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ARDUINO ESPLORA

El Arduino Esplora, es un tablero de depuración de microcontroladores basado en el Arduino Leonardo. Arduino Esplora se diferencia de todas las placas Arduino anteriores en que proporciona una serie de sensores de a bordo, listos para usarse, plug-and-play para la interacción.

La Esplora, está diseñada para la gente que quiere tomar y empezar a trabajar con la Arduino sin tener que estudiar electrónica de antemano.

El Arduino Esplora, posee salidas de sonido y luz montadas en la placa y varios sensores de entrada, incluyendo un joystick, un deslizador, un sensor de temperatura, un acelerómetro, un micrófono y un sensor de luz.

También tiene la capacidad de ampliar la funcionalidad con dos conectores de entrada y salida de Tinkerkit y un conector de pantalla LCD TFT a color.

Una placa de Arduino Esplora.

Al igual que la Arduino Leonardo, el Arduino Esplora utiliza un microcontrolador ATmega32U4 con un resonador de cuarzo de 16MHz y una conexión micro-USB, que puede actuar como un dispositivo cliente USB, como un ratón o también un teclado.

En la esquina superior izquierda de la placa,  vemos un botón de reset que se puede utilizar para reiniciar la placa. Existen 4 LEDs en la misma zona:

  • ON (verde) muestra que se está suministrando energía a la placa;
  • L (amarillo) está conectado directamente al microcontrolador, accesible a través del pin 13;
  • RX y TX (amarillo) muestran la recepción y transmisión de datos a través de la conexión USB.

La placa contiene todo lo necesario para trabajar con el microcontrolador. Para empezar a trabajar con él, simplemente conectalo a un ordenador mediante un cable USB.

Arduino Esplora, también tiene incorporada la conectividad USB y puede conectarse a un ordenador como a un ratón o teclado, además de un puerto COM serie virtual (CDC).

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA ARDUINO ESPLORA

Microcontrolador ATMega32u4
Voltaje de funcionamiento 5V
Memoria flash 32 KB, de los cuales 4 KB son usados por el cargador
RAM SRAM 2.5 KB
EEPROM no volátil 1 KB
Frecuencia de reloj 16 MHz
Longitud 106,04 mm
Anchura 60 mm
Peso 53 g

Memoria de la Arduino Esplora

La placa Arduino Esplora, posee el microprocesador ATmega32u4, el cual tiene 32 kilobytes de memoria flash para almacenar código de programa (de los cuales 4 kilobytes son usados por el cargador de arranque), 2,5 kilobytes de SRAM y 1 kilobyte de EEPROM (que pueden ser leídos y escritos usando la biblioteca de EEPROM).

Entrada/salida de la Arduino Esplora

El diseño de la placa de Arduino Esplora, es parecido a un gamepad normal, junto un joystick analógico a la izquierda y cuatro botones a la derecha.

Nuestro Arduino Esplora tiene las siguientes capacidades de entrada y salida incorporadas:

  • Un Joystick analógico junto a un botón en el centro: dos ejes (X e Y) y un botón en el centro
  • 4 botones en forma de rombo
  • Potenciómetro lineal: deslizador en la parte inferior del tablero
  • Micrófono para obtener los niveles de volumen del sonido ambiente
  • Un sensor de luz para obtener información sobre la iluminancia
  • Un sensor de temperatura para obtener información sobre la temperatura externa
  • El acelerómetro de tres ejes mide la aceleración de la tabla en tres ejes (X, Y y Z)
  • El zumbador genera una señal sonora rectangular
  • LED RGB con tres elementos (rojo, verde y azul) para mezclar colores
  • 2 entradas Tinkerkit para conectar módulos de sensores Tinkerkit con conectores de 3 pines
  • 2 salidas de Tinkerkit para conectar los módulos Tinkerkit de los módulos de actuadores con conectores de 3 pines
  • Conector de pantalla TFT para conectar una pantalla LCD adicional, una tarjeta SD u otros dispositivos que utilicen el protocolo SPI.

Ahora, si deseamos utilizar toda la gama de sensores disponibles, la placa emplea un interruptor analógico. Esto significa que una entrada analógica del microcontrolador está dividida en todos los canales de entrada (excepto para el acelerómetro de tres ejes).

Placa de desarrollo Arduino Esplora basada en el microcontrolador Atmega32U4. Imagen Vía.

Las cuatro salidas adicionales del microcontrolador se utilizan para seleccionar el canal a leer.

Protección
Arduino Esplora, posee un fusible autorreparable que protege los puertos USB de su ordenador de cortocircuitos y sobrecorrientes. Aunque la mayoría de los ordenadores proporcionan su propia protección interna, este fusible proporciona un nivel de protección adicional. Si la corriente que pasa por el puerto USB supera los 500mA, el fusible romperá automáticamente la conexión hasta que se elimine el cortocircuito o la sobrecarga.

Comunicaciones en la Arduino Esplora

La placa Arduino Esplora posee varias opciones para comunicarse con su computadora, otra placa u otros microcontroladores. El ATmega32U4 también permite la comunicación en serie (CDC) a través de USB y se muestra en su ordenador como un puerto COM virtual.

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El chip también actúa como un dispositivo USB 2.0 de velocidad completa que utiliza controladores COM USB estándar. Las máquinas de Windows necesitarán un archivo interno.

El IDE de Arduino incluye un monitor de puerto serie que le permite enviar y recibir datos de texto simple de la placa. Los LEDs RX y TX de la placa se encenderán cuando se transmitan los datos a través del chip ATmega8U2/ATmega16U2 y la conexión USB.

Arduino Esplora también soporta la comunicación SPI. La biblioteca SPI se utiliza para la comunicación a través de SPI.

Podemos apreciar al Arduino Esplora como un teclado y un ratón estándar, pero que también puede ser programado para controlar estos dispositivos de entrada utilizando las clases de Keyboard y Mouse.

Programación de la Arduino Esplora

Podemos programar nuestro Arduino Esplora, usando el IDE de Arduino. Selecciona «Arduino Esplora» en la tabla de herramientas → Placa.

 

El ATmega32U4 de Arduino Esplora viene con un cargador de arranque ya cosido, que permite descargar el nuevo código de programa al microcontrolador sin utilizar un programador de hardware externo. La comunicación es a través del protocolo AVR109.

También puede puentear el cargador y descargar el microcontrolador a través del conector ICSP (programación serial en línea).

Biblioteca Esplora

Para facilitar la escritura de los bocetos para la Esplora de Arduino, existe una biblioteca diseñada para este placa, la cual contiene métodos para leer sensores y escribir en dispositivos de salida integrados.

La biblioteca ofrece métodos de alto nivel que proporcionan datos preprocesados como grados Fahrenheit o Celsius de un sensor de temperatura.

También proporciona un fácil acceso a los dispositivos de salida, como la escritura de valores en un LED RGB.

Reinicio automático y gestor de arranque de la Arduino Esplora

En lugar de requerir que se presione un botón de reinicio físico antes de parpadear el nuevo código de programa, Arduino Esplora está diseñado para permitir el reinicio con el software que se ejecuta en el ordenador conectado.

Se llama reinicio, cuando el puerto COM serie de Arduino Esplora Virtual (CDC) se abre primero a 1200 baudios y luego se cierra. Cuando esto ocurre, el procesador se reinicia rompiendo la conexión USB del ordenador (es decir, el puerto COM serie virtual desaparece).

Después de reiniciar el procesador, el cargador de arranque se inicia y permanece activo durante unos 8 segundos. El cargador de arranque también puede iniciarse pulsando el botón de reinicio en el Arduino Esplora.

Tenga en cuenta que cuando se aplica energía a la placa Arduino Esplora, ésta ejecutará inmediatamente el programa de usuario (si está cargado) sin iniciar el gestor de arranque.

Debido a esta forma de manejar el reinicio en una placa Arduino Esplora, es mejor permitir que el IDE de Arduino intente un reinicio antes del firmware, especialmente si está acostumbrado a pulsar el botón de reinicio antes del firmware en diferentes placas.

Si en algunos ocasiones el IDE no puede reiniciar la placa Arduino Esplora, puedes iniciar el cargador presionando el botón de reset en la misma placa.

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