Ya has hecho diferentes programas con scratch y processing. Tus programas se ejecutaban en la pantalla del ordenador. Aparecían ciertos objetos en una ventana gráfica y se movían como tú les habías ordenado. O bien podías producir sonidos. Pero todo ocurría en tu PC o bien en tu móvil.
Ahora imagina que quieres programar algo físico: un robot o bien una serie de elementos tales como luces, motores, etc. Piensa también que tu robot no sólo recibiría órdenes del ordenador, sino que podría mandarle información. Por ejemplo podría tener un sensor de temperatura, una brújula que le permita ver hacia qué dirección está mirando, un sensor de luz, de color, etc. El ordenador tendría guardado el programa y recibiría datos de robot y le mandaría órdenes.
Pero también puede ocurrir que tú no quieras que el robot esté siempre conectado al ordenador. Por ejemplo porque quieres que se mueva sin un cable que lo conecte, y que el robot no pueda recibir las órdenes por wifi. Entonces necesitarías que el robot tuviera un pequeño ordenador que le permitiera guardar el programa. También ocurre que no se puede conectar directamente un motor o una luz directamente al ordenador. Hacen falta algunos circuitos en medio. Todos esos elementos junto con ese pequeño ordenador es lo que se llama tarjeta controladora. Cuando es algo más complejo para controlar robots más elaborados se suele hablar de PLC. Hay diferentes marcas y modelos de tarjetas controladoras. Una de ellas es la arduino UNO.
Vamos a ir viendo los diferentes componentes que nos interesan.
Entrada USB para conectarla al ordenador
Entada de alimentación eléctrica. Puedes utilizarla, pero no es necesario, porque hay otro modo de alimentarla como ahora veremos
Microcontrolador. Este es el pequeño ordenador que tiene la tarjeta. Aquí se guardará el programa
Entrada de 5V. Si tenemos una pila de 5 V, conectaremos aquí un cable conectado al positivo de la pila.
GND En inglés ground o tierra. Aquí se conecta el negativo de la pila
Entradas analógicas. Las entradas son aquella información que recibe la tarjeta. Proceden de los sensores. Las entradas pueden ser analógicas o digitales. Las entradas digitales son aquellas que sólo pueden tomar dos valores: 5V o 0V. Por ejemplo pulsadores, que pueden estar pulsados o no, bombillas que pueden estar encendidas o no, sensores que tengan esos valores, por ejemplo un sensor de humedad que indique si está mojado o no, un sensor de temperatura que indique si se ha alcanzado una cierta temperatura o no. También están las entradas analógicas. Que toman valores entre 0 V y 5V. Por ejemplo, un sensor de temperatura que tenga un rango entre 20 y 50 grados, y 20 grados corresponde a 0V y 50 a 5V y el voltaje varía con la temperatura. O un sensor de presión que me diga la presión que está soportando el sensor y pueda tomar muchos valores. En el punto 6 están las entradas analógicas.
Entradas-salidas digitales. Sólo pueden tomar dos valores: activado y desactivado. 1 o 0. Esos pines pueden programarse para ser salidas analógicas.
Botón de reset
Básicamente ya sabemos lo que es arduino. Hacemos un programa en el ordenador con una aplicación parecida a processing. Conectamos el ordenador a la tarjeta por medio del puerto 1. Una vez cargado el programa podemos desconectar 1. Ahora alimentamos la tarjeta por medio de 4 y 5, y la conectamos a los sensores en 6 o 7 según sean analógicos o digitales. Conectamos los elementos que vayamos a controlar a 7 y ejecutamos el programa. Podemos ejecutar el programa desde el ordenador si está conectado a la tarjeta. O bien, si ya está cargado en ella, pulsar reset