Taller de Arduino. Experimentando con Arduino MKR 1010 E-Book

German Tojeiro Calaza

• Herausgeber: Marcombo
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Spanisch
• Veröffentlichungsjahr: 2020

Seitenzahl: 367

Beschreibung

Ha llegado el libro que estaba esperando: conozca Arduino a través de múltiples prácticas ordenadas por nivel de dificultad. En esta segunda edición se ahonda en el desarrollo de muchas de las prácticas expuestas en la primera edición del libro, pero se emplea el novedoso Arduino MKR 1010. Mucho más potente y dotado de un módulo de conexión WiFi, Arduino MKR 1010 le permitirá adentrarse en el mundo del internet de las cosas (IoT). Asimismo, en esta guía de autoaprendizaje se presentan nuevas herramientas de desarrollo hardware, como el sistema Grove, que evita el cableado de componentes, y los "bricks", el método revolucionario en el terreno educativo de la electrónica. En cuanto al software, se muestran las plataformas IoT más relevantes en la actualidad. ThingSpeak, Adafruit IO o Blynk integran los valores captados por diferentes sensores a través de Arduino 1010 para mostrarlos ordenada y gráficamente en un PC, una tablet o un móvil. Además, se dedica un capítulo completo a las comunicaciones Bluetooth y al desarrollo de aplicaciones para Android utilizando App Inventor 2, así como se incluye otro capítulo sobre las comunicaciones LoRaWAN, tratadas con un ejemplo práctico y didáctico por medio de Arduino MKR 1300. TTN y Ubidots se muestran como ejemplos de utilización básica. Con este libro, iniciarse en el internet de las cosas sin perder de vista la sencillez de la programación con Arduino, es posible. Consiga ya su ejemplar, disfrute de su enfoque práctico y conozca las herramientas que le permitirán innovar en el desarrollo de sus proyectos.

Leseprobe

Taller de Arduino

Experimentando con Arduino MKR 1010

Segunda edición, 2021

© 2021 Germán Tojeiro Calaza y Gerardo Reino Bértoa

© 2021 MARCOMBO, S. L.

www.marcombo.com

Diseño de cubierta: ENEDENÚ DISEÑO GRÁFICO

Maquetación: Giancarlo Salinas

Correctora: Nuria Barroso

Directora de producción: M.a Rosa CastilloProducció del ebook: booqlab

«Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación publica o transformación de esta obra solo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra».

ISBN: 978-84-267-3235-4

A todas las personas afectadas directa o indirectamente por la COVID-19.

A Marga Abeal, por su sonrisa.

Índice

Prólogo

Agradecimientos

1. Empezando con Arduino MKR

1.1 ¿Qué es Arduino y para qué sirve?

1.2 Configuración e instalación

1.2.1 Instalación del entorno de desarrollo

1.2.2 Instalación de controladores para el MKR 1010

1.3 Una primera práctica: parpadeo de un LED

1.4 La familia Arduino MKR

2. El lenguaje de programación de Arduino

2.1 Introducción al concepto de programación

2.2 Cuerpo de un programa en Arduino

2.2.1 Estructuras

2.2.2 Variables

2.2.3 Operadores aritméticos, lógicos y booleanos

2.2.4 Estructuras de control: condicionales y ciclos

2.3 Funciones

2.4 Librerías

3. Transmisión en serie. Pines analógicos y digitales

3.1 Monitor serie

3.2 Pines digitales

3.2.1 Funcionamiento de los interruptores, pulsadores y potenciómetros

3.2.2 Memoria FlashStorage

3.2.3 Modulación por amplitud de pulsos PWM

3.2.4 Funcionamiento de un pequeño altavoz

3.2.5 Introducción a las interrupciones en Arduino

3.3 Entradas analógicas

4. Sensores y actuadores

4.1 Sensor de temperatura DS18B20

4.2 Relé para controlar dispositivos de corriente alterna

4.3 Sensor ultrasonidos HC-SR04

4.4 Servomotor

4.5 Termómetro de infrarrojos MLX90614

4.6 Sensor micrófono

4.7 Control remoto y receptor IR

4.8 Sensor de luz LDR

4.9 Detector de obstáculos con IR

4.10 Pantallas gráficas TFT

5. Comunicaciones inalámbricas Bluetooth

5.1 Comunicaciones inalámbricas Bluetooth

5.1.1 Tipos de módulos Bluetooth

5.1.2 Comandos AT

5.1.3 Conexión y configuración de Bluetooth HC-05 a MKR 1000

5.2 Control de un led con BlueTerm

5.3 App Inventor 2 y MKR 1010

5.3.1 Funcionamiento básico de App Inventor 2

5.3.2 Encendido y apagado de un led

6. Extender Arduino MKR con shields

6.1 Arduino MKR env shield

6.2 Arduino MKR relay proto shield

6.2.1 EL RTC interno del MKR

6.2.2 Aplicación completa con RTC y Shield Relay

6.3 Arduino MKR motor shield

6.3.1 Servomotores

6.3.2 Motores DC

7. El sistema grove y sus módulos básicos

7.1 El sistema grove

7.2 Práctica 7.1: Funcionamiento de un led grove

7.3 Práctica 7.2: Funcionamiento de un pulsador grove con zumbador

7.4 Práctica 7.3: Funcionamiento de un potenciómetro grove

7.5 Práctica 7.4: Funcionamiento de un micrófono grove

7.6 Práctica 7.5: Funcionamiento de un sensor de contacto

7.7 Práctica 7.6: funcionamiento de la LDR grove

7.8 Práctica 7.7: Funcionamiento del sensor de temperatura

7.9 Práctica 7.8: Funcionamiento del LCD grove

7.10 Práctica 7.9: El módulo relé grove

7.11 Práctica 7.10: El RTC (reloj en tiempo real)

7.12 Práctica 7.11: El módulo PIR grove

7.13 Práctica 7.12: El módulo DHT grove

7.14 Práctica 13: El módulo humedad grove

7.15 Práctica 14: El módulo display Oled 1.12”

7.16 Práctica 7.15: el módulo display triple color E-INK 1.54”

8. IoT Internet de las cosas

8.1 Introducción al internet de las cosas

8.2 El origen del internet de las cosas

8.3 ¿Qué es el internet de las cosas?

8.4 Comunicación IoT

8.4.1 Comunicaciones “dispositivo a dispositivo”

8.4.2 Comunicaciones “dispositivo a la nube”

8.4.3 Comunicaciones “dispositivo a puerta de enlace”

8.4.4 Comunicaciones “intercambio de datos a través del back-end”

8.5 El mercado

8.6 Aplicaciones del IoT

8.7 Protocolos de comunicación

8.7.1 Entorno doméstico

8.7.2 Entorno industrial

8.8 Plataformas IoT

8.8.1 Thingspeak

8.8.2 IFTTT

8.8.3 THINGER.IO

8.8.4 ADAFRUIT.IO

8.8.5 Blynk

9. Arduino MKR 1010 e IOT

9.1 Características wifi del 1010

9.1.1 La librería WiFiNINA

9.1.2 Escanear redes inalámbricas wifi

9.1.3 Implementar un simple control de ledes por wifi

9.2 Monitor continuo de casos de Covid-19 en España

9.3 ADAFRUIT.IO

9.3.1 Feeds

9.3.2 Dashboard

9.3.3 Control de un led inalámbricamente

9.3.4 Visualización remota de variables ambientales

9.4 Automatización con IFTTT

9.5 Trabajar con ThingSpeak

10. Arduino MKR 1010 + Blynk

10.1 ¿Cómo funciona Blynk?

10.2 Cómo controlar varias placas en un mismo proyecto

10.3 Cómo configurar placas diferentes en un mismo proyecto

10.4 Comunicación entre placas

11. Lorawan y Arduino MKR 1300

11.1 Arduino MKR 1300

11.2 Comunicación entre dos Arduino MKR 1300

11.3 RAK 7258. GATEWAY LORAWAN.TTN

11.4 Envío de datos de temperatura a TTN

12. Los Bricks y Arduino 1010

12.1 Bricks

12.2 Bricks y Arduino MKR 1010

12.3 Bricks, Arduino MKR 1010 y la nube

12.4. Visualización de valores del DHT11 en el puerto Serie.

Prólogo

Después de muchas ideas, proyectos, tareas inacabadas, idas y vueltas y embrollos que fueron constantes a lo largo de 2019, Gerardo y el presente que redacta estas líneas, decidimos darle una vuelta definitiva a esa idea embrionaria de realizar un nuevo libro de Arduino. En la feria de SIMO Educación 2019, durante la primera semana de noviembre, nos pusimos serios y con el ceño fruncido comenzamos a darle forma a este libro. ¿Alee, otro libro de Arduino? Como si no hubiera cientos de ellos en las librerías técnicas, además de miles de tutoriales por YouTube.

Si nos ponemos a ello, deberíamos darle un acento propio e innovador. ¡Qué bien suena la frase! Gerardo y yo estábamos inmersos en una de esas discusiones tontas sobre la nueva familia de Arduino MKR y si esta, realmente, iba a sustituir al clásico Arduino UNO. Tomando lo que, si mal no recuerdo, era la segunda caña de cerveza en el bar del hotel, cuando empezamos a darle vueltas a la idea de realizar una segunda edición del libro anterior, y en un verdadero ataque de ilusión nos preguntamos: ¿y por qué no nos arriesgamos y empezamos a exponer este tema de Arduino desde cero, pero abordándolo desde una nueva perspectiva más ambiciosa? ¿Por qué no empezamos a escribir prácticas y proyectos utilizando el Arduino 1010 de la familia MKR? Los fundamentos básicos son los mismos que en Arduino UNO, el precio de Arduino MKR 1010 es similar, pero su potencia infinitamente mayor. Y ya puestos, por qué no diseñar algún proyecto sencillo con Arduino MKR 1300 y exponer conceptos nuevos sobre LoRaWAN. Además, y ya que estamos, por qué no hacerlo todo con tecnología de componentes Groove, que nos va a evitar el cableado engorroso y, sobre todo, esos gráficos de fritzing tan liosos. En ese punto de la conversación, Gerardo esbozó una amplia sonrisa, ya que sería el encargado de realizar los gráficos del libro. Finalmente, y tras dos horas de palique y cuatro cañas, apostamos por dedicar un capítulo a los bricks con Arduino y IoT, sumamente didáctico y triunfando en las escuelas alemanas como un sistema tipo Lego de aprendizaje de la electrónica. Hasta ahora, no existe ningún libro parecido con estas novedades. El propósito fundamental del futuro libro sería el de mostrar al lector otras cosas, otras vías, otras plataformas relacionadas con Arduino que simplifiquen la tarea de diseñar y proyectar electrónica. Crucemos los dedos y empecemos.

Germán Tojeiro CalazaGerardo Reino

Profesores de electrónica (Carballo, La Coruña)Julio de 2020

Agradecimientos

En primer lugar, agradecer a Ana y Abel de Maker Store by ALLNET, en Carballo, el apoyo técnico y la aportación de material educativo de bricks cuyo contenido se expone en el capítulo 12.

Y como viene siendo habitual en todas mis publicaciones a lo largo de estos últimos años, agradecer nuevamente el apoyo técnico incondicional de José Abelenda García. En este libro, concretamente, la redacción y revisión del capítulo 11.

CAPÍTULO 1

Empezando con Arduino MKR

En el primer capítulo vamos a acercarnos a Arduino MKR y a la instalación de su entorno de desarrollo (a partir de ahora: IDE). Se explicará el Arduino más básico desde nuestro punto de vista: El modelo MKR 1010. Más adelante, se describirá a toda su familia, por así decirlo. Primeramente, se trabajará con el más versátil y se examinarán sus características principales y se llevará a cabo una primera práctica sencilla. Con posterioridad, podrá comprobar que el modelo 1010 tiene hermanos mayores y menores. Por último, se recomendarán algunas herramientas, tanto de software como de hardware, para que puedan hacer realidad sus proyectos electrónicos.

1.1 ¿Qué es Arduino y para qué sirve?

Arduino es una plataforma de electrónica abierta (open hardware) para la creación de prototipos basada en software y hardware libre. Se creó para artistas, diseñadores, aficionados y cualquier interesado en crear entornos u objetos interactivos.

Arduino puede tomar información y datos del entorno a través de sus pines de entrada por medio de toda la gama de sensores que existen en el mercado. En base a ello, puede usarse para controlar y actuar sobre todo cuanto le rodea; como, por ejemplo, luces, motores y otro tipo de actuadores. El microcontrolador de la placa Arduino se programa mediante un sencillo lenguaje de programación basado en C/C++ y un entorno de desarrollo (IDE) que responde a las especificaciones de open software. Los proyectos hechos con Arduino pueden ejecutarse sin necesidad de conectarlo a un ordenador, si bien tienen la posibilidad de hacerlo y comunicarse con diferentes tipos de software (p. ej., Flash, Processing, MaxMSP, etc.).

   Se llama open hardware a los dispositivos de hardware cuyas especificaciones y diagramas esquemáticos son de acceso público, ya sea bajo algún tipo de pago o de forma gratuita. Se debe recordar en todo momento que libre no es sinónimo de gratis. El hardware libre forma parte de la cultura libre.

   Se llama open software al tipo del software que respeta la libertad de los usuarios sobre su producto adquirido y, por tanto, una vez obtenido puede ser usado, copiado, estudiado, modificado y redistribuido libremente.

   Un microcontrolador (abreviado μC, UC o MCU) es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de un ordenador: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada/salida.

Arduino sirve para implementar cualquier idea que se proponga realizar. Por ejemplo, puede pensar en automatizar el control de su terrario, o en construir un pequeño robot, tipo auto, que evite objetos y que suba las escaleras de su casa. Este último caso, revoloteó por mi cabeza hace algunos meses; pero cuando miré su precio en Internet, me pareció excesivo. Así que me propuse realizar sin ayuda (DIY, o “hágalo usted mismo”) las carcasas de los robots. ¿Y cómo? Pues adquiriendo un kit para mi impresora 3D delta Anycubic (figura 1.1), tras lo que me di cuenta de que su placa controladora está basada en un tipo de Arduino, por lo que su entorno de programación me resultaba familiar.

Le recomiendo que visite la página http://proyectosconarduino.com/robots/otto-diy/. Trata sobre el robot OTTO (figura 1.2), que es un robot pensado para ser armado de forma muy fácil e intuitiva y es ideal para dar los primeros pasos con sus hijos en la programación con Arduino y la robótica educativa, ya que requiere pocas piezas, no necesita soldadura y se puede programar en un entorno gráfico como “mBlock” (busque esta palabra en Google y descubrirá un mundo nuevo). Las piezas del robot (cuerpo y piernas) se pueden imprimir con una impresora 3D. Realmente, el cerebro de este robot es un tipo de Arduino denominado NANO, de tal manera que aprendiendo lo expuesto en este libro se puede adentrar sin miedo en el terreno de la robótica.

En definitiva, las posibilidades de Arduino son inmensas y, además, todos los días aparecen en la red aplicaciones de lo más insospechado y curioso. Además, si se cansa del terrario o del robot, puede reutilizar la placa reprogramable para otros nuevos proyectos.

En la figura 1.3 se puede observar la apariencia de un Arduino MKR 1010. Es la placa competidora del clásico Arduino UNO (siempre desde nuestro punto de vista y perfectamente opinable según otros). Cabe en la palma de la mano y cuesta alrededor de 34 euros (la empresa Allnet Ibérica [www.allnet.es] tiene un convenio con el sector educativo, de tal manera que si lo adquiere para un centro educativo podrá beneficiarse económicamente). Con este modelo 1010 se realizarán la mayoría de proyectos de este libro.

Está equipado con un módulo ESP32 hecho por u-blox. Esta placa tiene como objetivo acelerar y simplificar la creación de prototipos de aplicaciones de IoT basadas en wifi gracias a la flexibilidad del módulo ESP32 y su bajo consumo de energía. La placa está compuesta por tres bloques principales:

* SAMD21 Cortex-M0 + MCU de bajo consumo de 32 bits.

* Wifi IEEE® 802.11 b/g/n u-blox serie NINA-W10 de baja potencia de 2.4 GHz.

* ECC508 Crypto Authentication.

El MKR 1010 incluye potencia de cómputo de 32 bits, un rico conjunto usual de interfaces de E/S y wifi de baja potencia con un Cryptochip para una comunicación segura mediante el cifrado SHA-256. Además, ofrece la facilidad de uso del software Arduino (IDE) para el desarrollo y la programación de código. Todas estas características hacen de esta placa la opción preferida para los proyectos de IoT en una forma compacta sin necesidad de añadir ningún tipo de shield como en el caso del Arduino UNO. Su puerto USB se puede utilizar para suministrar alimentación (5 V) a la placa. Tiene un circuito de carga Li-Po que permite que funcione con energía de la batería o con una fuente externa de 5 voltios, cargando la batería Li-Po mientras funciona con energía externa. El cambio de una fuente a otra se hace automáticamente. A diferencia de la mayoría de las placas Arduino, el MKR 1010 funciona a 3.3 V. El voltaje máximo que pueden tolerar los pines de E S es 3.3 V. La aplicación de voltajes superiores a 3.3 V a cualquier pin de E/S podría dañar la placa. Si bien la salida a dispositivos digitales de 5 V es posible, la comunicación bidireccional con dispositivos de 5 V necesita un cambio de nivel de voltaje adecuado.

En la figura 1.4 se observa el pineado completo del Arduino MKR 1010. Dispone de 15 entradas/salidas digitales. También dispone de 6 pines de entrada analógicos que trasladan las señales a un conversor analógico/digital de 10 bits. Además, dispone (y esto es novedoso en el mundo clásico de Arduino) de una salida digital/analógica (DAC) localizada en el pin AO. Si tiene nociones de electrónica, le adelanto que, además, posee los siguientes pines especiales:

* RX y TX: Se usan para transmisiones serie de señales TTL.

* Número amplio de interrupciones externas.

* PWM: Dispone de 12 salidas destinadas a la generación de señales PWM de hasta 8 bits.

* SPI: Posibilidad de comunicarse mediante el protocolo SPI (útil para pantallas TFT u OLED).

* I2C: Posibilidad de utilizar este protocolo I2C (útil para sensórica o interface Grove).

Por otra parte, el 1010 tiene un RTC (reloj en tiempo real) incluido en la propia placa. Esta característica simplifica muchos proyectos en los que precise tener en cuenta el tiempo.

Por último y no menos importante, hay que señalar la potencia intrínseca de este modelo en cuanto a conexión wifi se refiere. Pero de ello se hablará con detenimiento en capítulos posteriores.

   El “hágalo usted mismo” (DIY, del inglés: do it yourself) es la práctica de la fabricación o reparación de cosas por uno mismo, de modo que ahorre dinero y aprenda al mismo tiempo. Es una forma de autoproducción, sin esperar la voluntad de otros, para realizar proyectos propios. La ética del do it yourself está generalmente asociada a varios movimientos anticapitalistas, ya que rechaza la idea de tener que comprar siempre a otros las cosas que uno desea o necesita. Se trata de un movimiento contracultural trasladable a cualquier ámbito de la vida cotidiana. Hay muchos ejemplos del uso de esta filosofía. El primero puede ser las reparaciones que suelen hacer algunas personas en sus hogares, sin la necesidad de tener que recurrir a profesionales como fontaneros, electricistas, etc.

1.2 Configuración e instalación

En estos momentos seguramente ya disponga de un flamante y potente Arduino MKR 1010 entre las manos. Ahora ya podrá empezar a configurar e instalar su entorno de trabajo para desarrollar sus proyectos. Además, conectará el MKR al ordenador e instalará el paquete necesario para que reconozca su 1010 y que ambos se puedan comunicar.

1.2.1 Instalación del entorno de desarrollo

Lo primero que hay que hacer es descargar el entorno de desarrollo (IDE) de la página web oficial de Arduino: http://arduino.cc/en/Main/Software. Dependiendo del sistema operativo de su equipo, deberá bajarse una versión u otra. La apariencia y funcionamiento del entorno de desarrollo es igual para todos los sistemas operativos. Se trata de un software que le permitirá escribir, depurar y desarrollar el código de programa asociado a sus proyectos. Después de instalarlo, lo ejecuta y se abrirá en pantalla una ventana con el aspecto de la figura 1.5. En Linux, el proceso depende de la distribución que utilice. Le sugiero consultar la página http://www.arduino.cc/playground/Learning/Linux. De todas maneras, no suele presentar inconvenientes en las distribuciones más extendidas como Ubuntu. Más fácil, imposible.

El IDE proporciona una interfaz gráfica en la que se puede escribir el código, depurarlo, compilarlo y cargarlo o subirlo a Arduino. En un primer vistazo, se observa que, en la parte superior, hay seis iconos en la barra de botones que utilizará muy a menudo (figura 1.6). Además, si despliega el menú de opciones de la barra superior, observará que cada elemento del menú ofrece más opciones que irá descubriendo progresivamente a lo largo de este libro. Aunque ahora es necesario que se fije en el submenú de Herramientas (figura 1.7), ya que presenta dos opciones imprescindibles para que todo funcione desde el principio:

*Placa: Determina el tipo de Arduino con el que trabaja.

*Puerto: Indica el puerto serie del ordenador al cual tiene conectado Arduino.

Estos dos datos están presentes bajo la ventana de mensajes tal y como se muestra en la figura 1.7.

1.2.2 Instalación de controladores para el MKR 1010

En un principio, la placa por defecto seleccionada al iniciar por primera vez el IDE (entorno de desarrollo) es la de Arduino UNO/Genuino. Si busca en la barra de desplazamiento el modelo 1010, no lo encontrará. Es necesario conectarse a Internet y abrir el menú Herramientas y, dentro del mismo, acudir a la opción: “Gestor de tarjetas”. Introduzca la palabra SAMD en la caja de búsqueda, tal como se observa en la figura 1.8.

Proceda a instalar este controlador (driver) o paquete adicional, que le proporcionará casi todos los modelos Arduino de la nueva familia MKR.

Ahora ya tiene disponible en la selección de placas Arduino MKR 1010, que debe seleccionar para realizar una primera práctica de iniciación y verificación del correcto funcionamiento del mismo (figura 1.9).

   Un controlador de dispositivo (llamado normalmente controlador, en inglés, driver) es un programa informático que permite al sistema operativo interaccionar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz para usarlo. Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica cómo se debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.

Se recuerda a aquellos lectores que han trabajado hace tiempo con Arduino que con los sistemas operativos Windows 7 y 10 la instalación de los drivers se hace de forma automática cuando instala el software de desarrollo IDE. Tan solo pregunta de vez en cuando, durante el proceso de instalación, si confía en la empresa para proceder a instalar los drivers de Arduino y nada más. Es decir, lo que antes había que realizar por separado, ahora se simplifica y se hace en una sola vez. En la mayoría de los casos, el usuario no tiene por qué preocuparse de este asunto.

Más adelante, cuando trabaje con los populares nodeMCU tendrá que volver a la opción de gestión de tarjetas para instalar los drivers correspondientes.

1.3 Una primera práctica: parpadeo de un LED

Llegó la hora de realizar la primera práctica. Va a hacer parpadear un diodo led conectado a una patilla digital de MKR 1010. La tarea es sencilla, pero no trivial. Aprenderá el procedimiento general de realización de proyectos con Arduino. Se aplicará este método a todos los diseños que se lleven a cabo a lo largo de todo el libro.

Lo primero que hay que hacer es abrir el IDE y comprobar que ha seleccionado el tipo de Arduino MKR 1010 y el puerto al que está conectado. Un truco que empleo a menudo cuando no me acuerdo del número del puerto serie al que está conectado Arduino, es desconectarlo del PC y observar la lista de puertos series en el IDE. A continuación, vuelvo a conectar Arduino y veo de nuevo la lista de los mismos. Aparecerá un nuevo puerto al final de esa lista. Ahí es donde está Arduino (figuras 1.10 y 1.11).

   La palabra española “led” proviene del acrónimo inglés: LED (light-emitting diode: diodo emisor de luz). Los ledes se usan como indicadores y en iluminación. Existe una forma básica de conocer la polaridad de un led. La pata más larga siempre va a ser el ánodo y la más corta, el cátodo.

El 1010 incorpora de serie un led que puede utilizar en esta primera práctica para realizar un parpadeo continuo del mismo. Esta luz está conectada internamente al pin 6 de la placa (figura 1.12).

El siguiente paso es escribir el código que subirá a Arduino y hará parpadear el led interno. Para ello, o bien abre el sketch (programa) llamado blink.pde (los programas de Arduino tienen la extensión pde) desde la opción Archivo->Ejemplos bajo el menú de opciones (figura 1.13) o bien escribiendo el código mostrado en la figura 1.14. Recomiendo llevar a cabo esto último para que se acostumbre a utilizar el lenguaje de programación de Arduino. Para ello debe abrir un fichero nuevo en blanco desde la opción Archivo->Nuevo.

Un programa para ejecutarse en Arduino se conoce como sketch. Podría traducirse como “boceto” o “borrador”. Un sketch siempre tiene la misma estructura. Lo que se escriba entre las llaves que acompañan al nombre setup, se ejecuta una única vez siempre que se encienda o resetee la placa. Lo que se escriba dentro de las llaves que acompañan al nombre loop se ejecutará constantemente hasta que se apague Arduino.

Como se aprecia en la figura 1.15, la estructura básica de un programa consta de en cuatro bloques. El primero es opcional y contiene una barra inclinada seguida de un asterisco: “/*” para abrir el bloque y una segunda barra y asterisco para cerrarlo: “*/”. Contiene texto en el que puede escribir una referencia al autor (puede que sea usted mismo), la fecha de creación, a quién va dedicado, etc. En el siguiente bloque, definirá las variables que utilizará en el sketch. Más adelante, se explica lo que es una variable. El tercer bloque es importante porque en él se define la configuración del hardware de la placa. En este caso, el pin 6 funcionará como salida, ya está conectado el led. El cuarto bloque repetirá continuamente, y en bucle, las instrucciones que contiene entre las llaves (de ahí el nombre de loop).

Práctica 1.1 Parpadeo de un led (encabezado)

/* Parpadeo. Encienda y apague un led con intervalos de 1 segundo */

El encabezado contiene solo información y no se ejecuta. En este caso, informa de lo que hace el programa.

Práctica 1.1a Parpadeo de un led (inicialización)

En este bloque setup() (inicialización) se establecen las variables que utilizará durante todo el programa. Se define una variable llamada led de tipo entero int y le asigna el número 6. De ahora en adelante, cada vez que aparezca la palabra “led”, se hará referencia al número 6. Debe de fijarse que todas las sentencias o instrucciones que contenga su programa acaban en un punto y coma. Esto es una regla del lenguaje de programación C obligatoria. Observará también un comentario de texto: “// El led está conectado al pin 6”. Aclara que el led está conectado a dicho pin o patilla de Arduino. Es recomendable añadir de vez en cuando comentarios al programa para clarificar el código.

Las instrucciones o funciones que van entre llaves solo se ejecutan una sola vez y configuran el hardware de Arduino. En este caso, se tiene solo una: pin-Mode (número de pin, entrada o salida).

.-.pinMode es una función que configura uno de los pines digitales de Arduino como entrada o salida. En el caso de Arduino MKR 1010 se disponen de ocho pines digitales. Pues bien, pinMode establece que “tal pin” sea entrada o salida. La palabra INPUT establece entrada y la palabra OUTPUT inicializa el pin como salida. Así que para configurar el pin 6 como salida tendrá que escribir:

pinMode(6, OUTPUT);

Si lo quisiera configurar como entrada tendría que escribir:

pinMode(6, INPUT);

De esta forma tan sencilla se pueden configurar todos los pines digitales de Arduino para que actúen como entradas o salidas, dependiendo de lo que tenga conectados a los mismos.

Práctica 1.1b Parpadeo de un led (bloque repetitivo)

Dentro de la estructura loop() (repetitivo) y también entre llaves, aparece el fragmento de programa que se va a repetir continuamente. Ahora se dispone de una nueva función llamada digitalWrite (número de pin, estado alto o bajo).

Esto guarda relación con las señales digitales. Como sabe, las señales digitales binarias representan dos estados: un estado bajo, conocido como 0, apagado u OFF; y un estado alto conocido como 1, encendido u ON. El estado alto o HIGH se representa con 5 V y el estado bajo o LOW se representa con 0 V.

.-.digitalWrite es una función que necesita dos parámetros: el primero, una vez más, es el número de pin digital y el siguiente es el estado lógico que queremos mantener en ese pin, por lo tanto, si quiero enviar un valor alto al pin 6 tendrá que escribir:

digitalWrite(6, HIGH);

Si quiero tener 0 V en el pin 6 escribirá:

Delay es una función muy sencilla. Hace que toda la ejecución de Arduino pare o se detenga durante los milisegundos que le indique como parámetro.

Por lo tanto, si quiere esperar medio segundo escribirá:

delay(500);

Si desea esperar diez segundos escribirá:

deLay(10000);

Por tanto, echando un nuevo vistazo al bloque loop(), observará que el diodo LED conectado a la patilla 6 se va a encender (estado HIGH) durante 1 segundo y se va a apagar (estado LOW) durante otro segundo, consiguiendo el ansiado efecto de parpadeo.

Lo que resta por hacer es subir el código a la placa Arduino y comprobar si funciona. Para ello, presione el botón de compilación y subida de código indicado en lafigura 1.16. Si todo va bien verá una lucecita (el diodo led) en la placa que parpadea durante un momento. Esto indica que el programa está cargándose en el microcontrolador de Arduino. Este breve parpadeo es un importante aviso de que las cosas van por buen camino. La placa está conectada correctamente al puerto serie y el código del sketch no tiene errores de sintaxis. Si algo de esto fuera mal observaría errores en la ventana de mensajes del entorno de desarrollo IDE (figura 1.17).

Observará que el error cometido se muestra con una barra de color amarillo a continuación de la línea de programa responsable del mismo.

Por otra parte, si quiere en algún momento comprobar o verificar si el código está bien escrito porque se ha olvidado algún punto y coma o si, por ejemplo, ha escrito digitalwrite en vez digitalWrite, puede recurrir al botón de verificación de programa que le avisará si todo va bien (figuras 1.18 y 1.19).

Realice el mismo montaje anterior, pero utilizando el pin 5 para conectar un diodo led externo.

Con el montaje anterior haga que el led esté encendido 1 segundo y apagado 2.

1.4 La familia Arduino MKR

Dado el éxito de Arduino, la compañía reconoció la necesidad de una versión estándar más pequeña que el modelo UNO. Además, se estaban imponiendo en el mercado una serie de placas competidoras que brindaban excelentes capacidades para el desarrollo de aplicaciones en el terreno del internet de las cosas (IoT). Por ello, se apresuraron a diseñar la serie MKR de Arduino con un objetivo en mente: el IoT. La compañía empezó a plantearse seriamente dejar de fabricar modelos “experimentales” por así decirlo, como Arduino YUN y shields como wifi o Ethernet, que no podían competir en precio con otros fabricantes más baratos como Raspberry Pi o Banana Pi.

Dada la naturaleza más pequeña de las aplicaciones de IoT más simples, donde la potencia y el tamaño del hardware son siempre una preocupación, Arduino diseñó la serie MKR, que aún empaqueta 28 pines en menos de la mitad del área total. Por otra parte, la conectividad inalámbrica era una barrera conocida para Arduino UNO, por lo que, naturalmente, la serie MKR se tomó la libertad de integrar todas las opciones de conectividad de IoT a través de los diferentes miembros de esta familia. En la figura 1.20 se observa dónde la compañía encuadra la familia MKR.

Algunos de los tipos de MKR que contiene la figura anterior son experimentales y posiblemente desaparezcan con el paso del tiempo o incluso sean reemplazados por nuevas revisiones, como es el caso de Arduino YUN revisión 2, que mejora considerablemente al anterior. Sin embargo, se verán los que a mi juicio son claramente ganadores en esta nueva familia. Además, se desarrollarán algunas prácticas para incitar al lector a adquirir alguno de estos modelos y darse cuenta de que realmente la empresa ha apostado fuerte en este sentido.

Arduino MKR1000 WiFi

El 9 de diciembre de 2015 se presentó Arduino MKR1000 y el 2 de abril de 2016 salió a la venta para todo el público. ¿Qué tiene de especial esta placa? Lo más llamativo es que viene integrada con un wifi abriendo las puertas de la comunicación a todo el mundo. No hay que olvidar que, gracias a Arduino, la robótica, la electrónica y la programación son accesibles a todo el mundo, principalmente por tres razones. La primera, el bajo coste que supone en la actualidad competir claramente con otras placas del mercado. La segunda es su facilidad de uso y programación. Se continúa utilizando el mismo entorno IDE de programación, de tal manera que los clásicos usuarios del UNO no tengan que adaptarse a nuevos ambientes de trabajo. Y la tercera, y la más importante, la gran comunidad que existe detrás de esta nueva placa.

Características de Arduino MKR1000

Como toda placa de prototipado o desarrollo, es necesario conocer las características más importantes. En este caso verá las que incluye Arduino MKR1000. En la figura 1.21 se observa su apariencia física y su aspecto virtual para el diseño de proyectos utilizando el fritzing.

Arduino MKR1000 se ha diseñado para ofrecer una solución práctica y rentable para los fabricantes que buscan agregar conectividad wifi a sus proyectos con una experiencia previa mínima en redes. Está basado en el Atmel ATSAMW25 SoC (system on chip), que forma parte de la familia SmartConnect de dispositivos inalámbricos Atmel, diseñada específicamente para proyectos y dispositivos IoT. El ATSAMW25 se compone de tres bloques principales:

SAMD21 Cortex-M0 + MCU de bajo consumo de 32 bits

WINC1500 de baja potencia; 2.4 GHz IEEE® 802.11 b/g/n WiFi

ECC508 Crypto Authentication

El ATSAMW25 incluye también una sola antena de PCB de flujo 1×1. El diseño incluye un circuito de carga Li-Po que permite que el MKR1000 funcione con batería o con 5 V externos, cargando la batería Li-Po mientras funciona con energía externa. El cambio de una fuente a otra se realiza de forma automática. Una buena potencia de cómputo de 32 bits, el amplio conjunto habitual de interfaces de E S, wifi de baja potencia con un Cryptochip para una comunicación segura. Exactamente igual que su hermano el MKR 1010, con el que desarrollará la mayoría de los proyectos de este libro, es posible suministrar energía de tres maneras. Se puede hacer a través del puerto microUSB o alimentarlo a través del pin VIN. En los dos casos se requiere de una diferencia de potencial de 5 V. Si desea crear un dispositivo autónomo puede hacer uso de una batería, dispone de pines de conexión para baterías. La recomendación del fabricante es que utilice una batería de 3.7 V y, como mínimo, 700 mAh (miliamperio hora). Es sencillo calcular la duración en horas de su batería si conoce el con-sumo máximo de corriente (mA) y la capacidad de la batería (mAh).

La multiplicación por el factor 0.7 se lleva a cabo debido a los factores externos que pueden afectar a la duración de la batería. Algo a muy a tener en cuenta y con la que debe tener mucha precaución es la diferencia de potencial que suministra a las entradas. Funcionan con 3.7 V y la recomendación es que no debe de suministrar el valor típico de 5 V a ninguna entrada. Esto puede dañar la placa. En la figura 1.22 se observa un ejemplo de alimentación con una Li-Po.

Microcontrolador

SAMD21 Cortex-M0 + MCU de bajo consumo de 32 bits

Fuente de alimentación de la placa (USB/VIN)

5 V

Batería soportada (*)

Li-Po de una celda, 3.7 V, 700 mAh mínimo

Voltaje de funcionamiento del circuito

3.3V

Pernos digitales de E/S

8

PWM pines

12 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, A3 - o 18 -, A4 - o 19)

UART

1

SPI

1

I2C

1

Clavijas de entrada analógica

7 (ADC 8/10/12 bits)

Pernos de salida analógica

1 (DAC 10 bits)

Interrupciones externas

8 (0, 1, 4, 5, 6, 7, 8, A1 -o 16-, A2 - o 17)

Corriente DC por pin de E/S

7 mA

Memoria flash

256 kB

SRAM

32 kB

EEPROM

no

Velocidad de reloj

32.768 kHz (RTC), 48 MHz

Led_BUILTIN

6

Dispositivo USB de velocidad completa y host integrado

Longitud

61.5 mm

Anchura

25 mm

Peso

32 g

Arduino MKR WiFi 1010

El MKR WiFi 1010 es una mejora significativa en el MKR1000 WiFi. Está equipado con un módulo ESP32 hecho por u-blox. Esta placa tiene como objetivo acelerar y simplificar la creación de prototipos de aplicaciones de IoT basadas en wifi gracias a la flexibilidad del módulo ESP32 y su bajo consumo de energía. En la figura 1.23 se observa su apariencia física y su aspecto virtual para el diseño de proyectos utilizando el fritzing.

Características del Arduino MKR 1010

La placa está compuesta por tres bloques principales:

* SAMD21 Cortex-M0 + MCU de bajo consumo de 32 bits;

* u-blox Serie NINA-W10 de baja potencia de 2.4 GHz IEEE® 802.11 b/g/n wifi, y

* ECC508 Crypto Authentication.

El MKR WiFi 1010 incluye potencia de cómputo de 32 bits, el rico conjunto usual de interfaces de E/S y wifi de baja potencia con un Cryptochip para una comunicación segura mediante el cifrado SHA-256. Además, ofrece la facilidad de uso del software de Arduino (IDE) para el desarrollo de código y programación. Su puerto USB se puede utilizar para suministrar alimentación (5 V) a la placa.

Tiene un circuito de carga Li-Po que permite que el Arduino MKR WiFi 1010 funcione con energía de la batería o con una fuente externa de 5 V, cargando la batería Li-Po mientras funciona con energía externa. El cambio de una fuente a otra se hace automáticamente.

Su puerto USB se puede utilizar para suministrar alimentación (5 V) a la placa. Tiene un circuito de carga Li-Po que permite que Arduino MKR WiFi 1010 funcione con energía de la batería o con una fuente externa de 5 V, cargando la batería Li-Po mientras funciona con energía externa. El cambio de una fuente a otra se hace automáticamente.

Microcontrolador

SAMD21 Cortex-M0 + MCU de bajo consumo de 32 bits

Fuente de alimentación de la placa (USB/VIN)

5V

Batería soportada (*)

Li-Po Single Cell, 3.7V, 700 mAh mínimo

Voltaje de funcionamiento del circuito

3.3 V

Pines digitales de E/S

8

PWM pines

12 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, A3 - o 18 -, A4 - o 19)

UART

1

SPI

1

I2C

1

I2S

1

Conectividad

Wifi

Pines de entrada analógica

7 (ADC 8/10/12 bits)

Pines de salida analógica

1 (DAC 10 bits)

Interrupciones externas

8 (0, 1, 4, 5, 6, 7, 8, A1 -o 16-, A2 - o 17)

Corriente DC por pin de E/S

7 mA

Memoria flash

256 kB

SRAM

32 kB

EEPROM

No

Velocidad de reloj

32.768 kHz (RTC), 48 MHz

LED_BUILTIN

6

Dispositivo USB de velocidad completa y host integrado

Incluido

LED_BUILTIN

6

Longitud

61.5 mm

Anchura

25 mm

Peso

32 g

Arduino MKR1200 WIFI

Arduino MKRFOX1200 (figura 1.24) ha sido diseñado para ofrecer una solución práctica y rentable a los fabricantes que buscan agregar conectividad Sigfox en sus proyectos con una mínima experiencia previa en redes. Está basado en el módulo Atmel SAMD21 y ATA8520 Sigfox. La placa Arduino MKRFOX1200 es una de las placas de prototipado más dotadas para el internet de las cosas o IoT. Con capacidad para conectarse a la red de Sigfox, pone a su alcance el poder de las redes LPWAN para conectarse a grandes distancias y muy bajo consumo.

Existen placas más económicas, como el ESP8266 o el ESP32. Incluso el Arduino MKR1000 explicado anteriormente puede ser un gran rival. Sin embargo, utilizan tecnologías diferentes de comunicación. Y aunque estas placas son muy versátiles, su función no tiene nada que ver con despliegues masivos de dispositivos del IoT. No cumplen las premisas de bajo consumo y un amplio alcance de cobertura. Sin embargo, placas compatibles con LoRaWan o Sigfox, cumplen con creces estas premisas.

Arduino MKRFOX1200 es una potente placa que combina la funcionalidad del Arduino Zero y la conectividad de Sigfox. Es la solución ideal para crear dispositivos de IoT de forma fácil y sencilla. La placa incluye 2 años de suscripción gratuita a Sigfox (con un máximo de 140 mensajes al día) y acceso gratuito a Spot’it, un servicio de geolocalización para ubicar la placa sin GPS extra. El Arduino MKRFOX1200 se ha diseñado para ofrecer una solución eficiente y de bajo coste para realizar proyectos con la conectividad Sigfox. Se basa en un potente microcontrolador Atmel SAMD21 y un módulo Sigfox ATA8520. Se puede alimentar con 2 pilas AA de 1.5 V, con baterías AAA o con una alimentación externa de 5 V. A diferencia de otras placas Arduino y Genuino, el MKRFOX1200 funciona con 3.3 V. El máximo voltaje aplicable a los pines I/O es de 3.3 V. Si se aplican voltajes superiores a 3.3 V a cualquiera de los pines se puede dañar la placa y anular la garantía. El plan de datos de Sigfox incluido se activa automáticamente al enviar el cuarto mensaje en la red. Se pueden enviar hasta 140 mensajes por día durante un año. La placa necesita una antena GSM 868 MHz (no incluida por defecto) para poder funcionar correctamente. Se recomienda un modelo que incluya el conector UFL.

Características de Arduino MKRFOX1200

* Microcontrolador: SAMD21 Cortex-M0+ 32bit low power ARM MCU

* Alimentación (USB/VIN): 5 V

* Baterías soportadas: 2× AA o AAA

* Voltaje de operación: 3.3 V

* Pines digitales I/O: 8

* Pines PWM: 12 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, A3 o 18 -, A4 o 19)

* UART 1

* SPI 1

* I2C 1

* Entradas analógicas: 7 (ADC 8/10/12 bits)

* Salidas analógicas: 1 (DAC 10 bits)

* Interrupciones externas: 8 (0, 1, 4, 5, 6, 7, 8, A1 o 16, A2 o 17)

* Corriente DC por pin: 7 mA

* Memoria Flash: 256 kB

* Memoria SRAM: 32 kB

* No dispone de EEPROM

* Reloj RTC: 32.768 kHz (RTC), Micro: 48 MHz

* LED_BUILTIN 6

* Full-Speed USB Device and embedded Host

* LED_BUILTIN 6

* Antenna: 2 dB

* Frecuencia: 868 MHz

* Apto para Europa (Consultar cobertura actual en página de Sigfox)

* Largo: 67.64 mm

* Ancho: 25 mm

* Peso: 32 g

El pineado completo se muestra en la figura 1.25.

Arduino MKR1300 WIFI

MKR WAN 1300 es una placa potente que combina la funcionalidad de la conectividad MKR ZERO y LoRa/LoRaWAN TM. Es la solución ideal para los fabricantes que desean diseñar proyectos de IoT con una experiencia previa mínima en redes que tengan un dispositivo de bajo consumo.

Arduino MKR WAN 1300 ha sido diseñado para ofrecer una solución práctica y rentable para los fabricantes que buscan agregar conectividad LoRa a sus proyectos con una experiencia previa mínima en redes. Se basa en el Atmel SAMD21 y un módulo Murata CMWX1ZZABZ LoRa (figura 1.26).

El diseño incluye la capacidad de alimentar la placa con dos baterías AA o AAA de 1.5 V o 5 V externos. El cambio de una fuente a otra se hace automáticamente. Una buena potencia de cómputo de 32 bits similar a la placa MKR ZERO, el rico conjunto habitual de interfaces de E/S, comunicación LoRa de baja potencia y la facilidad de uso del software Arduino (IDE) para el desarrollo y la programación de códigos. Todas estas características hacen de esta placa la opción preferida para los proyectos emergentes impulsados por batería de IoT en un factor de forma compacta. El puerto USB se puede utilizar para suministrar alimentación (5 V) a la placa. Arduino MKR WAN 1300 puede funcionar con o sin las baterías conectadas y tiene un consumo de energía limitado.

Características de Arduino MKR WAN 1300

Microcontrolador

SAMD21 Cortex-M0 + MCU de bajo consumo de 32 bits

Módulo de radio

CMWX1ZZABZ (hoja de datos)

Fuente de alimentación de la placa (USB/VIN)

5 V

Baterías compatibles (*)

2 × AA o AAA

Voltaje de funcionamiento del circuito

3.3 V

Pernos digitales de E/S

8

PWM pines

12 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, A3 - o 18 -, A4 - o 19)

UART

1

SPI

1

I2C

1

Clavijas de entrada analógica

7 (ADC 8/10/12 bits)

Pernos de salida analógica

1 (DAC 10 bits)

Interrupciones externas

8 (0, 1, 4, 5, 6, 7, 8, A1 -o 16-, A2 - o 17)

Corriente DC por pin de E/S

7 mA

Memoria flash

256 kB

SRAM

32 kB

EEPROM

no

Velocidad de reloj

32.768 kHz (RTC), 48 MHz

LED_BUILTIN

6

Dispositivo USB de velocidad completa y host integrado

Poder de la antena

2 dB

Frecuencia de carga

433/868/915 MHz

Región de trabajo

EU/US

Longitud

67.64 mm

Anchura

25 mm

Peso

32 g

Arduino MKR GSM 1400

Arduino MKR GSM 1400: conectividad global 3G GSM con el potente módulo ATSAMD21 de Microchip ATSAMD21 y u-blox SARA-U201. El consumo de energía ultra bajo y el elemento criptográfico seguro combinados con el módulo SARA-U201 lo hacen ideal para la conexión de automóviles, transporte y ciudades inteligentes.

Arduino MKR GSM 1400 (figura 1.27) se ha diseñado para ofrecer una solución práctica y rentable para los fabricantes que buscan agregar conectividad GSM global a sus proyectos con una experiencia previa mínima en redes. Se basa en el Atmel SAMD21 y un módulo GSM SARA-U201. El diseño incluye la capacidad de alimentar la placa con una batería Li-Po o una fuente de alimentación externa de 5 V. El cambio de una fuente a otra se hace automáticamente. Una buena potencia de cómputo de 32 bits similar a la placa Zero, el amplio conjunto habitual de interfaces de E/S, la comunicación GSM global y la facilidad de uso del software Arduino (IDE) para el desarrollo y la programación de códigos. Todas estas características hacen de esta placa la opción preferida para los proyectos emergentes impulsados por batería de IoT en un factor de forma compacta. El puerto USB se puede utilizar para suministrar alimentación (5 V) a la placa.

Características de Arduino MKR GSM 1400

Microcontrolador

SAMD21 Cortex-M0 + MCU de bajo consumo de 32 bits

Fuente de alimentación de la placa (USB/VIN)

5 V

Batería soportada (*)

3.7 V Li-Po

Voltaje de funcionamiento del circuito

3.3 V

Pernos digitales de E/S

8

PWM pines

12 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, A3 - o 18 -, A4 - o 19)

UART

1

SPI

1

I2C

1

Clavijas de entrada analógica

7 (ADC 8/10/12 bits)

Pernos de salida analógica

1 (DAC 10 bits)

Interrupciones externas

8 (0, 1, 4, 5, 6, 7, 8, A1 -o 16-, A2 - o 17)

Corriente DC por pin de E/S

7 mA

Memoria flash

256 kB

SRAM

32 kB

EEPROM

No

Velocidad de reloj

32.768 kHz (RTC), 48 MHz

LED_BUILTIN

6

Dispositivo USB de velocidad completa y host integrado

Poder de la antena

2 dB

Frecuencia de carga

GSM 850 MHz, E-GSM 1900 MHz, DCS 1800 MHz, PCS 1900 MHz

Región de trabajo

Global

Longitud

67.64 mm

Anchura

25 mm

Peso

32 g

Tamaño de SIM

Micro

Arduino MKR ZERO

El MKR ZERO tiene un conector SD incorporado con interfaces SPI dedicadas (SPI1) que le permite jugar con archivos de audio sin hardware adicional e incluye dos bibliotecas para su utilización:

* Biblioteca de sonidos de Arduino : una forma sencilla de reproducir y analizar datos de audio utilizando Arduino en tableros basados en SAM D21.

* Biblioteca I2S : para usar el protocolo I2S en placas basadas en SAMD21. I2S (Inter-IC Sound) es un estándar de interfaz de bus serie eléctrico para conectar dispositivos de audio digital.

El MKR ZERO le ofrece la potencia de un Cero en el formato más pequeño establecido por el factor de forma MKR. La placa MKR ZERO actúa como una gran herramienta educativa para aprender sobre el desarrollo de aplicaciones de 32 bits. Tiene un conector SD incorporado con interfaces SPI dedicadas (SPI1) que permite jugar con archivos de audio sin hardware adicional. La placa está alimentada por la MCU SAMD21 de Atmel, que cuenta con un núcleo ARM Cortex® M0 + de 32 bits (figura1.28).

Características del Arduino MKR ZERO

Microcontrolador

SAMD21 Cortex-M0 + MCU de bajo consumo de 32 bits

Fuente de alimentación de la placa (USB/VIN)

5 V

Batería soportada (*)

Li-Po de una celda, 3.7 V, 700 mAh mínimo

Corriente DC para 3.3 V pin

600 mA

Corriente DC para 5 V pin

600 mA

Voltaje de funcionamiento del circuito

3.3 V

Pernos digitales de E/S

22

PWM pines

12 (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, A3 - o 18 -, A4 - o 19)

UART

1

SPI

1

I2C

1

Clavijas de entrada analógica

7 (ADC 8/10/12 bits)

Pernos de salida analógica

1 (DAC 10 bits)

Interrupciones externas

8 (0, 1, 4, 5, 6, 7, 8, A1 -o 16-, A2 - o 17)

Corriente DC por pin de E/S