Añade puertos GPIO a tu ordenador con Arduino

Publicado por Loli Diéguez en

Ya sabemos que es Arduino, una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software muy fáciles de usar. Normalmente, la placa se utiliza de una de estas dos formas:

  1. Conectando la placa a un PC y cargando en su memoria un programa o script. Una vez que ya la has programado, la podrás colocar en tu proyecto con el propósito que la configuraste.
  2. Otra opción de uso es conectarla a un PC y dejarla así, lo que te permite usar la placa como una "extensión" de tu PC proporcionándole unas conexiones de entrada o salida digitales y analógicas.

¡Imagina todo lo que puedes hacer si a tu ordenador le pones una extensión con pines digitales y analógicos que puedes configurar como entradas y salidas!

En este artículo voy a comentar la segunda opción ya que es la que más posibilidades me ofrece para mis proyectos, para este propósito usaremos la biblioteca Standard Firmata. 

Firmata es un protocolo o conjunto de reglas, para comunicar con microcontroladores desde una aplicación en un ordenador, smartphone o tableta. Standard Firmata es una biblioteca software que permite que las placas Arduino se comuniquen con tu ordenador.

Existen numerosos paquetes de software que utilizan Standard Firmata como incluidos Processing o Python pyFirmata y muchos otros.

En los siguientes pasos, te muestro cómo descargar, instalar y probar la biblioteca Standard Firmata en un dispositivo Arduino Uno conectado a tu PC. Estos pasos deberían funcionar en cualquier dispositivo compatible con Arduino como el Arduino Pro Mini o el LilyPad.

Los pasos que voy a explicar se centran en Windows 10 ya que es lo que tengo instalado, pero los mismos pasos deberían funcionar correctamente tanto con MacOS como en Linux.

Así que empecemos:

Instalacion del IDE de Arduino

El primer paso será descargar la aplicación Arduino IDE, asegurate de bajar la que corresponde a tu PC y sistema operativo.

Arduino IDE descarga

Una vez que el software se haya descargado, puedes instalar la aplicación utilizando el método que tu sistema operativo te presente al ejecutar el instalador.

  • Para Windows, debes descargar el archivo .EXE que contiene un instalador completo de Windows, después haz doble clic en el archivo .EXE para iniciar la instalación.
  • Para Mac OS X estarás descargando un archivo ZIP. Al hacer doble clic en el ZIP, se generará un solo archivo de aplicación "Arduino" que podrás copiar en tu carpeta de Aplicaciones.
  • Para Linux, descargará un archivo TAR comprimido. Puedes usar el comando "tar" para descomprimir la aplicación.

Una vez instalado, inicia la aplicación Arduino. Después de la pantalla de bienvenida, la aplicación se abrirá con un programa predeterminado o script, este suele ser el boceto "Blink".

blink Sketch

 

Conecta la placa Arduino al ordenador

Conecta la placa al ordenador, para ello utiliza un cable USB B, uno de los extremos del cable lo conectas a la placa Arduino, el otro extremo a uno de los puertos USB de tu ordenador.

 

placa arduino conectada a PC

 

Selecciona la placa y el puerto en el IDE de programacion

Una vez que la placa Arduino esta conectada al PC, debes indicar en la aplicación el puerto en el que esta conectada y el tipo de placa que has conectado.

Primero, en la aplicación de Arduino, ve al menú Herramientas -> Puerto. Allí, deberías ver una lista de los puertos USB disponibles, uno de los puertos debe tener el número de puerto seguido del nombre de la placa. Elige este elemento del menú para seleccionar el puerto USB correcto.

seleccion de puerto IDE arduino

Si no ves tu placa en la lista de puertos, verifica que la placa está conectada al PC. Si aún no ves el puerto correcto, sigue una de las guías de instalación detalladas:

Una vez que hayas elegido el puerto, ve de nuevo a Herramientas -> placa y aqui verás una lista de las placas compatibles Arduino y LilyPad. Elige el elemento del menú que corresponde a tu placa. Si no ves tu placa en la lista, verifica las instrucciones detalladas que vienen con la placa que estés pensando usar (si tu placa es de otro fabricante como SparkFun , las instrucciones deben indicarte su compatibilidad con Arduino).

seleccion placa arduino en IDE arduino

 

Carga el sketch o script firmata en la placa

Ahora estamos listos para cargar Firmata en Arduino.

En la aplicación Arduino, abre el sketch usando Archivo -> Ejemplos -> Firmata -> Firmata stándar. 

carga del Sketch firmata en IDE arduino

 

Deberías ver aparecer el código "C" para el sketch de Firmata stándar.

Ahora, en la parte superior de la ventana del editor de texto, haz clic en el botón "Cargar" como se muestra en la imagen.

Cargar firmata en Arduino

 

En la parte inferior de la ventana del editor de texto, deberías ver una pequeña ventana de estado. Esto te informará del progreso a medida que el código se compila y se carga en Arduino. Mientras se carga el código, deberías ver algunas luces LED muy pequeñas (las luces de Transmisión (TX) y Recibir (RX)) en tu placa Arduino parpadeando mientras se transfieren los datos.

carga y compilado firmata

Cuando se completa el proceso, deberías ver el mensaje "carga completada" en la ventana de estado en la parte inferior del editor.

Prueba Firmata

Ahora que hemos cargado el sketch en Arduino toca probar a controlar su GPIO desde tu ordenador.

Se puede realizar una prueba rápida utilizando la aplicación de prueba Firmata que puedes descargar desde la página principal de Firmata, desplázate dentro de la web para buscar la aplicación según el sistema operativo que tu uses.

Una vez que tengas la aplicación en ejecución, usa el elemento de menú Puerto para elegir el puerto USB correcto. La aplicación te mostrará todos los puertos digitales y analógicos disponibles para tu Arduino, como se muestra en la segunda imagen de arriba.

Aplicacion de control de GPIO de Arduino desde Windows

Para una prueba más completa, conecta un LED con una resistencia a uno de los puertos. Como se ve en la siguiente imagen:

conexion de un LEd a Arduino

El primer cable proviene del pin de tierra (GND) del Arduino. Este cable está conectado al LED, por el otro lado del LED, la pata larga del LED la conectamos a una resistencia de 100Omh y después la resistencia se conecta a su vez al pin 13 de la placa Arduino.

En la aplicación Prueba de Firmata, si selecciona modificas el estado de los interruptores que aparecen, esto hará que el valor en el pin cambie de 1 a 0, haciendo que el LED se ilumine o se apague.

¡Felicidades! ¡Has configurado con éxito tu Arduino con Standard Firmata, y ahora puedes comenzar a crear proyectos en los que controles el estado de tu placa Arduino desde tu ordenador, tablet o móvil!


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