Componentes

Los componentes que vas a usar

Una vez que tenés la protoboard armada y los cables a mano, hace falta saber qué hace cada componente y cómo se conecta. Este tema reúne los más usados en los proyectos con Arduino: motores, LEDs, botones, potenciómetros, sensores y capacitores.

Cada uno de ellos tiene su propia lógica de conexión y sus cuidados. Un LED mal polarizado no enciende; un motor conectado directamente a un pin de la placa puede quemar el microcontrolador; un pulsador sin resistencia de pull-up da lecturas erráticas. Conocer estos detalles es la diferencia entre un circuito que funciona y uno que falla sin motivo aparente.

Motores

Los motores son elementos que realizan el intercambio de energía eléctrica a energía mecánica. Es decir, transforman la electricidad en movimiento. Son los que le dan "vida" a casi cualquier proyecto de robótica.

Existen diversos tipos de motores para Arduino. Estos son los más comunes:

• Motores paso a paso (Stepper). Giran en pasos discretos y proporcionan un alto control de precisión del movimiento. Se usan en aplicaciones donde se requiere un posicionamiento preciso, como impresoras 3D, máquinas CNC y sistemas de seguimiento solar. Necesitan un controlador específico para manejarlos con Arduino, y permiten controlar la velocidad, la dirección y la cantidad de pasos.
• Motores de corriente continua (DC). Son simples y económicos. Giran en una dirección cuando se les aplica corriente en un sentido, y en la dirección opuesta cuando se invierte la polaridad. Se puede controlar la velocidad variando la cantidad de corriente que se les aplica. Son adecuados para robots móviles, autos controlados por Bluetooth y ventiladores.
• Servomotores. Son motores que giran hasta una posición específica según la señal de control que reciben, y se quedan ahí. Proporcionan un alto grado de precisión. Se usan en robótica, mecanismos de dirección, control de drones y sistemas de control de vuelo. Son fáciles de controlar con Arduino mediante la biblioteca Servo.

LEDs

Un LED (diodo emisor de luz, Light Emitting Diode) es un dispositivo electrónico capaz de permitir el paso de la corriente en un único sentido. Cuando se lo conecta en polarización directa, el diodo conduce y emite luz. Cuando se lo polariza en sentido contrario, funciona idealmente como un circuito abierto: no circula corriente y no hay emisión de luz.

Estos LED constan de dos terminales:

1. Ánodo (+). Es el terminal positivo. Debe conectarse al voltaje más alto para que el LED conduzca y emita luz. En la mayoría de los LEDs se identifica por ser el terminal más largo.
2. Cátodo (−). Es el terminal negativo. Debe conectarse al voltaje más bajo. En la mayoría de los LEDs se identifica por ser el terminal más corto, y a menudo tiene un pequeño reborde plano a un costado de la cápsula.

Botones y pulsadores

Un botón es un elemento que permite una conexión o desconexión entre dos puntos de un terminal.

Existen dos tipos, según cuál sea su estado cuando nadie lo está presionando:

• Normalmente abierto (NA): sin presionar, el circuito está cortado. Al presionarlo se cierra y conduce. Es el más común en los proyectos con Arduino.
• Normalmente cerrado (NC): sin presionar, el circuito está cerrado y conduce de forma permanente. Al presionarlo se abre.

El botón es un elemento importante porque es la forma más simple de interactuar con el proyecto: permite enviar una señal a la placa sin escribir nada en el código.

Un detalle práctico: conviene agregar un retardo por software (unos 50 ms) cuando se lee un pulsador. Como los contactos metálicos rebotan al cerrarse, sin ese retardo una sola pulsación se lee como si fueran diez.

Potenciómetros

Un potenciómetro es un componente que permite ajustar y variar la resistencia eléctrica dentro de un circuito. Se usa para controlar el nivel de voltaje, la intensidad de corriente o cualquier otra variable de forma manual.

Consiste en una resistencia variable y un contacto deslizante o rotativo (llamado cursor o wiper) que cambia la posición del punto de contacto a lo largo de la resistencia. Eso crea una relación variable entre la entrada y la salida, y permite controlar la cantidad de tensión o de corriente.

Los potenciómetros se usan en una enorme variedad de aplicaciones: desde controlar el brillo de un LED hasta ajustar la velocidad de un motor. Son componentes fundamentales en electrónica, robótica y automatización en general, siempre que haga falta un control manual de alguna variable. En Arduino, lo habitual es conectarlos a una entrada analógica y leerlos con analogRead().

Sensores

Los sensores son dispositivos que permiten que la placa interactúe con el entorno. Dependiendo del proyecto, se van a ir necesitando distintos tipos: humedad, distancia, sonido, entre otros. Son fundamentales para los proyectos de domótica e IoT (Internet of Things).

Existe una amplia variedad. Algunos ejemplos:

1. Sensor de luz (LDR): mide la intensidad de la luz ambiental.
2. Sensor de temperatura y humedad (DHT11, DHT22): mide la temperatura y la humedad del entorno.
3. Sensor de distancia (ultrasonido, infrarrojo): mide la distancia a un objeto cercano.
4. Sensor de sonido (módulos de micrófono): detecta y mide niveles de sonido ambiental.
5. Sensor de presión (barómetro): mide la presión atmosférica.

La mayoría de estos sensores se conectan a la placa a través de puertos específicos (analógicos o digitales) y entregan una señal eléctrica que varía en función de la magnitud que están midiendo. Luego, en el código, esa señal se lee y se procesa para realizar acciones: mostrar información en una pantalla, activar un actuador, enviar datos por la red, etcétera.

Capacitores

Los capacitores (o condensadores) son componentes que almacenan energía en forma de campo eléctrico. Consisten en dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico. Cuando se aplica una diferencia de potencial entre las placas, se acumula una carga eléctrica en ellas y se crea un campo eléctrico entre ambas.

Se utilizan en una enorme variedad de aplicaciones: filtrado de ruido, acoplamiento de señales, temporización, almacenamiento de energía y corrección del factor de potencia, entre muchas otras. Es importante elegir bien el tipo y el valor según la aplicación.

Existen varios tipos:

• Cerámicos: compactos y económicos. Se usan en aplicaciones de alta frecuencia y para desacoplar la alimentación en circuitos electrónicos.
• Electrolíticos: incluyen los de aluminio y los de tantalio. Son polarizados, es decir que hay que conectarlos respetando la polaridad. Se usan mucho para filtrado y almacenamiento de energía.
• Variables: pueden cambiar su capacitancia mediante un mecanismo de ajuste, como un tornillo. Se usan en sintonizadores de radio y osciladores.

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