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¿Qué es el lenguaje Arduino? Explicación de la programación de las placas Arduino Deja un comentario

La mayoría de los aficionados del software intentan jugar con el hardware en algún momento. Desafortunadamente, diseccionar grandes dispositivos como ordenadores portátiles y aparatos para el hogar es una hazaña complicada para un principiante. Además, tiene sus propios riesgos, ya que existe la posibilidad de dañar artículos costosos sin posibilidad de reparación. Afortunadamente, en las últimas décadas, los sueños de los interesados en proyectos de hardware simples comenzaron a tomar forma. Los equipos creativos presentaron múltiples microcontroladores diminutos que proporcionaron una forma barata y amigable para el principiante de experimentar.

Uno de los proyectos más exitosos ha sido Arduino, creado para estudiantes en Italia en 2005. El objetivo principal de sus creadores era hacer que el trabajo con la electrónica fuera sencillo. No es necesario tener conocimientos de ingeniería o ser un prodigio de la programación para utilizar Arduino. Su sencillo uso permite a miles de personas cada año crear sus propios proyectos. Escribir las instrucciones para el microcontrolador en el abstracto lenguaje de Arduino no lleva mucho tiempo, veamos cómo hacerlo nosotros mismos.

Conozcamos el lenguaje Arduino

Antes de empezar a aprender sobre el lenguaje Arduino, debemos estar familiarizados con el sistema en sí. De lo contrario, tenemos un conocimiento sin uso práctico, y ese no es nuestro objetivo. En su esencia, Arduino es una pieza pequeña y asequible del llamado hardware abierto – una placa de circuito que se puede utilizar para proyectos electrónicos sencillos. También puede unirse a algunos de ellos para construir estructuras más complejas.

Hay muchos modelos diferentes de placas Arduino, así como una gran variedad de productos clónicos compatibles con Arduino, tales como GSTduino, Freaduino, o CraftDuino. Su estructura básica es bastante similar. Cualquier placa que elijas siempre tendrá un conector de alimentación, un conector serie, el chip primario y algunas partes más pequeñas con las que no trabajará directamente. En los modelos más nuevos, sin embargo, se puede usar un puerto USB tanto para las conexiones en serie como para las de alimentación.

Todas las tarjetas también tienen un juego de pines. Puedes usarlos para conectar el Arduino a componentes externos, como escudos o sensores. Un shield o escudo es una especie de placa adicional que puede proporcionar controles de motor, pantallas LCD y características similares. Utilizando varios tipos de sensores, tu Arduino puede detectar prácticamente cualquier cosa (movimiento, sonido, presión, luz, etc.) y actuar en consecuencia (por ejemplo, evitar obstáculos cuando se mueve). Tanto los shields como los sensores se venden por separado, pero los precios son bastante bajos: puedes conseguir un simple sensor de temperatura o de agua por poco más de tres dólares.

Desde la creación de Arduino en 2005, la combinación de hardware personalizable y software abstracto lo convirtió en un éxito entre estudiantes, aficionados y aficionados al DIY. La tecnología es de código abierto y la documentación es extensa, por lo que los primeros pasos no son intimidantes para aquellos sin experiencia en programación o ingeniería.

Programando tu placa: IDE y el lenguaje Arduino

Para escribir tus proyectos y cargarlos en tu placa Arduino, necesitarás usar el software Arduino (entorno de desarrollo integrado, o IDE). La opción más sencilla es utilizar la versión en línea, también conocida como Editor Web de Arduino. Te permite utilizar la nube para almacenar tus creaciones. De esta manera, puedes acceder a ellas desde cualquier lugar, siempre y cuando tengas una conexión a Internet estable. El uso de la versión en línea también significa que no tienes que preocuparte por las actualizaciones. Si prefieres usar la versión offline, puedes descargarla desde la página oficial.

Ahora, ¿qué lenguaje utiliza Arduino? ¿Utiliza Arduino C++, o hay un lenguaje de programación de Arduino separado? Estas preguntas se encuentran entre las más frecuentes de los principiantes. Es natural: como la mayoría de ellos no tienen mucha experiencia en la programación, la simplicidad es crucial para experimentar fácilmente.

La sintaxis y el nombre de los comandos del lenguaje Arduino en realidad llegaron antes que el hardware. Hernando Barragán lo creó en 2003, mientras desarrollaba un sistema llamado Wiring para su tesis de maestría. Durante la investigación, probó los conceptos del lenguaje con estudiantes de varios programas: el lenguaje tenía que ser abstracto y lo suficientemente simple para artistas y diseñadores así como para ingenieros.

Debemos anotar el hecho de que los desarrolladores tienden a estar en desacuerdo sobre el lenguaje Arduino, para ser más precisos, algunos insisten en que ni siquiera es un lenguaje. Debido a su similitud con C++, algunos lo llaman biblioteca. Sin embargo, en este tutorial, nos ceñiremos a la terminología utilizada en la página oficial de Arduino y lo llamaremos lenguaje de programación ArduinoIntroducción al lenguaje Arduino

Debido a su simplicidad, los programas que se escriben usando el IDE de Arduino se llaman sketches o bocetos. En su esencia, son archivos de texto escritos en el lenguaje Arduino. Para guardarlos y subirlos a su placa Arduino, necesitarás usar la extensión .ino.

Hay tres partes principales que componen el lenguaje de programación Arduino. En primer lugar, tiene funciones que le permiten controlar tu placa. Usando funciones, puedes analizar caracteres, realizar operaciones matemáticas, y realizar otras tareas, por ejemplo, digitalRead() y digitalWrite() le permite leer o escribir un valor en un pin determinado.

Hay dos funciones que contiene cada boceto escrito en el lenguaje Arduino. Estas son setUp() y loop(). Un sketch siempre comienza con setUp(), que se ejecuta una vez después de encender o reiniciar tu placa. Después de crearlo, se utiliza loop() para hacer un bucle del programa repetidamente hasta que se apague o se resetee la placa.

A continuación, tenemos los valores de Arduino que representan constantes y variables. La mayoría de los tipos de datos (array, bool, char, float, etc.) son similares a los de C++. También puede realizar la conversión de tipos. La última parte del lenguaje de Arduino se llama estructura. Contiene pequeños elementos de código, como operadores.

Requisitos de sintaxis

En cuanto a la sintaxis, no es muy diferente a la de C++. La primera similitud que puedes notar es el uso de llaves rizadas para envolver tus bloques de código. Si se te escapa una llave de cierre después de usar la de apertura, el sistema te dará un error. Afortunadamente, el IDE de Arduino resaltará la llave de cierre si hace clic en la llave de apertura, por lo que es bastante sencillo de comprobar. Al igual que en C++, Arduino también requiere terminar las sentencias con punto y coma. La falta de uno provoca que se dispare un error.

Una similitud más clara es la forma en que se introducen los comentarios. Hay dos maneras de hacer esto en el lenguaje Arduino, basándose en si se necesita un comentario de una sola línea o de un bloque. Si sólo necesita comentar una línea, empieza con dos barras inclinadas hacia adelante:

// a comment here
#define LED_PIN 5
void setup() {
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

Si una línea es demasiado pequeña para tus notas, puedes insertar un comentario de varias líneas comenzando con una barra inclinada y un asterisco, y terminando con un asterisco y una barra inclinada:

/* a comment here
a comment there
there are comments everywhere */
#define LED_PIN 5
void setup() {
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

Cuando añadas comentarios, recuerda que el compilador de Arduino los ignorará completamente. Esto significa que no los exportará al procesador y utilizará cualquier memoria del microcontrolador.

Extendiendo el lenguaje de programación de Arduino

Al igual que la mayoría de los otros lenguajes de programación, el lenguaje Arduino te permite importar bibliotecas externas. En pocas palabras, una biblioteca es un conjunto de código preescrito que le proporciona características adicionales. Si las bibliotecas incorporadas no son suficientes para ti, puedes descargarlas en línea o incluso escribir las tuyas propias.

Puedes utilizar tanto las bibliotecas C como las específicas de Arduino. Después de elegir una, necesitarás instalarla usando el Administrador de Librerías en el IDE de Arduino. Para incluir una biblioteca específica en su sketch, use la sentencia #include y nombre la biblioteca que necesita usar. Recuerde no añadir un punto y coma: esta sentencia no necesita ser terminada.

Conclusión

Como ya te habrás imaginado, una placa Arduino es una gran manera de probar a jugar con hardware sin tener que preocuparse por gastos significativos o programación compleja. Es una forma popular de enganchar e iniciar a los niños también a la ingeniería.

 

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