Recomiendo imprimir y tener siempre a mano.
Distribución de pines de Arduino Uno – Fuente de alimentación.
Hay 3 formas de alimentar el Arduino Uno:
Conector cilíndrico: Este conector, o conector de alimentación de CC, se puede usar para alimentar la placa Arduino. Generalmente se conecta a un adaptador de pared. La placa puede alimentarse con entre 5 y 20 voltios, pero el fabricante recomienda mantenerla entre 7 y 12 voltios. Por encima de 12 voltios, los reguladores podrían sobrecalentarse, y por debajo de 7 voltios, podrían no ser suficientes.
Pin VIN: Este pin se utiliza para alimentar la placa Arduino Uno mediante una fuente de alimentación externa. El voltaje debe estar dentro del rango mencionado anteriormente.
Cable USB: cuando se conecta a la computadora, proporciona 5 voltios a 500 mA.
Hay un diodo de protección de polaridad que se conecta entre el positivo del conector cilíndrico y el pin VIN, clasificado a 1 amperio.
La fuente de alimentación que utilice determina la potencia disponible para su circuito. Por ejemplo, alimentar el circuito mediante USB está limitado a 500 mA. Tenga en cuenta que esta potencia también se utiliza para alimentar el MCU, sus periféricos, los reguladores integrados y los componentes conectados. Al alimentar su circuito mediante el conector de barril o VIN, la capacidad máxima disponible está determinada por los reguladores de 5 y 3,3 voltios integrados en el Arduino.
5v y 3v3: Proporcionan 5 y 3,3v regulados para alimentar componentes externos según las especificaciones del fabricante.
Tierra: En el pinout de Arduino Uno, puedes encontrar 5 pines GND, que están todos interconectados.
Los pines GND se utilizan para cerrar el circuito eléctrico y proporcionar un nivel de referencia lógica común en todo el circuito. Asegúrese siempre de que todos los pines GND (del Arduino, periféricos y componentes) estén conectados entre sí y tengan una tierra común.
RESET – reinicia el Arduino
IOREF: Este pin es la referencia de entrada/salida. Proporciona la referencia de voltaje con la que opera el microcontrolador.
Pinout de Arduino Uno – Entrada analógica
El Arduino Uno tiene 6 pines analógicos , que utilizan ADC (convertidor analógico a digital).
Estos pines sirven como entradas analógicas pero también pueden funcionar como entradas o salidas digitales.
Conversión de analógico a digital
ADC significa Convertidor Analógico-Digital. El ADC es un circuito electrónico que convierte señales analógicas en digitales. Esta representación digital de las señales analógicas permite al procesador (que es un dispositivo digital) medir la señal analógica y utilizarla en su funcionamiento.
Los pines A0-A5 de Arduino son capaces de leer voltajes analógicos. En Arduino, el ADC tiene una resolución de 10 bits, lo que significa que puede representar el voltaje analógico mediante 1024 niveles digitales. El ADC convierte el voltaje en bits que el microprocesador puede interpretar.
Un ejemplo común de un convertidor analógico-digital (ADC) es la voz sobre IP (VoIP). Todos los teléfonos inteligentes tienen un micrófono que convierte las ondas sonoras (voz) en voltaje analógico. Este pasa por el ADC del dispositivo y se convierte en datos digitales, que se transmiten al receptor a través de internet.
Pinout de Arduino Uno – Pines digitales
Los pines 0-13 del Arduino Uno sirven como pines de entrada/salida digital.
El pin 13 del Arduino Uno está conectado al LED incorporado.
En el Arduino Uno, los pines 3, 5, 6, 9, 10 y 11 tienen capacidad PWM.
Es importante tener en cuenta que:
Cada pin puede suministrar/consumir hasta 40 mA como máximo. La corriente recomendada es de 20 mA.
La corriente máxima absoluta proporcionada (o absorbida) desde todos los pines juntos es de 200 mA.
¿Qué significa digital?
Digital es una forma de representar el voltaje en 1 bit: 0 o 1. Los pines digitales de Arduino están diseñados para configurarse como entradas o salidas según las necesidades del usuario. Los pines digitales están activados o desactivados. Cuando están activados, tienen un voltaje alto de 5 V y, cuando están desactivados, un voltaje bajo de 0 V.
En Arduino, cuando los pines digitales están configurados como salida , se establecen en 0 o 5 voltios.
Cuando los pines digitales se configuran como entrada, el voltaje se suministra desde un dispositivo externo. Este voltaje puede variar entre 0 y 5 voltios, que se convierte en una representación digital (0 o 1). Para determinarlo, existen dos umbrales:
● Por debajo de 0,8 V: se considera 0.
● Por encima de 2v – considerado como 1.
Al conectar un componente a un pin digital, asegúrese de que los niveles lógicos coincidan. Si el voltaje se encuentra entre los umbrales, el valor de retorno será indefinido.
¿Qué es PWM?
En general, la Modulación por Ancho de Pulso (PWM) es una técnica de modulación que se utiliza para codificar un mensaje en una señal pulsante . Una PWM consta de dos componentes clave: frecuencia y ciclo de trabajo. La frecuencia de la PWM determina el tiempo que tarda en completarse un ciclo (periodo) y la rapidez con la que la señal fluctúa de alto a bajo. El ciclo de trabajo determina cuánto tiempo una señal se mantiene en alto durante el periodo total. El ciclo de trabajo se representa en porcentaje.
En Arduino, los pines con PWM activado producen una frecuencia constante de ~500 Hz, mientras que el ciclo de trabajo varía según los parámetros definidos por el usuario. Véase la siguiente ilustración:
Las señales PWM se utilizan para controlar la velocidad de motores de CC, atenuar LED y más.
Protocolos de comunicación
Serie (TTL) – Los pines digitales 0 y 1 son los pines seriales del Arduino Uno.
Son utilizados por el módulo USB integrado.
¿Qué es la comunicación en serie?
La comunicación serial se utiliza para intercambiar datos entre la placa Arduino y otros dispositivos seriales, como computadoras, pantallas, sensores, etc. Cada placa Arduino tiene al menos un puerto serial. La comunicación serial se realiza en los pines digitales 0 (RX) y 1 (TX), así como a través de USB. Arduino también admite la comunicación serial a través de pines digitales con la biblioteca SoftwareSerial. Esto permite conectar varios dispositivos seriales y dejar el puerto serial principal disponible para el USB.
Serie por software y serie por hardware: la mayoría de los microcontroladores cuentan con hardware diseñado para comunicarse con otros dispositivos serie. Los puertos serie por software utilizan un sistema de interrupción por cambio de pin para comunicarse. Existe una biblioteca integrada para la comunicación serie por software. El procesador utiliza la serie por software para simular puertos serie adicionales. La única desventaja de la serie por software es que requiere más procesamiento y no puede soportar las mismas altas velocidades que la serie por hardware.
SPI – Los pines SS/SCK/MISO/MOSI son los pines dedicados a la comunicación SPI. Se encuentran en los pines digitales 10-13 del Arduino Uno y en los conectores ICSP.
¿Qué es SPI?
La Interfaz Periférica Serie (SPI) es un protocolo de datos serie que utilizan los microcontroladores para comunicarse con uno o más dispositivos externos mediante una conexión tipo bus. La SPI también permite conectar dos microcontroladores. En el bus SPI, siempre hay un dispositivo denominado maestro y todos los demás esclavos. En la mayoría de los casos, el microcontrolador es el maestro. El pin SS (Selección de Esclavo) determina con qué dispositivo se está comunicando el maestro.
Los dispositivos habilitados para SPI siempre tienen los siguientes pines:
- MISO (Master In Slave Out): una línea para enviar datos al dispositivo maestro
- MOSI (Master Out Slave In): la línea maestra para enviar datos a dispositivos periféricos
- SCK (Reloj Serial): una señal de reloj generada por el dispositivo maestro para sincronizar la transmisión de datos.
Los pines I2C – SCL/SDA son los pines dedicados a la comunicación I2C. En el Arduino Uno, se encuentran en los pines analógicos A4 y A5.
¿Qué es I2C?
I2C es un protocolo de comunicación comúnmente conocido como «bus I2C». El protocolo I2C se diseñó para permitir la comunicación entre componentes en una misma placa de circuito. Con I2C, existen dos cables: SCL y SDA.
- SCL es la línea de reloj que está diseñada para sincronizar las transferencias de datos.
- SDA es la línea utilizada para transmitir datos.
Cada dispositivo en el bus I2C tiene una dirección única, se pueden conectar hasta 255 dispositivos en el mismo bus.
Aref – Voltaje de referencia para las entradas analógicas.
Interrupción: INT0 e INT1. Arduino Uno tiene dos pines de interrupción externos.
Interrupción externa: Una interrupción externa es una interrupción del sistema que se produce ante una interferencia externa. La interferencia puede provenir del usuario o de otros dispositivos de hardware de la red. En Arduino, estas interrupciones se utilizan habitualmente para leer la frecuencia de una onda cuadrada generada por los codificadores o para activar el procesador ante un evento externo.
Arduino tiene dos formas de interrupción:
- Externo
- Cambio de pin
Hay dos pines de interrupción externos en el ATmega168/328 llamados INT0 e INT1. Tanto INT0 como INT1 están asignados a los pines 2 y 3. Por el contrario, las interrupciones de cambio de pin se pueden activar en cualquiera de los pines.
Pinout de Arduino Uno – Encabezado ICSP
ICSP significa Programación Serial en Circuito. El nombre proviene de los conectores de Programación en Sistema (ISP). Fabricantes como Atmel, que trabajan con Arduino, han desarrollado sus propios conectores de programación serial en circuito. Estos pines permiten programar el firmware de las placas Arduino. La placa Arduino cuenta con seis pines ICSP que se pueden conectar a un dispositivo programador mediante un cable de programación.