Arduino y TinkerCAD

ARDUINO

Arduino es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar el mundo físico a través de tu ordenador personal. Es una plataforma de desarrollo de computación física (physical computing) de código abierto, basada en una placa con un sencillo micro-controlador y un entorno de desarrollo para crear software (programas) para la placa.M.
Hardware y cable USB

Power, Inputs and Outputs.
Pines de alimentation (Power Pins)

Bien alimentemos al arduino mediante la conexión USB o mediante una fuente externa (recomendada de 7-12V), vamos a tener unas salidas de tensión continua debido a unos reguladores de tensión y condensadores de estabilización. Estos pines son: 

• VIN: se trata de la fuente tensión de entrada que contendrá la tensión a la que estamos alimentando al Arduino mediante la fuente externa. 
• 5V: fuente de tensión regulada de 5V, esta tensión puede venir ya sea de pin VIN a través de un regulador interno, o se suministra a través de USB o de otra fuente de 5V regulada. 
• 3.3V: fuente de 3.3 voltios generados por el regulador interno con un consumo máximo de corriente de 50mA. 
• GND: pines de tierra. 

Digital Inputs/Outputs

Cada uno de los 14 pines digitales se puede utilizar como una entrada o salida. Cada pin puede proporcionar o recibir un máximo de 40 mA y tiene una resistencia de pull-up (desconectado por defecto) de 20 a 50 kOhm. Además, algunos pines tienen funciones especializadas como:

• Pin 0 (RX) y 1 (TX). Se utiliza para recibir (RX) y la transmisión (TX) de datos serie TTL. 
• Pin 2 y 3. Interrupciones externas. Se trata de pines encargados de interrumpir el programa secuencial establecido por el usuario. 
• Pin 3, 5, 6, 9, 10 y 11. PWM (modulación por ancho de pulso). Constituyen 8 bits de salida PWM con la función analogWrite (). 
• Pin 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Estos pines son de apoyo a la comunicación SPI. 
• Pin 13. LED. Hay un LED conectado al pin digital 13. Cuando el pin es de alto valor, el LED está encendido, cuando el valor está bajo, es apagado. 

Analog Inputs

El Arduino posee 6 entradas analógicas, etiquetadas desde la A0 a A5, cada una de las cuales ofrecen 10 bits de resolución (es decir, 1024 estados). Por defecto, tenemos una tensión de 5V, pero podemos cambiar este rango utilizando el pin de AREF y utilizando la función analogReference(), donde le introducimos una señal externa de continua que la utilizara como referencia.

Ejemplo de Aplicación 

Crear un programa que controle el parpadeo de un led, con las funciones anteriormente explicadas, y que se pueda variar el tiempo de estado alto y el tiempo de estado bajo del mismo.

Utilizar la instrucción delay(ms), que hace que el programa se pare y espere el tiempo seleccionado en milisegundo

Solución:

Podemos asignar la función que encienda y apague a cualquier pin digital, exceptuando el 0 y 1, como comentamos anteriormente, por lo tanto si asignamos el pin 13 como el responsable de esta función, el circuito a montar es muy sencillo:
Y el código de programación para el control del parpadeo del LED sería:

TinkerCAD

Tinkercad es un software gratuito online creado por la empresa Autodesk, una de las empresas punteras en el software de diseño 3D de la mano de su programa estrella para tal fin, Inventor.

OBJETIVOSEl objetivo al usar Tinkercad debe ser una primera inmersión en el mundo del diseño 3D de una manera sencilla y atractiva, ya que la interfaz de trabajo es simple y muy atractiva inicialmente, si bien una vez dominados los conceptos básicos carece de herramientas para llegar a diseños complejos.

Una vez comenzado el proceso a desarrollarse encontraremos una ventana simple en el cual realizaremos nuestros diseños con las herramientas que este programa nos ofrece.

Despliega el menú lateral derecho “Geometric” y selecciona el cubo (“Box”), desplaza el cursor de tu ratón al plano de trabajo.

Una vez seleccionado el cubo u otra figura geométrica, esta nos mostrara símbolos los cuales permitirán que la figura se pueda modificar a gusto del diseñador.
IMPRESIÓN DEL DISEÑO.El proceso para generar un archivo imprimible a partir de Tinkercad es muy sencillo: con seleccionar en el menú superior izquierdo “Design” (diseño) la opción “Download for 3D Printing” (descargar para impresión 3D) lo tenemos solucionado.

Nos aparecerá un menú donde podemos elegir la extensión .STL, apta para ser configurada por un programa laminador que nos permita la impresión 3D (como Cura, por ejemplo).

OBSERVACIONES

• El hecho de que la plataforma venga ya ensamblada le quita flexibilidad a los proyectos, así por ejemplo estaríamos obligados a usar un espacio y forma acorde con el PCB del arduino, para superar esto, se debe trabajar con un micro-controlador diferente al de la plataforma y diseñar las PCB desde cero como con los PICs.
• Se realizo el análisis de cada parte de nuestra placa de arduino, conociendo así un poco mas de sus usos frecuentes en la vida.
• Los arduinos pueden ser usados para una gran cantidad de funciones que puedan a simplificar el trabajo de las personas.
• Gracias al uso de sofwares como TinkerCAD podemos realizar diseños básicos de forma simple y gratuita.
• El software online presento problemas de servidor mientras se realizaba el diseño del grupo, ste se cerro borrando todo el trabajo realizado.

CONCLUSIONES

• Los arduinos son de mucha utilidad gracias a su bajo costo y que esta no requiere de conocimientos avanzados para realizar en el trabajos.
• Con el uso correcto de códigos en el software del arduino pudimos realizar pequeños ensayos que nos serán de mayor utilidad para proyectos mas complejos.
• Los arduinos pueden ser empleados para distintos tipos de usos, desde los mas simples como cerrar puertas hasta tener un función de sensores u otros.
• TinkerCAD nos ofrece unas herramientas que a pesar de ser básicas, son muy útiles al momento de realizar diseños rápidos ya sea para trabajos o en modo de diversión.
• Programas similares a estos nos brindad muchas herramientas con muy bajos costos.