Arduino

Arduino
	;
Caracter�stiques
CPU	Microcontroladors AVR ; ARM
Lloc web	arduino.cc

Arduino �s una placa de circuit impr�s simple basada en el microcontrolador de codi obert provinent de la plataforma de codi obert Wiring^[1]^[2] amb l'objectiu de fer m�s simple i accessible el disseny de circuits electr�nics amb microcontroladors.

El maquinari consisteix en dissenys simples de maquinari lliure amb processadors Atmel AVR en una placa amb pins E/S. L'entorn de desenvolupament implementa el llenguatge Processing de Wiring, molt semblant a C++. Arduino es pot utilitzar per desenvolupar objectes interactius aut�noms o pot ser connectat a programari de l'ordinador (p. ex. Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data). Les plaques es poden muntar a m� o adquirir-se i els IDE de codi font obert es poden descarregar de franc.

El projecte Arduino va rebre una menci� honor�fica a la categoria de Comunitats Digital al Prix Ars Electronica 2006 Arxivat 2006-12-06 a Wayback Machine. (angl�s).

Arduino �s un nom propi mascul� itali� que significa "gran amic".

Tipus de plaques

Existeixen diferents versions d'Arduino. En funci� del nostre projecte podem triar la que s'adapti millor al projecte en q�esti�:

Placa s�rie:

�s la placa b�sica, i s'utilitza una interf�cie RS232. Aquesta interf�cie pot ser utilitzada, a m�s a m�s, per a la programaci� de la placa, per a comunicar-se amb altres elements externs que utilitzin el port s�rie, com per exemple un PC.

Placa USB:

�s una evoluci� de la placa s�rie que incorpora un port USB per a comunicar-se amb el PC.

Placa de prototips:

Aquesta placa est� pensada per a poder incorporar hardware addicional al disseny base de l'Arduino. Incorpora una matriu de forats en la que s'hi pot afegir el nostre hardware addicional. No disposa de port s�rie ni USB, per la qual cosa �s necessari disposar d'una altra placa per a programar el xip.

Bluetooth:

�s l'�ltima versi� en la qual es treballa. Elimina la necessitat de cables per a comunicar-se amb el PC o qualsevol altre dispositiu bluetooth, com per exemple un tel�fon m�bil.

Esquem�tic de pins

Entrades i sortides

Consta de 14 entrades digitals configurables d'entrada i/o sortida que operen a 5 volts. Cada pin pot proporcionar o rebre com a m�xim 40mA. Els pins 3, 5, 6, 9, 10 i 11 poden proporcionar una sortida PWM (Pulse Width Modulation). Si es connecta qualsevol cosa als pins 0 i 1, aix� interferir� amb la comunicaci� USB. Diecimila tamb� t� 6 entrades anal�giques les quals proporcionen una resoluci� de 10 bits. Per defecte mesuren des de 0 volts (massa) fins a 5 volts, tot i que �s possible canviar el nivell m�s alt, utilitzant el pin Aref i algun codi de baix nivell.

Esquema i pins

Elements amb els quals podem interaccionar: (prenent d'exemple la placa USB)

Comen�ant en el sentit de les agulles del rellotge des del centre de la part superior:

Pin de refer�ncia anal�gica (taronja)

Senyal de terra digital (verd clar)

Pins digitals 2-13 (verd)

Pins digitals 0-1 / entrada i sortida del port s�rie:TX/RX (blau)

Bot� de reset (negre)

Entrada del circuit del programador s�rie (marr�)

Pins d'entrada anal�gica 0-5 (blau fosc)

Pins d'alimentació i terra (taronja i taronja clar)

Entrada de la font d'alimentació externa (9-12V DC) – X1 (gris)

Commutació entre font d'alimentació externa o alimentació a través del port USB – SV1

Port USB (vermell).

Especificacions

El microcontrolador Arduino Duemilanove està basat en el Atmega 328.

Arduino Duemilanove

El microcontrolador Arduino Diecimila està basat en Atmega168.

Instal·lació en Windows

Per la instal·lació de la placa Arduino en el sistema operatiu windows cal seguir els següents pasos: Amb la placa desconnectada:

1.- Descarregar i instal�lar el Java Runtime Enviroment (J2RE).

2.- Descarregar l'�ltima versi� de l'IDE d'Arduino.

Nota: �s recomanable descomprimir el fitxer en el directori arrel (c:\) mantenint l'estructura original.

3.- Entre totes les carpetes creades en el directori arduino, cal destacar les seg�ents:

- c:\arduino-0012\hardware\bootloader:

Aquesta cont� el programari necessari per a carregar el firmware en el xip Atmega168, per treballar amb Arduino. Nom�s cal si us heu muntat la placa vosaltres mateixos, o en el cas que s'hagi espatllat el xip i n'h�giu comprat un de nou.

-c:\arduino-0012\drivers: Cont� els drivers necessaris per al funcionament de la placa Arduino amb el PC amb S.O. Windows: FTDI USB Drivers

4.- Instal�lar FTDI USB Drivers.

Ara s�, connectar la placa USB. S'obrir� autom�ticament l'assistent de windows per a nou maquinari trobat:

-Selecciona "No por el momento"i prem"Siguiente".

-Selecciona "Instalar desde una lista o ubicaci�n espec�fica (avanzado)" i prem "Siguiente".

-Selecciona "Buscar el controlador m�s adecuado en estas ubicaciones" prem "Examinar".Selecciona la carpeta on hagis descomprimit el driver i prem "Siguiente".

Si tot ha anat correctament el driver de la placa estar� instal�lat.

5.- Obrir l'IDE d'Arduino.

Executarem el fitxer Arduino.exe per obrir la interf�cie. Aqu� configurem el port USB on tenim connectada la placa per a comen�ar-hi a treballar.

Instal�laci� en Linux

Per instal�lar arduino en un sistema GNU/LINUX necessitem els seg�ents programes per resoldre les depend�ncies:

Sun java runtime, jre.

avr-gcc, compilador per la familia de microcontroladors avr d'atmel.

avr-libc, libc del compilador avr-gcc.

Per instal�lar-los, podem utilitzar el gestor de paquets. O b� per comandes a trav�s del terminal:

apt-get install sun-java5-jre gcc-avr avr-libc

En algunes distribucions cal desinstal�lar, sin� es necessita, el programa "brltty". Aquest s'encarrega de permetre l'acc�s al terminal per persones cegues a trav�s d'un dispositiu especial en braille.

killall brltty

apt-get remove brltty

Els dos s�ntomes d'aquest problema s�n:

- No apareix l'opci� /dev/ttyUSB0 en el men� Tools, Serial Port.

- Si s'observa el LED Rx de la placa Arduino, aquest s'ilumina de 3 a 5 vegades cada 5 o 6 segons.

Per acabar, descarreguem el framework d'arduino. El descomprimim a la carpeta desitjada i l'exectuem:

./arduino

Si tot ha anat b� ja el tindrem en funcionament.

Primer contacte

El primer pas abans de comprovar que la instal�laci� �s correcte i comen�ar a treballar amb Arduino �s obrir alguns exemples pr�ctics que venen disponibles amb el dispositiu. �s recomanable obrir l'exemple "led_blink". Aquest codi el que fa �s crear una intermit�ncia per segon en un led connectat a un pin, en el nostre cas el n�mero 13. �s q�esti� de comprovar que el codi font �s correcte, per aix�, premerem el bot� que �s un triangle (en forma de "play").

# define LED_PIN 13
void setup () {
 // configura el pin 13 com a sortida digital
 pinMode (LED_PIN, OUTPUT);
}

// bucle principal
void loop () {
 // escriu un 1 l�gic a la sortida 13
 digitalWrite (LED_PIN, HIGH);
 // pausa de 1000ms
 delay (1000);
 // escriu un 0 l�gic a la sortida 13
 digitalWrite (LED_PIN, LOW);
 // pausa de 1000ms
 delay (1000);
}

Com a resultat d'aquest codi obtindrem una intermit�ncia al led 13, amb una freq��ncia de 2 segons.

Aplicacions

Prove�ts de sensors es poden crear aplicacions senzilles enfocades a la doc�ncia per a estudiants d'electr�nica, projectes m�s elaborats per a la ind�stria o sistemes adre�ats a l'oci.

Pduino

Pduino neix de la fusi� de Pure Data i Arduino. Ambd�s d'Open Source permeten treballar l'un de l'altre d'una manera gr�fica i molt intu�tiva. Carregant el fimware de Pure Data (PD) a la placa Arduino podem accedir-hi a trav�s d'aquest llenguatge de programaci� gr�fic. Es pot observar que tenim tot l'esquema f�sic de la placa, amb els ports, pins digitals, pins anal�gics, entrades i sortides... en una interf�cie gr�fica, gr�cies a PD.

Snap4Arduino

Snap4Arduino �s una extensi� de Snap! que permet la programaci� visual per blocs de les diverses plaques Arduino. Ambd�s d'Open Source permeten treballar l'un de l'altre d'una manera molt intu�tiva.^[3]^[4]^[5]^[6]

Versions de maquinari

Les versions originals d'Arduino s�n manufacturades per Smart Projects.

Arduino	Procesador	Flash KiB	EEPROM KiB	SRAM KiB	Pins E/S Digitals	PWM	Pins de Sortida Anal�gica	Tipus d'interf�cie USB	Dimensions polzades	Dimensions mm
Diecimila	ATmega168	16	0.5	1	14	6	6	FTDI	2.7" x 2.1"	68.6mm x 53.3mm
Duemilanove	ATmega168/328P	16/32	0.5/1	1/2	14	6	6	FTDI	2.7" x 2.1"	68.6mm x 53.3mm
Uno	ATmega328P	32	1	2	14	6	6	ATmega8U2	2.7" x 2.1"	68.6mm x 53.3mm
Mega	ATmega1280	128	4	8	54	14	16	FTDI	4" x 2.1"	101.6mm x 53.3mm
Mega2560	ATmega2560	256	4	8	54	14	16	ATmega8U2	4" x 2.1"	101.6mm x 53.3mm
Fio Arxivat 2011-05-26 a Wayback Machine.	ATmega328P	32	1	2	14	6	8	None	1.6" x 1.1"	40.6mm x 27.9mm
Nano	ATmega168 or ATmega328	16/32	0.5/1	1/2	14	6	8	FTDI	1.70" x 0.73"	43mm x 18mm
LilyPad	ATmega168V or ATmega328V	16	0.5	1	14	6	6	None	2" �	50mm �
Due	Atmel 91SAM3X8E	512	None	96	54	12	12	ATmega16U2	20.98" x 4"	53.3mm x 101.52mm
Micro	ATmega 32u4	32	1	2.5	20	7	7	Interna	1.89" x 0.7"	48mm x 18mm

Equip de desenvolupament

L'equip de desenvolupadors d'Arduino es compon bàsicament de Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, David Mellis i Nicholas Zambetti.

Vegeu també

Referències

↑ «Interview with Casey Reas and Ben Fry».
↑ «Wiring». [Consulta: 7 octubre 2012].
↑ Pàgina oficial
↑ Introducció a Snap4Arduino^{[Enllaç no actiu]}
↑ Snap4Arduino, ¡Un mundo que programar! Universidad de Navarra
↑ Snap4Arduino: ventajas, instalación e importación de proyectos de Scratch

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Arduino

Pàgina del projecte Arduino: http://www.arduino.cc/ (anglès)
El wiki de desenvolupador Arduino, àlies Playground (anglès)

[Wiring-1] «Interview with Casey Reas and Ben Fry».

[2] «Wiring». [Consulta: 7 octubre 2012].

[3] Pàgina oficial

[4] Introducció a Snap4Arduino^{[Enllaç no actiu]}

[5] Snap4Arduino, ¡Un mundo que programar! Universidad de Navarra

[6] Snap4Arduino: ventajas, instalación e importación de proyectos de Scratch

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

Registres d'autoritat	BNE (1) BNF (1) GND (1) LCCN (1) SUDOC (1) NKC (1)
Bases d'informació	GEC (1)