REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUC UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD POLITECNICA TERRITORIAL DE PORTUGUESA “J. J. MONTILLA” – NUCLEO
ACARIGUA
CATEDRA – PNF. INGENIERIA MECANICA
TEMA: “Tarjeta de Adquisición de Datos”
T.S.U
Pereira, Franli C.I: 21.562.226
Semestre VII Sección: 26 Cátedra: PNF. Ing. Mecánica Unidad Curricular: Automatización Industrial Turno: Diurno Prof: Ing. Gustavo Verdú
ACARIGUA, DICIEMBRE DEL 2014
INTRODUCCION
En la actualidad el desarrollo de la electrónica y la microelectrónica han motivado que todas las esferas de la vida humana se estén automatizando, por ejemplo: la industria, el hogar, los comercios, la agricultura, la ganadería, el transporte, las comunicaciones, etc. En todo ese proceso de automatización el microprocesador y el microcontrolador juegan un papel de suma importancia. Ellos han permitido el desarrollo de sistemas inteligentes que resuelven los más diversos problemas, son los llamados Sistemas de Adquisición de Datos. Este trabajo está orientado específicamente, al conocimiento y desarrollo de las tarjetas de adquisición de datos, conocimiento como tal su funcionamiento y características, y haciendo enfoque en una tarjeta de adquisición de datos específica, como lo son las ARDUINO, el cual se estará dando a conocer su funcionamiento, definición, tipos y características específicas de cada una.
INTRODUCCION
En la actualidad el desarrollo de la electrónica y la microelectrónica han motivado que todas las esferas de la vida humana se estén automatizando, por ejemplo: la industria, el hogar, los comercios, la agricultura, la ganadería, el transporte, las comunicaciones, etc. En todo ese proceso de automatización el microprocesador y el microcontrolador juegan un papel de suma importancia. Ellos han permitido el desarrollo de sistemas inteligentes que resuelven los más diversos problemas, son los llamados Sistemas de Adquisición de Datos. Este trabajo está orientado específicamente, al conocimiento y desarrollo de las tarjetas de adquisición de datos, conocimiento como tal su funcionamiento y características, y haciendo enfoque en una tarjeta de adquisición de datos específica, como lo son las ARDUINO, el cual se estará dando a conocer su funcionamiento, definición, tipos y características específicas de cada una.
ADQUISICION DE DATOS
La adquisición de datos (DAQ) es el proceso de medir con una PC un fenómeno eléctrico o físico como voltaje, corriente, temperatura, presión o sonido. Un sistema DAQ consiste de sensores, hardware de medidas DAQ y una PC con software programable. Comparados con los sistemas de medidas tradicionales, los sistemas DAQ basados en PC aprovechan la potencia del procesamiento, la productividad, la visualización y las habilidades de conectividad de las PCs estándares en la industria proporcionando una solución de medidas más potente, flexible y rentable. En otras palabras se puede decir que Los sistemas de adquisición de datos, como su nombre indica, son los productos y/o procesos utilizados para recopilar información para documentar o analizar un fenómeno. De la forma más simple, un técnico, registrando la temperatura de un horno en un papel está realizando una adquisición de datos. Como la tecnología ha avanzado, este tipo de proceso se ha simplificado y hecho más preciso, versátil y fiable a través de equipos electrónicos. Diferentes rangos de registradores, desde simples a sofisticados sistemas informáticos. Los productos de adquisición de datos sirven como un punto focal en un sistema, uniendo una amplia variedad de productos, tales como sensores que indican la temperatura, caudal, nivel o presión. Algunos términos comunes en la adquisición de datos se muestran a continuación: Analógico-Digital (ADC)
Un dispositivo electrónico que convierte señales analógicas a una forma digital equivalente. El convertidor de analógico a digital es el corazón de la mayoría de los sistemas de adquisición de datos. Convertidor Digital-Analógico (D/A)
Un componente electrónico se encuentra en muchos dispositivos de adquisición de datos que producen una señal de salida analógica. Digital Input/Output (DIO)
Se refiere a un tipo de señal de adquisición de datos. Digital I/O son señales discretas, que son uno de los dos estados. Estos estados pueden ser de
encendido/apagado, alto/bajo, 1/0, etc Digital I/O también se les conoce como binarios I/O. Entrada Simple (SE)
Se refiere a la forma en que el cable de la señal es conectado a un dispositivo de adquisición de datos. Con una sola terminal de cableado, cada entrada analógica tiene una conexión única, pero todos los canales comparten una conexión a tierra común. Los dispositivos de adquisición de datos tienen o entradas simples o entradas diferencial. Muchos aceptan ambas configuraciones. Entrada Diferencial
Se refiere a la forma en que el cable de la señal es conectado a un dispositivo de adquisición de datos. Entradas diferenciales tienen una conexión positiva y negativa para cada canal. Los dispositivos de adquisición de datos o bien tienen entradas simple o diferencial, muchos dispositivos soportan ambas configuraciones. General Purpose Interface Bus (GPIB)
Sinónimo de HPIB (por Hewlett-Packard), el bus estándar que se utiliza para el control de instrumentos electrónicos con un ordenador. También llamado IEEE 488 en referencia a la definición de ANSI / IEEE. Resolución
La señal más pequeña de incremento que puede ser detectada por un sistema de adquisición de datos. RS232
Es un estándar para una serie de comunicaciones, encontrado en muchos sistemas de adquisición de datos. RS232 es la comunicación más común, sin embargo, está algo limitada, ya que sólo permite la comunicación a un dispositivo, conectado al bus, a la vez y se especifica para distancias de transmisión de hasta 15 metros, aunque en la práctica muchas aplicaciones trabajan a distancias mucho más largas.
RS485
Un estándar para una seria de comunicaciones que se encuentran en muchos sistemas de adquisición de datos. RS485 no es tan popular como RS232, sin embargo, es más flexible ya que permite la comunicación con un máximo de 32 dispositivos en el bus a la vez (más utilizando repetidores) y distancias de transmisión de aproximadamente 1500 metros. Frecuencia de Muestreo
Es la velocidad a la que un sistema de adquisición de datos recoge datos. La velocidad se expresa normalmente en muestras por segundo. Para los dispositivos multi-canal de adquisición de datos, la frecuencia de muestreo se da típicamente como la velocidad del convertidor analógico-a-digital (A / D). Para obtener una Frecuencia de muestreo individual del canal, es necesario dividir la velocidad de la A / D por el número de canales que se muestra.
TIPOS DE SISTEMAS DE ADQUISICION DE DATOS
Sistemas de Adquisición de Datos Wireless
Los sistemas inalámbricos de adquisición de datos pueden eliminar el costo de la instalación y el tiempo requerido para cablear todos los sensores. Estos sistemas constan de uno o más transmisores inalámbricos enviando datos a un receptor inalámbrico conectado a un ordenador remoto. Los transmisores inalámbricos están disponibles para temperatura ambiente, humedad relativa, presión barométrica, presión de línea, infrarrojos, termopares, RTD, pH, sensores de pulso de salida de 4 a 20 mA transmisores y transductores con salida de voltaje. Los receptores pueden ser conectados al puerto USB o Ethernet del PC.
Sistemas de Comunicación en Serie, Sistemas de Adquisición de Datos
Los sistemas de comunicación en serie para los sistemas de adquisición de datos son una buena elección cuando la medición debe hacerse en un lugar que está distante del ordenador. Hay varios estándares de comunicación, RS232 es la más común pero sólo soporta comunicación de punto a punto y las distancias son relativamente cortas. RS485 soporta distancias de transmisión de hasta 1500 metros con un o dos pares de cables, también permite compartir hasta 32 dispositivos el mismo bus.
Sistemas de Adquisición de Datos USB
El Bus Serie Universal (USB) es un nuevo estándar para conectar PCs a dispositivos periféricos tales como impresoras, monitores, módems y dispositivos de adquisición de datos. USB ofrece varias ventajas sobre las conexiones convencionales en serie y en paralelo, incluyendo un mayor ancho de banda (hasta 12 Mbits / s) y la capacidad de proporcionar energía al dispositivo periférico. USB es ideal para la adquisición de diferentes datos.
Desde que los USB suministran energía, sólo se necesita un cable para conectar el dispositivo de adquisición de datos en el PC, que muy probablemente tiene al menos un puerto USB.
Sistemas de Adquisición de Datos Ethernet
Los sistemas de adquisición de datos Ethernet son una opción popular para muchos usuarios. La mayoría de las instalaciones industriales y comerciales tienen cables de red Ethernet instaladas, lo que permite la integración de un sistema de adquisición de datos distribuido sin el costo del cableado adicional. Muchos dispositivos Ethernet incorporan un servidor web lo que significa que transmiten su propia página web para presentar los datos adquiridos. Esto puede ser visto por cualquier usuario con un navegador web estándar con lo que el software adicional no tiene por qué ser aprendido o adquirido. Otra ventaja de utilizar Ethernet es que los datos pueden ser fácilmente compartidos entre los usuarios del Newtork local y también a través de Internet a los usuarios autorizados en todo el mundo.
Sistema de Adquisición de Datos Plug-in Boards (Integrados)
Las tarjetas de adquisición de datos informáticos se conectan directamente al bus de ordenador. Las ventajas del uso de las tarjetas son, la velocidad (debido a que están conectadas directamente al bus) y el coste (debido a la sobrecarga del embalaje y la potencia es suministrada por el ordenador). Las tarjetas ofrecidas son principalmente para el IBM PC y ordenadores compatibles. Las características proporcionadas por las tarjetas pueden variar dependiendo del, número y tipo de entradas (tensión, termopar, digital), salidas, velocidad y otras funciones previstas. Cada tarjeta instalada en el equipo se dirige a un único mapa de ubicación Entrada / Salida. El mapa de E/S en el ordenador, proporciona las ubicaciones de dirección que el procesador utiliza para obtener acceso al dispositivo específico como requiere su programa.
TARJETAS DE ADQUISICION DE DATOS
Un elemento importante en los sistemas de adquisición de datos son las tarjetas de adquisición de datos, los cuales estas se encargan de:
Generar Las conversiones de señales desde analógica a digital. ADC. Efectuar La comunicación con el ordenador.
En el mundo real nos encontramos con magnitudes físicas como la temperatura o la humedad en una habitación, el peso de los alimentos que compramos, o la velocidad a la que nos movemos. La forma de interactuar con estas variables ocurre en dos sentidos, por un lado las medimos a través
de sensores, como por ejemplo un termómetro, y por otro actuamos sobre ellas mediante actuadores como un aparato de calefacción. Estos sensores o actuadores, para informar de la magnitud que están midiendo; proporcionan una señal en forma de tensión o corriente, en el caso de los actuadores, les es proporcionada. Por otra parte, para comunicar con un ordenador se deben seguir unos protocolos que le sean comprensibles, es decir, que la señal de tensión obtenida de un sensor no puede ser conectada directamente al ordenador, sino que debe ser conectada antes a un intermediario que la presentará al mismo u a otro dispositivo en una forma que pueda ser procesada. Este intermediario es la tarjeta de adquisición de datos, TAD o DAQ en inglés.
CARACTERISTICAS DE LAS TARJETAS DE ADQUISICION DE DATOS
Como características más relevantes de una tarjeta de adquisición de datos están: Número de canales analógicos Velocidad de muestreo Resolución Rango de entrada. Capacidad de temporización Forma de comunicarse con el computador
Número de canales analógicos: Nos indica la cantidad de magnitudes distintas que podemos adquirir con la misma tarjeta. Generalmente las tarjetas disponen de un único ADC y los diferentes canales se generan por medio de un multiplexor analógico. Velocidad de muestreo: Cuanto mayor sea la velocidad de muestreo mejor representación obtendremos de la señal analógica, en cualquier caso la velocidad de muestreo debe ser siempre mayor que el doble de la frecuencia de la señal que queremos muestrear. Según el Teorema de Nyquist. Por Ejemplo si queremos digitalizar una señal de audio cuya frecuencia está comprendida entre 20 Hz y 20KHz, la mínima velocidad de muestreo que necesitamos es de 40.000 muestras por segundo. La reproducción de la
señal obtenida, será de mayor fidelidad con velocidades de muestreo superiores. La velocidad de muestreo depende de los canales que queramos tener activos. Las especificaciones de las tarjetas suelen indicar la velocidad de muestreo del ADC, a medida que aumenta el número de canales que este debe atender disminuirá el número de muestras por segundo que podemos obtener en cada canal.
Resolución: Viene dada por el número de bits del ADC que se utilizan para representar cada muestra, a mayor número de bits del ADC la tarjeta será capaz de detectar variaciones menores en la señal. El número de distintos niveles en que se divide la señal a convertir viene dada por 2^n, siendo n la longitud de palabra del conversor. Por Ejemplo Un conversor de 8 bits tendrá 256 niveles distintos, suponiendo un rango de entrada de 10V proporcionaría una resolución de:
Es decir, será capaz de detectar variaciones de tensión de hasta 39mV como mínimo. Con las mismas condiciones en un conversor de 16 bits obtendríamos 65536 niveles y una resolución de:
Rango de entrada: Indica los márgenes entre los que debe estar la señal de entrada para que pueda ser convertida. Las tarjetas de adquisición de datos suelen dar varias posibilidades que se pueden seleccionar por hardware o por software.
Estas 4 características vienen a determinar la capacidad y la precisión de la tarjeta de adquisición:
A mayor número de canales = Mayor capacidad. A mayor velocidad de muestreo = Mayor capacidad A mayor resolución = Mayor precisión A menor rango de entrada = Mayor precisión, ya que se con los mismos bits de resolución se tendrá que representar un menor rango.
Capacidad de temporización: La capacidad de temporización interna en la propia tarjeta de adquisición de datos es una característica interesante en estos sistemas, ya que permite unas funcionalidades adicionales:
Puede controlar los momentos en los que se debe leer una señal
Identificar cuantas veces se ha producido un evento
Generar formas de onda de acuerdo al reloj
De esta forma descarga de estas misiones al computador que podrá usar ese tiempo para otras ocupaciones. También proporciona una forma de trabajo en tiempo real en aquellos casos en los que el computador no puede atenderla debido a sobrecargas o a limitaciones en su sistema operativo. Forma de comunicarse con el computador: Su funcionamiento, como dispositivo periférico se puede realizar de dos formas:
Mediante entrada-salida por interrupción, lo normal. Mediante acceso directo a memoria (DMA). En aquellos casos en los que el flujo de datos puede ser elevado.
ARDUINO
Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares. El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores más usados son el Atmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de
programación Processing/Wiring y el cargador de arranque que es ejecutado en la placa. Desde octubre de 2012, Arduino se usa también con microcontroladoras CortexM3 de ARM de 32 bits, que coexistirán con las más limitadas, pero también económicas AVR de 8 bits. ARM y AVR no son plataformas compatibles a nivel binario, pero se pueden programar con el mismo IDE de Arduino y hacerse programas que compilen sin cambios en las dos plataformas. Eso sí, las microcontroladoras CortexM3 usan 3,3V, a diferencia de la mayoría de las placas con AVR que generalmente usan 5V. Sin embargo ya anteriormente se lanzaron placas Arduino con Atmel AVR a 3,3V como la Arduino Fio y existen compatibles de Arduino Nano y Pro como Meduino en que se puede conmutar el voltaje. Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos interactivos autónomos o puede ser conectado a software tal como Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data). Las placas se pueden montar a mano o adquirirse. El entorno de desarrollo integrado libre se puede descargar gratuitamente. Arduino puede tomar información del entorno a través de sus entradas analógicas y digitales, puede controlar luces, motores y otros actuadores. El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el entorno de desarrollo Arduino (basado en Processing). Los proyectos hechos con Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectar a un computador. Arduino es una plataforma de hardware de código abierto, basada en una sencilla placa con entradas y salidas, analógicas y digitales, en un entorno de desarrollo que está basado en el lenguaje de programación Processing. Es un dispositivo que conecta el mundo físico con el mundo virtual, o el mundo analógico con el digital.
APLICABILIDAD ELECTRONICA DE ARDUINO
El módulo Arduino ha sido usado como base en diversas aplicaciones electrónicas:
Xoscillo: Osciloscopio de código abierto.14 Equipo científico para investigaciones.15 Arduinome: Un dispositivo controlador MIDI.16 OBDuino: un económetro que usa una interfaz de diagnóstico a bordo que se halla en los automóviles modernos. Humane Reader: dispositivo electrónico de bajo coste con salida de señal de TV que puede manejar una biblioteca de 5000 títulos en una tarjeta microSD.17 The Humane PC: equipo que usa un módulo Arduino para emular un computador personal, con un monitor de televisión y un teclado para computadora.18 Ardupilot: software y hardware de aeronaves no tripuladas. ArduinoPhone: un teléfono móvil construido sobre un módulo Arduino.19 20 Impresoras 3D. FUNCION DE UN ARDUINO
Arduino puede tomar información del entorno a través de sus pines de entrada de toda una gama de sensores y puede afectar aquello que le rodea controlando luces, motores y otros actuadores.
LENGUAJE DE PROGRAMACION ARDUINO
El microcontrolador en la placa Arduino se programa mediante el lenguaje de programación Arduino(basasdo en Wiring) y el entorno de desarrollo Arduino (basado en Processing). Los proyectos hechos con Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectar a un ordenador, si bien tienen la posibilidad de hacerlo y comunicar con diferentes tipos de software (p.ej. Flash, Processing,MaxMSP). La plataforma Arduino se programa mediante el uso de un lenguaje propio basado en el popular lenguaje de programación de alto nivel Processing. Sin embargo, es posible utilizar otros lenguajes de programación y aplicaciones populares en Arduino.8 Algunos ejemplos son: Java Flash (mediante ActionScript) Processing Pure Data
Esto es posible debido a que Arduino se comunica mediante la transmisión de datos en formato serie que es algo que la mayoría de los lenguajes anteriormente citados soportan. Para los que no soportan el formato serie de forma nativa, es posible utilizar software intermediario que traduzca los mensajes enviados por ambas partes para permitir una comunicación fluida. Es bastante interesante tener la posibilidad de interactuar Arduino mediante esta gran variedad de sistemas y lenguajes puesto que dependiendo de cuales sean las necesidades del problema que vamos a resolver podremos aprovecharnos de la gran compatibilidad de comunicación que ofrece. TIPOS DE ARDUINO
Hay muchas versiones de Arduino, en forma y tamaño. Esto ayuda en la variedad de aplicaciones que se le podemos dar. Cada una de las placas o versiones de Arduino tiene sus ventajas y desventajas, esto dependerá de las necesidades del proyecto que se quiera realizar. Entre los tipos de Arduino tenemos:
ARDUINO MEGA
Es con mucha diferencia el más potente y el que más pines i/o tiene, apto para trabajos ya algo más complejos aunque tengamos que sacrificar un poco el espacio, cuenta con el microcontrolador Atmega2560 con más memoria para el programa, más RAM y más pines que el resto de los modelos. El Arduino Mega es una placa microcontrolador basada ATmeg1280 (datasheet). Tiene 54 entradas/salidas digitales (de las cuales 14 proporcionan salida PWM), 16 entradas digitales, 4 UARTS (puertos serie por hardware), un cristal oscilador de 16MHz, conexión USB, entrada de corriente, conector ICSP y botón de reset. Contiene todo lo necesario para hacer funcionar el microcontrolador; simplemente conéctalo al ordenador con el cable USB o aliméntalo con un trasformador o batería para empezar. El Mega es compatible con la mayoría de shields diseñados para el Arduino Duemilanove o Diecimila.
Características Específicas: ARDUINO MEGA
Microcontrolador: ATmega2560
Voltaje de funcionamiento: 5 V
Pines I/O digitales: 54 (de los cuales 15 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 16
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Corriente DCen el pin de 3.3 V: 50 mA
Memoria Flash: 256 KB de los cuales 8 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 8 KB
EEPROM: 4 KB
Velocidad de reloj: 16 MHz
ARDUINO BLUETOOTH
Incorpora un módulo para la transmisión de datos de hasta 100 metros, con esta placa podrás programar sin cables así como también realizar comunicaciones serie con cualquier dispositivo bluetooth.
ARDUINO PRO
La Arduino pro es una placa con un microcontrolador ATmega168 (datasheet) o en el ATmega328 (datasheet). La Pro viene en versiones de 3.3v / 8 MHz y 5v / 16 MHz. Tiene 14 E/S digitales (6 de las cuales se puedes utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un resonador interno, botón de reseteo y agujeros para el montaje de tiras de pines. Vienen equipada con 6 pines para la conexión a un cable FTDI o a una placa adaptadora de la casa Sparkfun para dotarla de comunicación USB y alimentación.
Características Específicas: ARDUINO PRO
Microcontrolador: ATmega168
Voltaje de funcionamiento: 3.3 V
Pines I/O digitales: 14 (de los cuales 6 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 6
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Memoria Flash: 16 KB de los cuales 2 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 1 KB
EEPROM:512 bytes
Velocidad de reloj: 8 MHz
ARDUINO UNO
Es la placa estándar y posiblemente la más conocida y documentada. Salió a la luz en septiembre de 2010 sustituyendo su predecesor Duemilanove con varias mejoras de hardware que consisten básicamente en el uso de un USB HID própio en lugar de utilizar un conversor FTDI para la conexión USB. Es 100% compatible con los modelos Duemilanove y Diecimila. Viene con un Atmega328 con 32Kbytes de ROM para el programa. Esta es la última revisión de la placa Arduino USB básica. Se conecta al ordenador con un cable USB estándar y contiene todo lo
necesario para programar la placa. Se puede ampliar con gran variedad de shields. Tiene un ATmega328, también consta de 14 pines de entrada/salida de los cuales 6 se pueden usar como salidas PWM, 6 entradas analógicas, un velocidad de reloj de 16 MHz y un conector ICPS.
Características Específicas: ARDUINO UNO
Microcontrolador: ATmega328
Voltaje de funcionamiento: 5 V
Pines I/O digitales: 14 (de los cuales 6 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 6
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Corriente DC en el pin de 3.3 V: 50 mA
Memoria Flash: 32 KB (ATmega328) de los cuales 0.5 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 2 KB (ATmega328)
EEPROM: 1 KB (ATmega328)
Velocidad de reloj: 16 MHz
ARDUINO NANO
Una placa compacta diseñada para usar directamente en placas de desarrollo, el Nano se conecta al ordenador con un cable Mini-B USB.
Basado en el ATmega328 (Arduino Nano 3.0) o ATmega168 (Arduino Nano 2.x) que se usa conectándola a una protoboard. Tiene más o menos la misma funcionalidad que el Arduino Duemilanove, pero con una presentación diferente. No posee conector para alimentación externa, y funciona con un cable USB Mini-B en vez del cable estándar. Su principal ventaja es que puede ser pinchado directamente sobre una protoboard haciendo muy cómodo el prototipo al igual que el Arduino mini.
Características Específicas: ARDUINO NANO
Microcontrolador: ATmega168
Voltaje de funcionamiento: 5 V
Pines I/O digitales: 14 (de los cuales 6 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 8
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Memoria Flash: 16 KB de los cuales 2 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 1 KB
EEPROM: 512 bytes
Velocidad de reloj: 16 MHz
ARDUINO MINI
Versión miniaturizada de la placa Arduino. Mide tan sólo 30x18mm y permite ahorrar espacio en los proyectos que lo requieran. Las funcionalidades son las mismas que Arduino UNO salvo que tiene sólo se fabrica con el chip Atmega168 con 12 Kb de memoria para programa. El boot loader es algo antiguo y tarda unos 10 segundos arrancar (en el UNO es prácticamente instantáneo).
Características Específicas: ARDUINO MINI
Microcontrolador: ATmega328
Voltaje de funcionamiento: 5 V
Pines I/O digitales: 14 (de los cuales 6 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 8
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Memoria Flash: 32 KB de los cuales 2 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 2 KB
EEPROM: 1 KB
Velocidad de reloj: 16 MHz ARDUINO PRO MINI
Como la Pro, la Pro Mini está diseñada para usuarios avanzados que requieren de bajo coste, menor tamaño y dispuestos a un poco de trabajo extra. Es una placa con un microcontrolador ATmega168. Tiene 14 E/S digitales (6 de las cuales se puedes utilizar como salidas PWM), 6 entradas
analógicas, un resonador interno, botón de RESET y agujeros para el montaje de tiras de pines. Se le puede montar una tira de 6 pines para la conexión a un cable FTDI o a una placa adaptadora de la casa Sparkfun para dotarla de comunicación USB y alimentación. La Arduino Mini Pro está destinada a instalaciones semi-permanentes en objetos o demostraciones. La placa viene sin conectores montados, permitiendo el uso de varios tipos de conectores o soldado directo de cables según las necesidades de cada proyecto en particular. La distribución de los pines es compatible con la Arduino Mini. Existen dos versiones de la Mini Pro, una que funciona a 3.3v y 8Mhz y otra de 5v y 16MHz.
Características Específicas: ARDUINO PRO MINI
Microcontrolador: ATmega168
Voltaje de funcionamiento: 3.3 V
Pines I/O digitales: 14 (de los cuales 6 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 8
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Memoria Flash: 16 KB de los cuales 2 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 1 KB
EEPROM: 512 bytes
Velocidad de reloj: 8 MHz
ARDUINO LILYPAD
El LilyPad Arduino es una placa con microcontrolador diseñado para prendas y e-textiles. Puede utilizar con complementos similares como fuentes de alimentación, sensores actuadores unidos por hilo conductor. La placa está basada en el ARmega168V (la versión de baja consumo del ATmega168)(hoja de datos), o el ATmega328V (datasheet). El LilyPad Arduino ha sido diseñado y desarrollado por Leah Buechley y SparkFun Electronics.
Características Específicas: ARDUINO LILYPAD
Microcontrolador: ATmega168V
Voltaje de funcionamiento: 2.7-5.5 V
Pines I/O digitales: 14 (de los cuales 6 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 6
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Memoria Flash: 16 KB de los cuales 2 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 1 KB
EEPROM: 512 bytes
Velocidad de reloj: 8 MHz
ARDUINO FIO
El Arduino Fio es una placa para microcontrolador basada en el ATmega328P (hoja de información) Funciona a 3.3V y 8MHz. Tiene 14 pines de E/S digitales (de los cuales 6 pueden usarse como salidas PWM), 8 entradas analógicas, un resonador en placa, un botón de reinicio (reset), y agujeros para montar conectores de pines. Tiene conexiones para una batería de polímero de Litio e incluye un circuito de carga a través de USB. En el reverso de la placa tiene disponible un zócalo para módulos XBee.
Características Específicas: ARDUINO FIO
Microcontrolador: ATmega328P
Voltaje de funcionamiento: 3.3 V
Pines I/O digitales: 14 (de los cuales 6 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 8
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Memoria Flash: 32 KB de los cuales 2 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 2 KB
EEPROM: 1 KB
Velocidad de reloj: 8 MHz
ARDUINO ETHERNET SHIELD
La Arduino Ethernet Shield permite a una placa Arduino conectarse a internet. Está basada en el chip Ethernet Wiznet W5100 (datasheet). El Wiznet W5100 provee de una pila de red IP capaz de TCP y UDP. Soporta hasta cuatro conexiones de sockets simultáneas. Usa la librería Ethernet para escribir programas que se conecten a internet usando la Shield.
Características Específicas: ARDUINO ETHERNET SHIELDS
Microcontrolador: ATmega328
Voltaje de funcionamiento: 5 V
Pines I/O digitales: 14 (de los cuales 4 proveen salida PWM)
Pines de entradas análogas: 6
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Corriente DC en el pin de 3.3 V: 50 mA
Memoria Flash: 32 KB (ATmega328) de los cuales 0.5 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 2 KB (ATmega328)
EEPROM: 1 KB (ATmega328)
Velocidad de reloj: 16 MHz
Controlador embebido Ethernet W5100 TCP/IP
Tarjeta MicroSD, con adaptadores activos de voltaje
ARDUINO DUEMILANOVE
Versión anterior de Arduino Uno y presenta pocas diferencias con ese modelo. Basada en el ATmega168 o el ATmega328. Tiene 14 pines con entradas/salidas digitales (6 de las cuales pueden ser usadas como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un reloj de 16Mhz, conexión USB, entrada de alimentación, una cabecera ISCP, y un botón de RESET.
Características Específicas: ARDUINO DUEMILANOVE
Voltaje de funcionamiento: 5V Voltaje de entrada (recomendado): 7-12V Voltaje de entrada (limite): 6-20V Intensidad por pin: 40 mA Intensidad en pin: 3.3V50 mA Memoria Flash: 16 KB (ATmega168) o 32 KB (ATmega328) de los cuales 2 KB de bootloader SRAM: 1 KB (ATmega168) o 2 KB (ATmega328) EEPROM: 512 bytes (ATmega168) o 1 KB (ATmega328) ARDUINO DIECIMILA
Versión Anterior a Duelmilanove. Es una placa microcontroladora basada en el chip ATmega168. Tiene 14 E/S digitales (6 de las cuales se puedes utilizar como salidas PWM), 6 entradas analógicas, un reloj de 16MHz, conexión USB y botón de RESET.
Características Específicas: ARDUINO DIECIMILA
Voltaje de funcionamiento: 5V Voltaje de entrada (recomendado): 7-12 V Voltaje de entrada (limites): 6-20 V Intensidad por pin de E/S: 40 mA Intensidad por pin de 3.3V: 50 mA Memoria Flash: 16 KB (2 KB reservados para el gestor de arranque) SRAM: 1 KB EEPROM: 512 bytes
ARDUINO ESPLORA
Es una placa microntroladora derivada de la Arduino Leonardo. La Esplora difiere de todas las placas Arduino predecesoras en que lleva incorporados un número de dispositivos sensores listos para usar. Está diseñada para gente que quiere entrar en el mundo de Arduino sin tener que aprender antes electrónica .
Características Específicas: ARDUINO ESPLORA
Microcontrolador: ATmega32u4
Voltaje de funcionamiento: 5 V
Memoria Flash: 32 KB de los cuales 4 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 2.5 KB
EEPROM: 1 KB
Velocidad de reloj: 16 MHz
4 Push bottons
Joystick análoga con un push botton central
Potenciómetro lineal
Micrófono
Fotorresistor
Sensor de temperatura
Acelerómetro de 3 ejes
Buzzer
Led RGB
Conector para LCD
ARDUINO LEONARDO
Esta placa, al igual que los demás modelos, es una placa electrónica basada en un microcontrolador. En este caso, hablamos del ATmega32u4, del cual podemos ver el datasheet. Una de las características de la placa es que cuenta con 20 pines de entrada/salida digitales, de los cuales, podemos usar 7 como salidas PWM (Pulse-Width Modulation) y 12 como entradas analógicas. Además cuenta con un oscilador de cristal que funciona a 16 MHz, una conexión micro USB, un conector de alimentación, una cabecera de ICSP (In-Circuit Serial Programming) y, un botón de reinicio. Cumple los requisitos necesarios para apoyar a la micro. Simplemente hay que conectarlo a un ordenador mediante un cable USB o con una batería para comenzar a usarlo. Una de las novedades que incorpora el Leonardo, es que se diferencia de las placas anteriores en que el ATmega32u4 incorpora comunicación USB, eliminando la necesidad de un procesador secundario.
Esto permite que Arduino Leonardo maneje nuestro teclado o nuestro ratón, por ejemplo. Ya existen librerías en la página oficial de Arduino para llevar a cabo esto que acabo de mencionar. Y por si Arduino no nos hiciese la vida lo suficientemente cómoda, se nos proporciona una guía de iniciación.
Características Específicas: ARDUINO LEONARDO
Microcontrolador: ATmega32u4
Voltaje de funcionamiento: 5 V
Pines I/O digitales: 20
Canales PWM: 7
Pines de entradas análogas: 12
Corriente DC por cada pin I/O: 40 mA
Corriente DC en el pin de 3.3 V: 50 mA
Memoria Flash: 32 KB (ATmega32u4) de los cuales 4 KB son utilizados por el bootloader
SRAM: 2 KB (ATmega32u4)
EEPROM: 1 KB (ATmega32u4)
Velocidad de reloj: 16 MHz
¿QUE SON SHIELDS?
Son placas que pueden ser conectadas encima de la placa Arduino extendiendo sus capacidades, pudiendo ser apilada una encima de la otra. Las diferentes shields siguen la misma filosofía que el conjunto original: son fáciles de montar, y baratas de producir. Es posible apilar varias shields como se muestra en la imagen. Podemos definir algunos shields: Arduino ethernet shield (Ya definido Anteriormente): Provee de la capacidad de conectarse a la red a nuestra placa Arduino, por lo tanto podríamos enviar datos de sensores a una base de datos en internet, o mostrar los datos directamente en un sitio web. Arduino GSM shield: Es capaz de enviar y recibir SMS, realizar y recibir llamadas de voz y de datos. El modulo utiliza GPRS. Arduino TFT táctil shield V2.0: Para utilizar interfaces gráficas potentes pero sencillas. Arduino Wi-Fi shield: Posee conector para microSD y antena integrada y dota a nuestra placa Arduino de conexión a la red Wi-Fi. Arduino relay shield: Control de relés de hasta 4 contactos. ALGUNOS PARAMETROS O IDEAS QUE SE PUED EN UTILIZAR EN PROYECTOS UTILIZANDO ARDUINO
Control domótico para el hogar. Lectura de sensores del coche por medio de conexión OBDII Control automatizado para acuario casero. Control de nivel de temperatura para la habitación. Enviarle datos de sensores a Asterisk. Robot, usando motores paso a paso. Coches de radio control. Control de circuitos electrónicos a través de smartphones por medio de bluethoot o Wi-Fi. Medición y control de carga de baterías para nodos de red. Alarmas de seguridad.
Show de luces LED Envió de SMS con lecturas de sensores. Dispensador automático de comida para mascotas.
