El primer programa en Arduino. Encendido de LEDs.

      Si ya disonemos de alguna de las placas arduino, como la arduino UNO (¿Aún no conoces Arduino?, empieza con Arduino Uno), ya podemos empezar a realizar nuestros programas y llevar a cabo nuestros proyectos de electrónica.

      Para aquellos que se inician en esto de Arduino, es recomendable que adquieran algunos materiales básicos para que puedan ir avanzando y aprendiendo. Mis recomendaciones básicas son:

  • Adquirir una Protoboard, placas perforadas para montar y desmontar nuestros componentes electrónicos y nuestro cableado para realizar pruebas de forma sencilla.
  • Cables o jumpers para las conexiónes en la protoboard y en Arduino.
  • Diferentes componentes electrónicos, como LEDs, motores, LCDs… para ir realizando nuestros montajes y aprendiendo con Arduino…

Todos estos componentes básicos sueles estar incluidos en los denominados “Arduino Starter Kit”, que se pueden adquirir directamente de la web de arduino (The Starter kit oficial), en amazon, ebay, aliexpres… Existen muchos paquetes de iniciación distintos y de diferentes precios por lo que podéis elegir el que más se adecue a vuestro bolsillo y necesidades.ardx-01_1024x1024      Antes de empezar a realizar nuestro primer programa, se necesita descargar el software de Arduino, donde se va a escribir el código y cargarlo a la placa. Este software se puede descargar de la web oficial de Arduino:  http://arduino.cc/en/Main/Software#.UyM5geN5Nlw

Una vez que tenemos el software en nuestro PC, MAC… debemos conectar nuestra placa arduino con el cable USB y dentro del software, en la pestaña de herramientas, elegir el modelo de nuestra placa y el puerto donde está conectada, en mi caso será la “Arduino/Genuino Uno” y el COM3.

Nuestra placa Arduino puede alimentarse desde el Jack de alimentación, con una tensión entre 7 y 12 VDC o bien desde el propio cable USB, que en nuestro caso es la opción que vamos a usar, por lo que no se debe desconectar la placa del PC durante las pruebas.

Si se han seguido los pasos anteriores, ya lo tenemos todo listo para empezar a escribir el código de nuestro primer programa, el cual realizará el encendido y apagado de tres LEDs de forma secuencial. Lo primero que vamos a ver son los materiales vamos a necesitar en este primer programa o sketch:

Listado de componentes:

  • Placa Arduino UNO
  • Protoboard
  • Cables o jumpers para conexiones
  • 3 x Resistencias de 220 Ω
  • 3 x LED diferentes colores (amarillo, verde y rojo)

Como se puede observar son componentes muy básicos y fáciles de adquirir. Una vez que disponemos de ellos, ya podemos empezar a montar el circuito o esquema de conexiones eléctricas.

Esquema Eléctrico:

esquema-blinkleds

Esquema Eléctrico BLINKLEDS

esquema-3d-blinkleds

Esquema Eléctrico 3D BLINKLEDS

Como se puede observar el esquema de conexiones es muy sencillo, a modo de aclaración solo comentar que en los LED existe polaridad, por lo que tendremosque conectar la salida digital al positivo (Ánodo) y el negativo (Cátodo) a GND.patillas-led       Por último, ya solo nos quedaría escribir el programa y cargarlo en la placa. Como se trata del primer programa que vamos a realizar en el blog y el primero para muchos, vamos a poner un poco mas de detalle en los comentarios del mismo. Si se requiere mas información de algunos de los comandos utilizados en este sketch, se puede acceder a este apartado de la web de arduino: https://www.arduino.cc/en/Reference/HomePage, donde se explica cual es la utilización de cada comando y su sintaxis para poder introducirlo en nuestros programas, la idea es que entendáis completamente el código y vayáis cogiendo una buena base de cara a futuros proyectos mas complejos.

Código Arduino:

blinkleds-code

Una vez escrito el código, procedemos a pulsar el botón del software de Arduino “Verificar”, donde compilará el sketch y buscará si existe algún error en el código. Si no se genera ningún mensaje de error ya podemos hacer clic sobre el botón subir para pasar el programa a nuestra placa arduino y ver como se realiza correctamente el parpadeo de los LEDS.

Discusión:

      Vamos a aprovechar este sencillo circuito para explicar el porqué es necesario añadir esas resistencias de 220 Ohmios en serie con los diodos LED.

La explicación es bastante sencilla. Es necesario incluirlas para limitar la corriente que pasa por el LED, ya que si se excede la corriente a la que deben funcionar, los LED pueden quemarse. Calcular el valor que debe tener esta resistencia es muy fácil usando a nuestra amiga la “Ley de Ohm”.

Tenemos que la tensión de alimentación Vs son los 5 V que proporciona la salida digital de arduino. La caída de tensión en un LED depende del color del LED en cuestión, aunque normalmente se aproxima y se pone que para todos los LED cae la misma tensión de unos 1,8 V, el caso es que realmente esto no es así (Ver tabla siguiente). En nuestro caso para simplificar cogemos esos 1,8 V de caída de tensión en cada LED (Vdd). Sabemos que la corriente que debe pasar por un LED habitualmente es de unos 15-20 mA, por lo que ya podríamos calcular la resistencia a colocar en serie, para asegurar el no sobrepasar esta corriente:ecuacionresledAl no ser los 213 Ohmios un valor comercial de resistencia, cogemos el inmediatamente superior que es la resistencia de 220 Ohmios.

A continuación os dejo una tabla con las diferentes tensiones de los LED segun su composición, y por lo tanto color, y la resistencia correspondiente que habría que elegir para cada uno en los rangos de tensiones mas comunes en Arduino:

leds-vd       Por último, comentad que el software de arduino en Archivo, ejemplos… dispone de varios códigos de ejemplo y que en uno de ellos denominado “blink” se efectúa el parpadeo del LED 13, incluido en la propia placa arduino, de la misma manera que hemos realizado aquí.

Espero que esta publicación pueda servir para que mucha gente entienda mejor el funcionamiento de Arduino y pueda empezar a iniciarse en esto de la programación y empezar a realizar cosas interesantes. Si os ha gustado la entrada, no os olvideis de compartirla.

Muchas Gracias. Hasta la próxima :).

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