Proyectos con Arduino: las mejores ideas para el microcontrolador

Los interesados en las manualidades “electrónicas” saben bien qué es Arduino, un microcontrolador programable en una placa compacta utilizado en un sinnúmero de proyectos: con él se han creado LED que parpadean, robots en movimiento, sistemas que leen los datos meteorológicos y miden las distancias, así como programas que componen música y son capaces de pintar.

La primera placa Arduino se fabricó en 2005 en Italia, aunque la tirada fue muy reducida, pues tenía como objetivo que los estudiantes de diseño pudieran comprender el manejo y las posibilidades que presentaba la programación con microcontroladores. Pero al mismo tiempo, los apasionados de la “artesanía tecnológica”, que entonces iniciaban el movimiento Maker, recibieron la placa con entusiasmo, ya que apenas costaba 30 euros, era fácil de manejar y mostraba un carácter muy versátil, características que han seguido vigentes hasta la actualidad.

En la actualidad se cuenta, sin embargo, con más tipos de placas. La clásica Arduino Uno presenta las dimensiones de un paquete de tabaco, mientras que Arduino Nano no es más grande que una moneda de dos euros. También se pueden adquirir versiones con un tamaño menor o mayor que ofrecen el hardware adecuado para casi todos los posibles ámbitos de aplicación.

Aunque difieran en tamaño, los diferentes modelos tienen en común lo siguiente: disponen de un microcontrolador y una serie de puertos (analógicos y digitales) de entrada y salida. Con una conexión USB se puede conectar la placa al ordenador e introducir el código fuente del programa, considerado en principio una variante más sencilla de C o C++, que se escribe con el entorno de desarrollo integrado (IDE) de código abierto de Arduino. Otros conectores de salida permiten la conexión de LED, de bombillas, de instrumentos de medida, de motores y de un diverso número de dispositivos que se puede administrar con el controlador.

A menudo se compara Arduino con Raspberry Pi, dado que ambos dispositivos son placas de tamaño reducido que constituyen la base para una gran cantidad de proyectos de electrónica. Pero Arduino es un microcontrolador y Raspberry Pi un ordenador de placa reducida. Para más información sobre las diferencias entre Arduino y Raspberry P puedes acceder al artículo de la Digital Guide.

Uno, la primera versión de Arduino, es un controlador de tamaño medio que ha ayudado a materializar numerosas ideas desde su creación y que aún a día de hoy se sigue utilizando al ofrecer un equilibrio ideal entre tamaño y gama de funciones: es compacto, pero presenta un abanico de posibilidades muy amplio. A continuación, se muestra una selección de algunos de los ejemplos más representativos de proyectos con Arduino Uno que se pueden encontrar en las más diversas plataformas DIY (do it yourself) y que se adaptan a diferentes niveles de conocimiento.

Empecemos con el primer proyecto: ¿quieres pasar la tarde de domingo jugando al parchís en familia, pero no tenéis dados? La placa de Arduino conectada a una estructura de siete LEDS podría salvarte la tarde. Solo pulsando un botón se inicia un generador aleatorio que utiliza las lamparitas para mostrar el resultado del 1 al 6 en un “dado electrónico”. En el siguiente artículo de blog se explican los pasos a seguir para crear este dado tan original. Asimismo, en el vídeo final podrás ver el resultado.

Una idea de proyecto Arduino inspirada en la COVID-19 es el sensor de distancia social, perfecto para principiantes de Arduino. Un sensor de ultrasonidos conectado al microcontrolador hace que se encienda un LED cada vez que una persona se acerca a menos de 50 cm. Si la distancia vuelve a aumentar, el LED se apaga. En lo que a la programación respecta, este proyecto Arduino Uno se puede implementar con unas pocas líneas de código. Sin embargo, para los que no carezcan de conocimientos en la materia, también está disponible online. El proyecto Arduino es ideal para construirse en casa.

Uno de los proyectos sencillos con Arduino que apenas requiere un poco de tiempo y unos pocos componentes es el rastreador de luz totalmente automático. Dos fotorresistencias se colocan sobre un servomotor divididas por una placa que separa los campos de visión. Las resistencias, que pueden girar en sentido horizontal gracias al servomotor, miden en intervalos regulares la luz incidente. En Arduino se introduce un código fuente en el que se especifica que el servo gire cuando haya una incidencia de luz mayor en una de las resistencias hasta que ambos sensores registren la misma cantidad de luz o similar. Así, la estructura es capaz de seguir el rastro de luz de una linterna que le apunta como si de magia se tratara.

¿Te sabe a poco construir un sensor que sea capaz de seguir la luz de una linterna? Entonces a lo mejor te puede interesar hacer que una nevera portátil localice tu posición a través de Bluetooth y pueda seguirte a todos lados. Para llevar a cabo este proyecto primero hay que unir la nevera a una estructura con ruedas y establecer una conexión al móvil. Así, nunca la perderás de vista y podrás tener muy a mano una bebida refrescante para los días más calurosos del verano. El desarrollo de esta nevera “follow me” requiere más tiempo y más cantidad de materiales que los dos anteriores. Además es necesario también un poco más de experiencia en proyectos con Arduino.

Una idea de proyecto Arduino con estilo para el hogar es crear un reloj de arena LED digital. Se utiliza una matriz de LEDs integrada para simular la caída de los granos de arena. El código que permite el funcionamiento del reloj de arena LED es un poco más complicado, pero se puede entender y descargar fácilmente si es necesario. Una sencilla carcasa de cartón oculta los circuitos de Arduino y garantiza que el reloj LED se convierta en toda una atracción.

Otra idea de Arduino dirigida a aficionados ya de nivel intermedio es construir un coche teledirigido. Para manejar el aparato, es necesario utilizar una aplicación de smartphone adecuada, publicada por el desarrollador del coche Bluetooth en la Google PlayStore. Para poder utilizar la app si utilizas un smartphone de Apple, es necesario activar el acceso de usuario extendido en tu iPhone con un jailbreak. Este proyecto Arduino Uno no solo te mantiene entretenido mientras lo desarrollas, la diversión también está garantizada al jugar con tu coche Arduino.

El robot pintor puede considerarse una de las ideas más impresionantes, cuya realización está pensada para quienes ya tienen mucha experiencia en el desarrollo de proyectos con este compacto microcontrolador. Con ayuda de gráficos vectoriales y diseños de cuadrículas se dibuja en un papel la imagen guardada en el ordenador. No obstante, su desarrollo requiere, además de conocimientos avanzados de programación con Arduino y habilidad en actividades manuales, contar con gran cantidad de piezas diferentes y disponer del tiempo necesario. El resultado se puede ver a continuación:

Uno de los proyectos más interesantes de Arduino Uno es una cúpula de madera formada por 120 estructuras triangulares luminosas. Estas superficies son interactivas, pues cambian de color e incluso reproducen diferentes tonos musicales cuando alguien las toca. Para conocer el grado de planificación y trabajo que exige este tipo de proyectos de Arduino se puede acceder al siguiente tutorial sobre la cúpula de LED. Si quieres ver cómo queda el resultado final puedes verlo aquí:

La versión reducida de Arduino Uno se llama Arduino Nano y se utiliza en aquellos proyectos en los que el espacio destinado a la placa es realmente reducido. Como su homólogo, Arduino Uno se basa en el microcontrolador ATmega328 de la empresa estadounidense Atmel. Gracias a él se pueden llevar a cabo proyectos no tan sencillos con Arduino, algunos de los cuales también se presentan a continuación:

Con solo unos pocos componentes es posible transformar una habitación en una pequeña discoteca. Un micrófono mide la intensidad de la música y transmite la información a Arduino Nano, que a su vez hace que la tira de LED multicolor parpadee al ritmo de la canción que está sonando.

Sin duda, el polígrafo es una idea sofisticada y divertida que se elabora con bastante rapidez y con apenas unos pocos elementos. Claro está que este proyecto con Arduino Nano no mide realmente si alguien miente, sino la conductividad eléctrica de la piel que permite sacar conclusiones sobre el estado de excitación del sujeto.

Es difícil imaginar los smartphones actuales sin sensores de huellas dactilares. Ahora; también puedes desarrollar un sensor de huellas dactilares con Arduino Nano. Para ello, basta con conectar un sensor adecuado al microcontrolador. A continuación, una pantalla integrada en el circuito muestra si se trata de una huella dactilar registrada en el sistema. Si lo es, el sistema te da la bienvenida. De lo contrario, la pantalla no se desbloquea. El proyecto Arduino Nano puede implementarse con solo unos pocos componentes, por lo que es muy recomendado para principiantes.

¿Lo que te gusta es construir robots? Este proyecto de Arduino implica la construcción y programación de un vehículo-oruga sencillo. El minirrobot se puede construir para hacer una ruta ya programada, aunque también es posible dirigirlo con un mando a distancia. Se le puede añadir, además, un brazo mecánico.

De nuevo un robot, pero en este caso se sustituye el mecanismo de oruga por unas patas de araña accionadas por un servo que permiten un movimiento muy interesante de observar. Para dirigir al robot araña se utiliza el smartphone. Eso sí, su elaboración es algo más complicada y requiere ciertos conocimientos. Además, es un proyecto que necesita más tiempo y gran cantidad de piezas de Lego.

Existen también proyectos útiles de Arduino para el hogar que hacen más sencilla las tareas cotidianas. ¿No sería muy práctico no tener que preocuparte de regar tus plantas favoritas? Con un proyecto Arduino Nano puedes hacerlo realidad. Un sensor de temperatura sirve para determinar la cantidad de agua que necesitan las plantas. Una bomba de agua, que también está conectada, riega la cantidad de agua suficiente cuando es necesario. El sistema de riego automático de plantas es adecuado para los aficionados a Arduino más avanzados, aunque no requiere demasiado esfuerzo.

Un ejemplo muy representativo de los numerosos proyectos que se pueden desarrollar con Arduino es la estación meteorológica. Basta con una serie de sensores y una pantalla para que el microcontrolador muestre la temperatura, la humedad y la hora. Además, este proyecto puede medir otros indicadores como la presión atmosférica, el comportamiento del viento, el índice UV y la cantidad de lluvia. Para el proyecto se requieren varios Arduinos y algunos componentes eléctricos adicionales.