Estas son mis joyas: Arduino

Este post se ha publicado también en italiano.
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Os voy a presentar otra de mis joyas: Arduino.

Esta pequeña placa programable nace en el Interaction Design Institute de Ivrea, Italia, de la mente de Massimo Banzi, para que los estudiantes pudieran realizar sus prototipos fácilmente sin tener altos conocimientos de electrónica y a un precio accesible para ellos.
La escuela estaba cerca de la quiebra y la fabricación y venta de estas pequeñas placas a los estudiantes ayudó a evitar su cierre.
Al proyecto contribuyeron también el estudiante español David Cuartielles y el colombiano Hernando Barragán que ya había desarrollado la placa Wiring, basada en Processing del MIT, ambos ya enfocados a diseñadores y artistas.

Se puede afirmar que Arduino es una de la pieza que mayormente ha contribuido al desarrollo del movimiento maker, la electronica DIY y del hardware open source, abriendo un mundo de posibilidades y acercándonos más a la tercera revolución industrial.

Curiosidad
El nombre viene del Bar Re Arduino en Ivrea que solía frecuentar Massimo Banzi.

Sencillamente se trata de una pequeña placa a la que se le pueden conectar sensores, motores, actuadores y periféricos para que recojan información del entorno y, en su función, realizar determinadas acciones, como activar un motor, encender una luz o mostrar un mensaje en pantalla.

Con unas sencillas sentencias condicionales if-then-else, si-entonces-si no, y la combinación de diferentes componentes las posibilidades son infinitas, abiertas a nuestra necesidad y creatividad.

¿Saben reconocer la original entre estas?

No me refiero a que hay algunas piratas, tratandose de harware open source.

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Para programar nuestra placa podemos utilizar el software Arduino IDE o software de programación visual como Scratch for Arduino, S4A, o Visualino.

Por ejemplo con un motor y un sensor de distancia podríamos reaprovechar un viejo cochecito de juguete y una aspiradora de mano y convertirla en una inteligente que nos aspira sola la casa.

Si encuentras un obstáculo
entonces gira x grados,
si no avanza.

Con el tiempo podríamos añadirle un modulo bluetooth para controlarla con nuestro móvil, o un GPS para que optimice las rutas.
Una ventaja de estos proyectos es que son fácilmente escalables.

Un sensor de humedad del terreno, una válvula y bomba de agua y tenemos un sistema de riego automático inteligente.

Si la humedad del terreno es inferior a x
entonces abre la válvula,
si no ciérrala.

También podríamos añadir sensores de temperatura, humedad exterior, luz, pH, una cámara, modulo wifi y hacer que publique cada día en nuestro Steemit una foto o preciosos timelapse de nuestras plantas y los datos, por ejemplo.
Literalmente un farmer bot, con contenido original y un puede que un pequeño valor.

Soy solo una principiante, estoy experimentando con los varios componentes y códigos de programación y librerías, y estos dos, de momento, están en la lista de mis primeros proyectos personalizados (principalmente por necesidad: no me gusta nada barrer casa y a menudo se me olvida regar las plantas).
El farmer bot es una expansión que se me acaba de ocurrir al escribir este post.

Arduino Uno con sensor analogico de temperatura

ESP8266 con shield y sensor de humedad y temperatura

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Existen varios modelos de Arduino siendo los más comunes:

• Arduino Uno, de tamaño reducido, adapta a pequeños proyectos;
• Arduino Nano, la más utilizada, adapta a la mayoría de proyectos;
• Arduino Mega, dispone de más pines, adapta para proyectos avanzados.

Al tratarse de una placa open sorce, han surgido varias modificaciones como la que utiliza mi impresora 3D o esta placa ESP8266 que lleva el modulo WIFI integrado.

Numerosos también son los proyectos que se pueden encontrar en internet y que disponen de licencia Creative Common y se pueden copiar y modificar adaptándolos a nuestras necesidades fácilmente.

Como web de referencia a nivel internacional tenemos Instructables, Descubre Arduino en español y numerosos video-tutoriales y proyectos en Youtube, entre los que cabe destacar El Profe García.

Una breve descripción de los principales componentes que se pueden integrar en nuestros circuitos basados en Arduino.

Sensores

Son dispositivos capaces de variar algunas de sus propiedades en función de la amplitud de algunos parámetros del ambiente exterior.
Un ejemplo de sensor conocido es el termómetro de mercurio.
El volumen de este metal es más sensible que otros a la temperatura y si medimos su variación podemos extrapolar información sobre la temperatura exterior.

Actuadores

Nos permiten actuar, realizar acciones en el entorno generalmente aprovechando la trasformación de energía en movimiento (motores, válvulas, relés), sonido (altavoces), luz (leds).

Diferentes motores

Relé, botones e interruptores

Luces Led

Periféricos

Disponemos de muchos periféricos que podemos conectar a Arduino para introducir, capturar o mostrar datos.

• Pantallas
• Matriz de led
• Mandos
• Cámaras (él de la foto es un buzzer, un altavoz)

Otros sensores y actuadores

Shield

Son placas que integran circuitos adicionales que nos permiten expandir las funcionalidades de nuestra Arduino, evitando tener que conectar los varios componentes con una protoboard y facilitando aún más la realización de proyectos.
Se pueden pinchar y apilar en nuestra placa.

Arduino Sensor Shield

Arduino Prototipe Shield

Funduino, Joystick Shield

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A los que quieran iniciarse en este fabuloso mundo, recomiendo adquirir uno starter kit, que viene con los principales componentes necesarios para probar proyectos sencillos.
No hay mejor forma de aprender que empezando por pequeños proyectos para poder entender su potencial desde el principio.

Recomiendo comprar algunos cables más

También podemos aprender sin disponer de una placa física y un kit de inicio, utilizando la sección de Circuitos de la web Tinkercad podemos seleccionar nuestra placa y componentes y probar nuestros circuitos y códigos.

El uso de Arduino se está extendiendo también en el ámbito educativo, desde los que están dirigidos a los más pequeños hasta estudios superiores.
Hay muchos recursos para educadores disponibles en internet.
Su bajo coste, uso en aprendizaje basado en proyectos, la aplicación a varias disciplinas, la convierten en una herramienta muy útil para las disciplinas STEAM.

Me gusta incluir la A de Art entre Science, Technology, Engineering, Math, ciencia, tecnología, ingeniería, matemáticas, a pesar de no verla en contenidos stem aquí en Steemit, y hasta ver algunos con algún downvote por abuso de la etiqueta stem.
¿Qué opinan?

En la misma web oficial de Arduino se mencionan las siglas STEAM y los científicos y artistas del futuro.

Un ejemplo claro es E-TRACES, un proyecto realizado con Lilypad, una placa Arduino diseñada para ser integrada en tejidos en los que los circuitos están cosidos con hilo conductor.
E-Trace son unas zapatillas de ballet que incorporan una placa Lilypad y unos sensores que traducen los movimientos en trazos dibujados en una pantalla.
Video E-Traces, memory of dance en Vimeo

¿Qué más podemos hacer con Arduino?

Aquí va unos proyectos que me dejaron boquiabierta:

• Farmbot
• Jardín automatizado
• Lector de movimientos de ojos
• Otto DIY robot
• Asistente personal
• Detector de fantasmas
• Máquina fara atar los lazos de las zapatillas
• Brazo robótico de cartón

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Para profundizar:

• Arduino: entender cómo funciona el mundo para poder cambiarlo

• How Arduino is open-sourcing imagination | Massimo Banzi
  Subtítulos español

• Arduino The Documentary, en inglés

Cursos gratuitos en español

• Arduino y algunas aplicaciones
  Coursera - Universidad Nacional Autónoma de México

• Electrones en Acción: Electrónica y Arduinos para tus propios Inventos
  Coursera - Pontificia Universidad Católica de Chile

• Aplicaciones musicales con Arduino
  Coursera - Universidad Nacional Autónoma de México

• Introducción al Internet de las Cosas (IoT)
  edX - Universitat Politècnica de Valencia

• Diseña, fabrica y programa tu propio robot
  edX - Universitat Politècnica de Valencia

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Pics by @maruskina

Titulo inspirado en el album del grupo CCCP "Aquí están mis joyas".