En este post te enseñare la descripción de los pines y conectores de Arduino UNO, algo necesario para poder empezar a usar esta plataforma.
Conectores de Arduino UNO.
Aquí en este vídeo te explico los pines de Arduino UNO:
1.Conector Usb.
Para empezar este puerto tiene un fusible pptc que protege la placa e impide que el consumo de corriente sea superior a 500mA, por lo que el consumo de la placa más las cargas conectadas a esta no podrán ser superiores a esta cifra.
Esta forma de alimentar Arduino no es muy funcional.
Funciones del conector usb
Este conector tiene una doble función:
Por un lado nos sirve para conectar Arduino al ordenador y volcar el programa que hemos hecho en el IDE de Arduino.
además por otro lado sirve para darle alimentación de 5 Vdc.
2.Conector de alimentación JACK.
Esta entrada de alimentación es para alimentar la placa entre 7 y 12 voltios en corriente continua.
Protecciones.
Dispone de protección contra inversión de polaridad. Esta entrada tiene un regulador de tensión en el que habrá una caída de tensión por lo que si alimentamos con una tensión inferior a 6 voltios DC es posible que ni encienda.
Por el contrario si lo alimentamos a una tensión superior a 12 voltios será fácil que dañemos el regulador en poco tiempo una tensión óptima de trabajo sería de 7V.
Una vez descritos los conectores de Arduino UNO ahora pasaremos a los pines.
Pines de Arduino.
3. Pines Vin y GND.
Vin tiene una doble función se comporta como entrada o salida de tensión:
Alimentación entre 6 y 12v.
-Podemos alimentar Arduino por Vin con una tensión de entre 6 y 12 voltios que iría directamente al regulador de tensión.
De esta forma no tendríamos diodo de protección de polaridad ni protección contra sobre corriente , ojo no alimentar nunca simultáneamente por este pin y por el Jack.
Adémas podemos usar este pin para alimentar Arduino con pilas o baterías.
Tensión de salida
-Si hemos alimentado por el Jack en entre el pin Vin y GND obtendremos una tensión de salida igual a la introducida por el Jack menos 0.7v aproximadamente.
No se recomienda conectar cargas superiores a 1000mA.
4. Pin 5v.
Este pin también tiene doble función:
-Cuando metemos alimentación por el conector USB o por el Jack tendremos una tensión regulada de 5 voltios DC.
-Podemos introducir tensión de alimentación a 5v dc pero tiene que ser una fuente regulada y estabilizada.
Teniendo en cuenta que no podemos alimentar simultáneamente por el JACK o por el USB.
5. Pin 3.3v
Este pin nos da una tensión de salida de 3.3 voltios DC y una corriente máxima de 60mA.
6.Pin Reset.
Este pin es un conector del botón de reset.
7. IOREF.
Este es un pin que da la tensión de referencia a la que trabaja la placa en el caso de Arduino uno es de 5v.
Sirve para cuando conectemos un escudo (Shield) a modo de sándwich haya compatibilidad con las tensiones de trabajo entre la placa y el escudo.
Si quieres convertirte en un experto en Arduino pincha en el siguiente botón
8. No conectado.
9. Botón de reset.
Pulsando este botón se reinicializa el microcontrolador.
10. Entradas analógicas A0…..A5.
En las entradas y salidas digitales solo tenemos dos valores 0 ó 1, cero voltios ó 5 voltios, aquí tenemos muchísimos valores intermedios.
Sin embargo cada una de estas entradas convierte mediante un convertidor analógico digital la tensión presente en el pin.
Esta varía, entre 0v y 5v como máximo y la convierte a un valor en binario de 10 bits.
Como es de 10 bits 210=1024 valores posibles, es decir 0 a 1023 que en binario sería 0000000000b = 0 en decimal(0 voltios)a 1111111111b = 1023 en decimal(5 voltios).
Cada incremento del valor en la entrada corresponde con unos 5voltios/1024 =0.0048v aproximadamente.
Ejemplo:
Si por ejemplo tuviéramos 2.5 voltios en una entrada analógica el valor 0111111111b que en decimal sería 511.
También podrás usar estos pines como si fueran entradas o salidas digitales. Nombrándolos como 14,15,16,17,18,19 .
Los pines A4 (SDA) y A5 (SCL) los puedes usar también para la comunicación con dispositivos que usan el protocolo I2C INTER INTEGRATED CIRCUIT BUS.
Como ejemplo puede ser un display LCD o un reloj RTC.
11. Pin AREF.
AREF significa analog reference (referencia analógica).
Con la instrucción analogReference() en el modo external .
Podremos introducir una tensión de referencia menor o igual a 5v para sensores que trabajen a tensiones más pequeñas y asi lograríamos tener una lectura correcta de los pines de entrada analógicos.
Ya que si el sensor solo llega hasta 3v arduino estaría interpretando que el sensor estaría al 60% del valor máximo, cuando en realidad estaría al 100%.
12. Pines entradas y salidas digitales 0….13
Estos pines usan solo dos valores a diferencia de las entradas analógicas, el valor (0), cero voltios ó Low y el valor (1) ó High.
Se usan para sensores todo o nada es decir hay presencia o ausencia de tensión.
Cada uno se puede configurar como entrada o como salida mediante la instrucción pinMode ej pinMode (5,INPUT); aquí ordenamos que el pin número 5 sea una entrada.
Precauciones
*nota los pines disponen de unas resistencias internas de 20KΩ.
Si queremos por ejemplo que el pin 6 sea una salida escribiremos pinMode (6,OUTPUT);
Hay que tener en cuenta que a cada pin configurado como salida le podremos conectar una carga que como máximo consuma 40mA mas que suficiente para alimentar un diodo led pero no por ejemplo un motor.
Si quisiéramos conectar una carga más grande deberemos intercalar un circuito de electrónica de potencia o driver que veremos en otro post.
[naaa asin=»B07S82NLYK»]
PWM.
Si te fijas hay un símbolo (~) en los pines (3,5,6,9,10,11), estos se pueden usar como salidas PWM (modulación por ancho de pulso).
Básicamente lo que hacemos aquí es emular una señal analógica (pero no lo es).
Ejemplo:
Si quisiéramos por ejemplo variar la luminosidad de un led con su correspondiente resistencia de carga. Lo que se hace es dar más o menos tensión al mismo pero recuerda que las salidas digitales solo dan 0v ó 5v.
Entonces lo que hacemos es usar este tipo de salidas que lo que hacen es mandar un tren de pulsos de una frecuencia de 490Hz. En la que la señal estará a nivel alto el 50% del tiempo y a nivel bajo el otro 50%, con lo que la tensión media seria de 2,5 voltios y así jugando con esos porcentajes logro emular una señal analógica (pero repito no lo es).
Esto se consigue con la instrucción analogWrite (pin,valor)
Ejemplo analogWrite (3,127); ciclo de trabajo del 50%
El tema del manejo de las salidas PWM se tratará en profundidad en otro post.
Interrupciones
Los pines 2 y 3 también se usan como entradas para las interrupciones.
Las interrupciones son eventos que deben de ser atendidos inmediatamente, por ejemplo un botón de parada de emergencia.
De modo que no tendríamos que estar monitoreando constantemente este pulsador.
Sino que cuando ocurre este evento, hay un nivel activo en este pin el programa se detiene y atiende la parte del programa donde le indicamos que hacer en caso de que se produzca esa de interrupción.
En Arduino UNO el pin 2 es para la interrupción 0 y el pin 3 para la interrupción 1.
13. Los pines 0 (RX) recepción y 1(TX) transmisión.
Se usan para la comunicación serie por ejemplo para conectar un módulo bluetooth o para conectar otro Arduino como esclavo.
Cuando estemos programando Arduino, no podemos tener conectado nada a estos pines ya que son usados por el USB durante la programación.
14. SDA Y SCL.
Estos pines se usan para conectar dispositivos que usen el protocolo de comunicación I2C INTER INTEGRATED CIRCUIT BUS.
Tiene dos pines llamados SDA (SERIAL DATA) señal de datos y SCL (SERIAL CLOCK) señal de reloj, podemos ver este tipo de comunicación en pantallas, sensores de presión, giroscopios, RTC etc.
15. COMUNICACIÓN SPI (serial peripheral interface).
Usa los siguientes pines:
10 SS slave select (selección de esclavo). 11 MOSI master out slave in (maestro transmite esclavo recibe).
12 MISO master in slave out (maestro recibe esclavo transmite).
13 SCK signal clock (señal de reloj).
Usado en sensores de temperatura, convertidores analógico digitales, pantallas táctiles, comunicación entre circuitos integrados, etc.
16 .GND.
Todos los pines marcados en la placa como GND (ground) es masa, potencial cero voltios , es decir es el negativo de la alimentación.
17. Pines ICSP Atmega328 (in circuit serial programing).
Programación serie en circuito, sirven para programar Arduino o cargarle el bootloader sin necesidad de sacar el chip de la placa, es un método alternativo a la programación clásica desde el USB.
18. Pines ICSP Atmega16U2.
Sirven para programar mediante ICSP el chip Atmega16U2, este chip hace de interface entre el puerto USB y el microcontrolador principal Atmega328.
Espero que te haya gustado este post sobre los pines y conectores de Arduino UNO.
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Consejo.
Si no conoces los fundamentos de la electricidad te aconsejo que antes de seguir veas este otro post ya que te ayudara mucho.
Si quieres conocer o repasar los fundamentos de electrónica, intensidad, voltaje y resistencia:
Si quieres continuar con el curso de Arduino, variables y tipos de datos:
