Conceptos Esenciales de Programación Arduino para Principiantes

Conceptos Fundamentales de Arduino

1. Arduino es una plataforma electrónica de código abierto, flexible y fácil de usar, diseñada para la creación de prototipos basada en software y hardware libre.

Componentes Clave de una Placa Arduino

• LED de encendido (generalmente verde)
• Conector USB (tipo AB)
• Pulsador de Reset
• Pines de voltaje y tierra (GND)

Estructura Básica de un Programa Arduino (Sketch)

El Boceto (Sketch) de Arduino

18. Un boceto (o sketch) de Arduino está conformado principalmente por las dos funciones esenciales: void setup() y void loop(), que definen la lógica del programa.

La Función void setup()

3. La función void setup() se utiliza para la configuración inicial del programa. Aquí se define el modo de funcionamiento de los pines (como entrada o salida) y se establecen los estados iniciales de los componentes de la placa. Esta sección se ejecuta una sola vez al inicio del programa.

La Función void loop()

7. La función void loop() contiene el código principal que se ejecuta de forma cíclica e infinita después de que void setup() ha terminado. Permite que el programa responda continuamente a eventos y mantenga un funcionamiento constante.

Uso de las Llaves {}

4. Las llaves {} se emplean para delimitar bloques de código, indicando el inicio y el fin de las instrucciones dentro de funciones como void setup() y void loop(), así como en estructuras de control.

Uso del Punto y Coma ;

8. El punto y coma ; se utiliza para finalizar cada instrucción en el código de Arduino, indicando el fin de una sentencia.

Control de Pines y Funciones Esenciales

Función pinMode()

9. La instrucción pinMode() permite configurar cada pin digital de la placa, de forma individual, como entrada (INPUT) o como salida (OUTPUT).

Constantes INPUT y OUTPUT

21. Las constantes INPUT y OUTPUT se utilizan con la función pinMode() para definir el modo de funcionamiento de un pin: como entrada (INPUT) para leer señales, o como salida (OUTPUT) para enviar señales.

Constantes HIGH y LOW

5. Las constantes HIGH y LOW representan los niveles de voltaje de salida: HIGH (alto) se asocia con un estado de encendido (1, ON o 5V), y LOW (bajo) con un estado de apagado (0, OFF o 0V).

Función digitalWrite()

10. La función digitalWrite() se utiliza para enviar un valor HIGH o LOW a un pin que ha sido configurado como OUTPUT. Esto establece la salida del pin en un estado alto (1) o bajo (0). Se puede aplicar a pines digitales (generalmente del 0 al 13).

Función digitalRead()

13. La función digitalRead() lee el valor de un pin digital, devolviendo HIGH (alto) o LOW (bajo) según el estado de voltaje del pin.

Función analogWrite()

22. La función analogWrite() se utiliza para escribir un valor analógico (simulado) en un pin digital que soporta Modulación por Ancho de Pulso (PWM), permitiendo controlar, por ejemplo, el brillo de un LED o la velocidad de un motor.

Función delay()

6. La función delay() se utiliza para pausar la ejecución del programa durante un tiempo especificado en milisegundos (ms). Por ejemplo, delay(1000) detendrá el programa por 1 segundo.

Comunicación Serie

Función Serial.begin()

19. La función Serial.begin() se utiliza para inicializar la comunicación serie y establecer la velocidad de transmisión (baudios), comúnmente 9600, para la comunicación entre la placa Arduino y el ordenador.

Función Serial.print()

24. La función Serial.print() envía un número o una cadena de caracteres al monitor serie. A diferencia de Serial.println(), no añade un salto de línea al final, permitiendo imprimir varios valores en la misma línea.

Función Serial.println()

11. La función Serial.println() imprime datos en el monitor serie del ordenador, seguido de un retorno de carro y un salto de línea automático.

Variables y Tipos de Datos

Variables y Constantes

15. Una variable es un espacio de memoria que sirve para nombrar y almacenar un valor numérico (o de otro tipo) para su uso posterior en la programación. A diferencia de las constantes, cuyo valor no cambia, el valor de una variable puede modificarse durante la ejecución del programa.

Tipo de Dato int

12. El tipo de dato int (entero) es el tipo de dato primario para el almacenamiento de números enteros. En Arduino, un int generalmente almacena un valor de 16 bits.

Declaración de Variables

16. La declaración de una variable comienza especificando su tipo de dato (ej. int), seguido de su nombre y, opcionalmente, un valor inicial. Por ejemplo: int miVariable = 0;

Ámbito de las Variables

17. Las variables pueden ser declaradas al principio del programa (variables globales) o dentro de bloques específicos como void setup() o void loop() (variables locales). El ámbito determina dónde puede ser utilizada la variable.

Estructuras de Control

Bucle for

14. El bucle for se utiliza para repetir un bloque de sentencias (encerradas entre llaves {}) un número determinado de veces. La condición del bucle se evalúa en cada iteración.

Estructura if...else

23. La estructura condicional if...else permite ejecutar un bloque de código si una condición es verdadera (if) y otro bloque de código si la condición es falsa (else). Es fundamental para la toma de decisiones en el programa.

Comentarios en el Código

Comentarios de una Sola Línea

20. Una línea de comentario comienza con // y se extiende hasta el final de esa misma línea. Los comentarios son ignorados por el compilador y sirven para documentar el código.