Qué es Arduino UNO R3 y razones por las que es uno de los buques insignia de Arduino

La conocida placa de programación tiene en el modelo UNO R3 su principal referente. Junto con la versión MEGA 2560, la considerada “hermana mayor” de la familia, Arduino UNO R3 da forma al binomio más popular de la firma. Su accesibilidad, la sencillez en las labores de programación y lo intuitivas que resultan para los principiantes en electrónica y programación son las claves de su éxito.

Qué es y cuáles son las características principales de Arduino UNO R3

Arduino UNO R3 es una plaza de desarrollo basada en el microcontrolador ATmega328P como interfaz USB-Serie en lugar del chip FT232RL. Se trata de una de las más conocidas y usadas de todas cuantas conforman la enorme familia de placas Arduino basada en la Duemilanove, un diseño anterior, que mantiene la total compatibilidad a la vez que incorpora algunos cambios de envergadura en su diseño.

Dentro de la gran familia de placas Arduino, la UNO R3 es conocida por varios rasgos característicos. De entrada, es enormemente económica, una de las más baratas no solo dentro de la propia familia de placas Arduino, sino de todo el mercado en general. La tienda oficial de Arduino la pone a la venta a un precio fijo de veinte euros, siendo accesible para todo tipo de bolsillos.

Otro de sus puntos fuertes es la compatibilidad. La posición de sus cabezales permite que sea compatible con prácticamente cualquier shield y todo tipo de accesorios de Arduino, lo que aumenta las posibilidades a la hora de exprimir su potencial.

Su manejo es muy fácil y, como viene siendo habitual en las placas Arduino, no exige de costosos procesos de adaptación, siendo la accesibilidad otro de sus puntos fuertes. A su sencillo manejo se suma además la gran resistencia de su diseño, siendo especialmente robusta. Su estructura está diseñada de tal manera que, en el peor de los casos y en aquellos modelos que hagan uso de encapsulados DIP -encapsulados de doble hilera-, se pueda reemplazar el microcontrolador dañado para continuar utilizándola.

Por estas razones, prácticamente todos los kits de Arduino se basan en esta placa: es barata, muy resistente y fácil de usar, ideal para los principiantes que buscan coger experiencia en el mundo de la programación.

Arduino UNO R3 dispone de catorce pines digitales de entrada y salida, que pueden ser empleados para interactuar con botones, ledes y otros dispositivos digitales. De estos catorce pines, seis pueden ser usados como salidas analógicas, aunque en realidad se trata de señales PWM. Estas seis entradas analógicas de 10 bits son comúnmente utilizadas junto con sensores externos para medir parámetros concretos como la humedad o la temperatura.

También cuenta con un puerto de comunicación serie, al que habitualmente se le conoce como Serial, que hace uso de los pines digitales 0 y 1 para recibir y transmitir datos, respectivamente. Esto permite la comunicación entre la placa Arduino y un dispositivo externo, como un ordenador.

Arduino UNO R3 también cuenta con un bus SPI -bus de interfaz de periféricos-, que coinciden con los pines digitales 10, 11, 12 y 13, y cuenta con la posibilidad de comunicarse haciendo uso del protocolo I²C, que debe su nombre a la abreviatura inglesa de Inter-Integrated Circuit, Circuito Inter-Integrado.

Cómo programar en Arduino UNO R3: un caso práctico

Como siempre ocurre en estos casos y tal y como explica en su página dedicada a Arduino UNO R3 Luis del Valle, fundador del podcast dedicado a la programación ProgramarFacil.com, conocer todas las bondades de la famosa placa de Arduino no es de utilidad si no se demuestra en un caso práctico.

La propuesta de Del Valle para poner a prueba las características de Arduino UNO R3 es realizar un contador binario haciendo uso de cuatro LEDs, una labor que explica paso a paso de manera detallada en su página dedicada a esta placa de Arduino y a la que se puede acceder desde programarfacil.com/blog/arduino-blog/arduino-uno-r3/. Para llevar a cabo este proyecto, es indispensable contar con el software Arduino IDE instalado en el sistema. “Desde el propio artículo dedicado en ProgramarFacil.com a la programación con Arduino UNO R3 el usuario puede consultar las páginas específicas del website oficial de Arduino para conocer más acerca de la instalación de Arduino IDE en su sistema, en función de si utiliza Windows, macOS o Linux como sistema operativo”, afirma Luis Del Valle.

Además de tener instalado el software Arduino IDE, será necesario disponer de un cable USB -de tipo B en un extremo y tipo A en el otro para permitir la conexión entre la placa y el ordenador-, cuatro resistencias de un kilo ohmio y cuatro LEDs, además de la propia placa Arduino UNO R3.

“El primer paso es conectar los LEDs en serie a una resistencia y a un pin digital, empezando por el pin 2”, comenta Luis Del Valle. “Esto se puede ver de una manera muy visual en la página dedicada a este proyecto de ProgramaFacil.com, que cuenta con capturas y explicaciones paso a paso para acompañar a todos los programadores en este pequeño trabajo de programación con Arduino UNO R3”, explica.

Acto seguido, se debe abrir el IDE de Arduino para empezar a programar. “Cuando el IDE esté abierto, es fundamental indicarle al software qué tipo de placa Arduino se va a utilizar. Esto se consigue mediante un selector en la barra de menús, a través de la sección de Herramientas que lleva hasta la opción “Placa”, desde donde es posible elegir Arduino y Genuino UNO”, añade.

Una vez finalizado este proceso, se pasa a la escritura del código en la interfaz. El programa incrementa una variable a cada segundo, y la muestra tanto en los LEDs como en el monitor serie. “Una vez el código esté terminado es hora de pasar a la verificación para comprobar que no existe ningún error. Si se detecta alguno, este es el momento de arreglarlo antes de proceder al siguiente paso”, explica Del Valle.

“Lo ideal, dado que es posible escribir y corregir el código tantas veces como sea necesario, es que el programador más atrevido intente realizar la escritura del código por su cuenta. Es importante experimentar y no tener miedo a equivocarse: es la base para aprender a programar. No obstante, quien lo prefiera puede encontrar en ProgramarFacil.com el código escrito al completo en el post dedicado a cómo programar con Arduino UNO R3”, comenta.

Con todas las comprobaciones realizadas, el siguiente paso es cargar el programa en la placa. “Lo primeo de todo es seleccionar el puerto al que está conectado Arduino, si no va a ser imposible cargarlo correctamente”, afirma Luis Del Valle. “Aunque habitualmente el propio IDE de Arduino determina por sí mismo el puerto utilizado por la placa, hay veces que es necesario indicarlo de manera manual a través del selector Puerto dentro del menú Herramientas. Además, en función del sistema operativo este puede cambiar: en Windows siempre estará compuesto por las letras COM y un número, mientras que el Linux suele utilizarse el prefijo “tty” delante de la palabra “USB” y un número de orden”, especifica.

El último paso es cargar el código implementado a la placa Arduino UNO R3. “Basta con clicar en la opción ‘cargar sketck’ para finalizar todo el proceso. Si lo hemos hecho bien, un escueto mensaje de ‘done uploading’ deberá confirmarnos que todo ha sido cargado de manera satisfactoria, tras lo cual el programa empezará con el conteo: los LEDs cambiarán su estado, mientras que el monitor serie empezará a recibir un valor incremental”, sentencia.