Arduino Es una compañía de hardware hardware libre libre, la cual desarrolla placas de desar desarro roll llo o que que inte integr gran an un microcontrolador y un entorno de desarrollo (IDE), desarrollo (IDE), diseñado para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinarios! " El hardware consiste hardware consiste en una placa de circuito impreso con un microcontrolador, usualmente #tmel #$%, #$%, y puertos digitales y analógicos de entrada&salida, entrada&salida,' los cuales pueden conectarse a placas de epansión (shields) que epanden las características de funcionamiento de la placa arduino or otro lado, el software consiste en un entorno de desarrollo (IDE ( IDE)) basado en el entorno de rocessing y rocessing y lengua*e de programación basado programación basado en +iring, así como en elcar el cargado gadorr de arranq arranque ue (bootl (bootloade oader) r) que es e*ecutado en la placa ' El microcontrolador de la placa se programa a tra tra-s -s de un comp comput utad ador or,, haci hacien endo do uso uso de comu comuni nica caci ción ón seri serial al mediante un conertidor de nieles %./!"! a 001 serial 1a primer placa #rduino fue introducida en el !223, ofreciendo un ba*o cost costo o y faci facili lida dad d de uso uso para para noa noato toss y prof profes esio iona nale less busc buscan ando do desarrollar proyectos interactios con su entorno mediante actuadores y sensores # partir de 4ctubre del año !25!, se incorporaron nueos modelos de placas de desarrollo que hacen uso de microcontroladores 6orte7", #%7 de "! bits,3 que coeisten con los originales modelos que int integra egran n micr microc ocon ontr trol olad ado ores #$% de 8 bit bits #%7 y #$% no son son plataformas compatibles a niel binario, pero se pueden programar y compilar ba*o el IDE cl9sico de #rduino sin ning:n cambio 1as placas #rduino est9n disponibles disponibles de forma ensambladas ensambladas o en forma forma de ;its ;its <=a> <=a>lo lo tu mismo mismo<< (por (por sus sus sigl siglas as en ingl ingl-s -s ??DI ??DI@A @AA) A) 1os 1os esquem9ticos de diseño del =ardware est9n disponibles ba*o licencia 1ibre, permitiendo a cualquier persona crear su propia placa arduino sin necesidad de comprar una prefabricada #dafruit Industries estimó a media mediado doss del año año !255 !255 que que alre alreded dedor or de "22,2 "22,222 22 plac placas as ardu arduin inos os habían sido producidas comercialmente, y en el año !25" estimó que alrededor de B22,222 placas oCciales de la empresa #rduino estaban en manos de los usuarios #rdu #rduin ino o se pued puede e uti utili>ar i>ar para para desa desarrroll ollar ob* ob*etos etos inter nterac acti tio oss autónomos o puede ede ser ser conectado ado a soft oftware are tal como #dobe lash, lash, rocessing, rocessing, 7a&7., 7a&7., ure ure Data Data na na tend tenden enci cia a tecno tecnoló lógi gica ca es utili> utili>ar ar #rdui #rduino no como como tar*et tar*eta a de adquis adquisic ición ión de datos datos desarr desarroll ollando ando H interfaces en software como F#$#, $isual Gasic y 1ab$IE+ 1as placas se pued pueden en mont montar ar a mano mano o adqu adquir iriirse rse El entorn entorno o de desarr desarroll ollo o integrado libre integrado libre se puede descargar gratuitamente El proyecto #rduino recibió una mención honoríCca en la categoría de 6omunidades Digitales en el ri #rs Electrónica de Electrónica de !22H B 8
=istoria
#rduino se inició en el año !22H como un proyecto para estudiantes en el Instituto I$%E#, en Irea (Italia) En ese tiempo, los estudiantes usaban el microcontrolador G#.I6 .tamp, cuyo coste era de 522 dólares estadounidenses, lo que se consideraba demasiado costoso para ellos or aquella -poca, uno de los fundadores de #rduino, 7assimo Gan>i, daba clases en Irea52 El nombre del proyecto iene del nombre del Bar di Re Arduino (Gar del %ey #rduino) donde 7assimo Gan>i pasaba algunas horas El rey #rduino fue rey de Italia entre los años 522! y 525' En la creación de este proyecto contribuyó el estudiante colombiano =ernando Garrag9n, quien desarrolló la tar*eta electrónica +iring, el lengua*e de programación y la plataforma de desarrollo55 na e> concluida dicha plataforma, los inestigadores traba*aron para hacerlo m9s ligero, m9s económico y disponible para la comunidad de código abierto (hardware y código abierto) El instituto Cnalmente cerró sus puertas, así que los inestigadores, entre ellos el español Daid 6uartielles, promoieron la idea 52 Gan>i aCrmaría años m9s tarde, que el proyecto nunca surgió como una idea de negocio, sino como una necesidad de subsistir ante el inminente cierre del Instituto de diseño Interactio I$%E# Es decir, que al crear un producto de hardware abierto, -ste no podría ser embargado osteriormente, Joogle colaboró en el desarrollo del ;it #ndroid #D; (#ccesory Deelopment ;it), una placa #rduino capa> de comunicarse directamente con tel-fonos móiles inteligentes ba*o el sistema operatio#ndroid para que el tel-fono controle luces, motores y sensores conectados de #rduino5! 5" ara la producción en serie de la primera ersión se tomó en cuenta que el coste no fuera mayor de "2 euros, que fuera ensamblado en una placa de color a>ul, debía ser lug and lay y que traba*ara con todas las plataformas inform9ticas tales como 7ac4.K, +indows y JL&1inu 1as primeras "22 unidades se las dieron a los alumnos del Instituto I$%E#, con el Cn de que las probaran y empe>aran a diseñar sus primeros prototipos En el año !223, se incorporó al equipo el profesor 0om Igoe, 55 que había traba*ado en computación física, despu-s de que se enterara del mismo a tra-s de Internet Ml ofreció su apoyo para desarrollar el proyecto a gran escala y hacer los contactos para distribuir las tar*etas en territorio estadounidense En la feria 7aNer air de !255 se presentó la primera placa #rduino "! bit para traba*ar tareas m9s pesadas5'
Productos 1os modelos en enta de #rduino se categori>an en 3 diferentes productosO placas, escudos, Nits, accesorios e impresoras "d lacasO #rduino Jalileo53 #rduino no #rduino 1eonardo #rduino Due #rduino @:n #rduino 0re (En Desarrollo) #rduino Pero (En enta en la tienda de EE) #rduino 7icro #rduino Esplora #rduino 7ega #D; #rduino Ethernet #rduino 7ega !3H2 #rduino %obot #rduino 7ini #rduino Lano 1ilyad #rduino .imple 1ilyad #rduino .imple.nap 1ilyad #rduino
1ilyad #rduino .G #rduino ro 7ini #rduino io #rduino ro #rduino 7;%5222&Jenuino 7;%5222 #rduino 7I6%4&Jenuino 7I6%4 #rduino 525&Jenuino 525 #rduino Jemma
Lenguaje de programación Arduino 1a plataforma #rduino se programa mediante el uso de un lengua*e propio basado en el lengua*e de programación de alto niel rocessing que es similar a 6QQ
Interfaz con otro software Es posible comunicar una aplicación que corra sobre #rduino con otros dispositios que corran otros lengua*es de programación y aplicaciones populares, !" debido a que #rduino usa la transmisión serial de datos, la cu9l es soportada por la mayoría de los lengua*es que se mencionan a continuación @ para los que no soportan el formato serie de forma natia, es posible utili>ar software intermediario que tradu>ca los mensa*es eniados por ambas partes para permitir una comunicación Ruida #lgunos e*emplos de lengua*es sonO
"D$I# $irtoolsO aplicaciones interactias y de tiempo real #dobe Director Glit>7a (con acceso restringido) 6 6QQ (mediante lib.erial o en +indows) 6S 6ocoa&4b*ectie/6 (para 7ac 4. K) lash (mediante #ction.cript) Jambas Isadora (Interactiidad audioisual en tiempo real) Instant %eality (K"D) Faa 1iberlab (software de medición y eperimentación) 7athematica 7atlab 7a7.O Entorno gr9Cco de programación para aplicaciones musicales, de audio y multimedia 7inibloqO Entorno gr9Cco de programación, corre tambi-n en las computadoras 416 erl hp hysical EtoysO Entorno gr9Cco de programación usado para proyectos de robótica educatia rocessing ure Data
ython %uby .cratch for #rduino (.'#)O Entorno gr9Cco de programación, modiCcación del entorno para niños .cratch, del 7I0 .queaNO Implementación libre de .malltalN .uper6olliderO .íntesis de audio en tiempo real $G.cript $isual Gasic LE0 $$$$O .íntesis de ídeo en tiempo real
unciones b9sicas y operadores #rduino est9 basado en 6 y soporta todas las funciones del est9ndar 6 y algunas de 6QQ !' # continuación se muestra un resumen con la estructura y sintais del lengua*e #rduinoO Sintaxis básica
DelimitadoresOT, UV 6omentariosO &&, &W W& 6abecerasO SdeCne, Sinclude 4peradores aritm-ticosO Q, /, W, &, X #signaciónO Y 4peradores de comparaciónO YY, ZY, ?, A, ?Y, AY 4peradores GooleanosO [[, \\, Z 4peradores de acceso a punterosO W, [ 4peradores de bitsO [, \, ], ^, ??, AA 4peradores compuestosO Incremento y decremento de ariablesO QQ, // #signación y operaciónO QY, /Y, WY, &Y, [Y, \Y
Estructuras de control
6ondicionalesO if, ifelse, switch case GuclesO for, while, do while Gifurcaciones y saltosO breaN, continue, return, goto
Variables
En cuanto al tratamiento de las ariables tambi-n comparte un gran parecido con el lengua*e 6 6onstantes =IJ=&14+O representan los nieles alto y ba*o de las señales de entrada y salida 1os nieles altos son aquellos de " oltios o m9s IL0&400O entrada o salida false (falso)O .eñal que representa al cero lógico # diferencia de las señales =IJ=&14+, su nombre se escribe en letra min:scula true (erdadero)O .eñal cuya deCnición es m9s amplia que la de false 6ualquier n:mero entero diferente de
cero es <erdadero<, seg:n el 9lgebra de Goole, como en el caso de /!22, /5 o 5 .i es cero, es
Estas funciones reciben como argumento una ariable de cualquier tipo y deuelen una ariable conertida en el tipo deseado char(), byte(), int(), word(), long(), Roat() 6ualiCcadores y 9mbito de las ariables static, olatile, const
El color es la impresión producida por un tono de lu> en los órganos isuales, o m9s eactamente, es una percepción isual que se genera en el cerebro de los humanos y otros animales al interpretar las señales neriosas que le enían los fotorreceptores en la retina del o*o, que a su e> interpretan y distinguen las distintas longitudes de onda que captan de la parte isible del espectro electromagn-tico 0odo cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagn-ticas y reRe*a las restantes 1as ondas reRe*adas son captadas por el o*o e interpretadas en el cerebro como distintos colores seg:n las longitudes de ondas correspondientes El o*o humano sólo percibe las longitudes de onda cuando la iluminación es abundante 6on poca lu> se e en blanco y negro En la superposición de colores lu> (denominada En la me>cla depigmentos (denominada blanca, mientras que el negro es resultado de la superposición completa de los colores cian, magenta y amarillo, una me>cla que en cierta medida logra absorber todas las longitudes de onda de la lu> 1a lu> blanca puede ser descompuesta en todos los colores del espectro isible por medio de un prisma (dispersión refractia) En la naturale>a esta descomposición da lugar al arco iris En el arte de la pintura, el diseño gr9Cco, el diseño isual, la fotografía, la imprenta y en la teleisión, la teoría del color es un grupo de reglas b9sicas en la me>cla de colores para conseguir el efecto deseado combinando colores de lu> o pigmento El color negro se puede producir combinando los colores pigmentoO cian, magenta, amarilloT y mientras que combinando los colores lu>O ro*o, erde y a>ul se produce el color blanco En resumen la combinación de los colores pigmento ( cian, magenta, amarillo) sustraen lu>, como su nombre lo indica, y se obtiene el color negro @ la combinación de los colores lu> ( erde, ro*o, a>ul) suman lu>, y se obtiene el color blanco
Representación de los colores
ara representar y cuantiCcar cada color se usan diferentes modelosO 7odelo %JG Artículo principal: 7odelo de color %JG
6ubo de color %JG En la síntesis aditia usada en pantallas y monitores, el modelo de color %JG (del ingl-s Red/ro*o, Green/erde, Blue/a>ul), cada color se representa mediante la me>cla de los tres colores lu> primarios, en t-rminos de intensidad de cada color primario con que se forma ara indicar con quproporción me>clamos cada color, se asigna un alor a cada uno de los colores primarios, de manera que el alor 2 signiCca que no interiene en la me>cla y la intensidad de cada una de las componentes se mide seg:n una escala que
a del 2 al !33 (cada píel 5H5HY!3H) or lo tanto, el ro*o se obtiene con (!33,2,2), el erde con (2,!33,2) y el a>ul con (2,2,!33) 1a ausencia de color _ lo que conocemos como color negro_ se obtiene cuando los tres componentes son 2, (2,2,2) 1a combinación de dos colores a niel m9imo, !33, con un tercero en niel 2 da lugar a los tres colores secundarios De esta forma el amarillo es (!33,!33,2), el cyan (2,!33,!33) y el magenta (!33,2,!33) El color blanco se forma con los tres colores primarios a su m9imo niel (!33,!33,!33) .e debe tener en cuenta que sólo con unos colores `primarios Ccticios se pueden llegar a conseguir todos los colores posibles Estos colores primarios son conceptos ideali>ados utili>ados en modelos de color matem9ticos que no representan las sensaciones de color reales o incluso los impulsos neriosos reales o procesos cerebrales En otras palabras, todos los colores `primarios perfectos son completamente imaginarios, lo que implica que todos los colores primarios que se utili>an en las me>clas son incompletos o imperfectos Eiste tambi-n el espacio deriado RGBA, que añade el canal alfa (de transparencia) al espacio %JG original Véase también: Espacio de color s%JG
7odelo %@G Artículo principal: 7odelo de color %@G
6írculo crom9tico %@G En el modelo de color %@G, el ro*o, el amarillo y el a>ul se consideran colores primarios, y en teoría, el resto de colores puros (color materia) puede ser creados me>clando pintura ro*a, amarilla y a>ul # pesar de su obsolescencia e imprecisión, mucha gente aprende algo sobre este modelo en los estudios de educación primaria, me>clando pintura o l9pices de colores con estos colores primarios El modelo %@G es a:n utili>ado en general en conceptos de arte y pintura tradicionales, pero ha sido totalmente de*ado de lado en la me>cla industrial de pigmentos de pintura #:n siendo usado como guía para la me>cla de pigmentos, el modelo %@G no representa con precisión los colores que resultan de me>clar los tres colores %@G primarios, puesto que el a>ul y el ro*o son tonalidades erdaderamente secundarias # pesar de la imprecisión de este modelo su corrección es el modelo 67@; , se sigue utili>ando en las artes isuales, el diseño gr9Cco y otras disciplinas aCnes, por tradición del modelo original de Joethe de 5852
7odelo =071 El sistema de representación de colores =071, tambi-n de síntesis aditia, usado en las p9ginas web, se descompone tambi-n de la misma forma en los tres colores primarios aditiosO %o*o/$erde/#>ul 1a intensidad de cada una de las componentes se mide tambi-n en una escala que a del 2 al !33 .in embargo utili>a la numeración headecimal, lo que le permite representar el n:mero !33 en base decimal con solo dos dígitos en base headecimal En el sistema de codiCcación headecimal, adem9s de los n:meros del 2 al se utili>an seis letras con un alor num-rico equialenteT aY52, bY55, cY5!, dY5", eY5' y fY53 1a correspondencia entre la numeración headecimal y la decimal u ordinaria iene dada por la siguiente fórmulaO decimal Y primera cifra headecimal W 5H Q segunda cifra headecimal 1a intensidad m9ima es , que se corresponde con (53W5H)Q53Y !33 en decimal, y la nula es 22, tambi-n 2 en decimal De esta manera, cualquier color queda deCnido por tres pares de dígitos
7odelo 67@; Artículo principal: 7odelo de color
67@;
roceso de formación de una imagen en color sobre papel blanco en el 7odelo de color 67@; sumando los tres colores primarios sustractios cian, magenta, amarillo m9s la tinta negra En la primera Cla se e la parte de cian, la parte de magenta y al Cnal el resultado de sumar las partes de cyan y magenta En la segunda Cla se e la parte de amarillo y el resultado de sumar las partes de cyan, magenta y amarillo En la tercera Cla, se e la parte de negro y el resultado de sumar las partes de cyan, magenta, amarillo y negro
%epresentación de los colores 67@; 67@ traba*a mediante la absorción de la lu> (colores secundarios) En la me>cla sustractia en la impresión de colores se utili>a el modelo de color 67@; (acrónimo de Cyan, Magenta, ellow/amarillo y ! ey/negro) 1a me>cla de colores 67@ es sustractia y al imprimir con*untamente cyan, magenta y amarillo sobre fondo blanco resulta el color negro or arias ra>ones, el negro generado al me>clar los colores primarios sustractios no es adecuado y se emplea tambi-n la tinta negra como color inicial adem9s de los tres colores primarios sustractios amarillo, magenta y cyan El modelo 67@; se basa en la absorción de la lu> por un ob*etoO el color que presenta un ob*eto corresponde a la parte de la lu> que incide sobre este y se reRe*a no siendo absorbida por el ob*eto, en este caso el papel blanco 1os colores que se en son la parte de lu> que no es absorbida En 67@, magenta m9s amarillo producen ro*o, magenta m9s cian producen a>ul, cian m9s amarillo generan erde y la combinación de cian, magenta y amarillo forman negro El negro generado por la me>cla de colores primarios sustractios no es tan denso como el color negro puro (uno que absorbe todo el espectro isible) Es por esto que al 67@ original se ha añadido un canal clae ( key ), que normalmente es el canal negro ( black ), para formar el espacio CM! o CMB #ctualmente las impresoras de cuatro colores utili>an un cartucho negro adem9s de los colores primarios de este espacio, lo cual genera un me*or contraste .in embargo el color que una persona e en una pantalla de computador diCere del mismo color en una impresora, debido a que los modelos %JG y 67@ son distintos El color en %JG est9 hecho por la reReión o emisión de lu>, mientras que el 67@, mediante la absorción de -sta
Modelo YIQ Fue una recodificación de color realizada para la norma de televisión cromática estadounidense NTSC, que de!a ser compatile con la televisión en lanco " ne#ro$ %os nomres de los componentes de este modelo son Y por luminancia &luminance', I fase &in phase' " Q cuadratura &quadrature'$ %a primera es la se(al monocromática de la televisión en lanco " ne#ro " las dos )ltimas #eneran el tinte " saturación del color$ %os parámetros I " Q son nomrados en relación con el m*todo de modulación utilizado para codificar la
se(al portadora$ %os valores de las se(ales +- son sumados para producir una )nica se(al Y. que representa la iluminación o rillo #eneral de un punto en particular$ %a se(al I es creada al restar el Y/ de la se(al azul de los valores +- ori#inales " lue#o el Q se realiza restando la se(al Y/ del ro0o$
Modelos 1S2 " 1S% Son modelos de s!ntesis aditiva asados en las propiedades del color$ Sus códi#os son coordenadas cil!ndricas que se desarrollaron en los a(os 3456 para la computación #ráfica " se usa 7o" para la edición di#ital de imá#enes$ %os parámetros son 18matiz o tono &del in#l*s hue', S8saturación &saturation', 28valor &value' " %8luminosidad &lightness'$ Se pueden representar #eom*tricamente mediante conos, cilindros o cuos, " su numeración es la si#uiente9 Modelos Matiz9 tonos
del c!rculo cromático, iniciando del ro0o Saturación 9 #rado
de colorido, iniciando de la escala de #rises Brillo o
claridad, iniciando del
ne#ro
HSV
HSL
de 6: a ;<6:
de 6 a ;<6: &o de 6 a =;4'
de 6 a 366>
de 6 a 366> &o de 6 a =?6'
valor de 6> &ne#ro' a 366> &vivo o claro'
luminosidad de 6 &ne#ro' a 366> &lanco', &o de 6 a =?6'
Modelo HSV [e ditar ] Artículo principal: Modelo de color 1S2
@0es 1S2
@s un espacio cil!ndrico, pero normalmente asociado a un cono o cono 7eAa#onal, deido a que es un sucon0unto visile del espacio ori#inal con valores válidos de +-$ &H ue'9 se refiere a la frecuencia dominante del color dentro del espectro visile$ @s la percepción de un tipo de color, normalmente la que uno distin#ue en un arco!ris, es decir, es la sensación 7umana de acuerdo a la cual un área parece similar a otra o cuando eAiste un tipo de lon#itud de onda dominante$ Incrementa su valor mientras nos movemos de forma anti7oraria en el cono, con el ro0o en el án#ulo 6$ Saturación &S aturation'9 se refiere a la cantidad del color o a la Bpureza de *ste$ 2a de un color Bclaro a un color más vivo &azul cielo D azul oscuro'$ Tami*n se puede considerar como la mezcla de un color con lanco o #ris$ Valor &V alue'9 es la intensidad de luz de un color$ Eic7o de otra manera, es la cantidad de lanco o de ne#ro que posee un color$
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Matiz
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"fecto de los colores en los estados de #nimo de las personas
El uso de ciertos colores impacta gradualmente en el estado de 9nimo de las personas, muchos de ellos son utili>ados con esa intención en lugares especíCcos, por e*emplo en los restaurantes es muy com:n que se utilice decoración de color naran*a ya que abre el apetito, en los hospitales se usa colores neutros para dar tranquilidad a los pacientes, y para las entreistas de traba*o es recomendable llear ropa de colores oscuros, ya que da la impresión de ser una persona responsable y dedicadaT estos son algunos e*emplos de la relación entre los colores y las emociones
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6olores an9logosO .e utili>an de manera ad*unta y producen una sensación de armonía 6olores complementariosO 6uando son usados producen un efecto de agresiidad, proocado por el m9imo contraste al utili>arlos *untos 6olores monocrom9ticosO #l utili>arlos producen una sensación de unidad y estabilidad se pueden usar con diferente intensidad (m9s claro o m9s oscuro) esto a a depender de la lu>
#lumno (#)O
$tilizando %iltros mostraran a la compa&era lo siguiente'
5/ $entas del mes de #bril !/ tiendas 5,B y "/ 0ienda H y ago #pla>ado '/ 7es de Enero y .eptiembre 3/ Pona 6entro y .ur Pasos'
5/ .eleccionar toda la Cla ! !/ 6lic en Inicio "/ 4rdenar y iltrar '/ .eleccionar iltro 3/ los Cltros los copiara y los pegara en la ho*a ! y asi sucesiamente, hasta llegar al Cltro S3/