Tesina Arduino - Marco Teorico

Marco Teórico

La presente investigación se enfoca a lo que es la gestión de redes a través de micro-controladores, por eso será necesario diseminar conceptos claves para interpretar precisamente el foco del trabajo y observar la que se puede hacer con este tipo de dispositivos programables que son los micro-controladores ya que son prácticos y fáciles de manejar para cualquier individuo. Debido a que hablaremos de los micro-controladores es necesario saber que es este dispositivo, como lo explica Sergio Sánchez en ¿Qué son los micro-controladores?, quedara claro porque la elección del dispositivo ´´Son circuitos que contienen una unidad central de procesamiento (CPU) unidades de memoria RAM y ROM puertos de entrada y salida capaces de controlar procesos definidos mediante programación´´. Este último enfoque de controlar procesos definidos es otro parámetro clave que está definido como domótica que es ´´la automatización y control (encendido/apagado, apertura/cierre y regulación) de aparatos y sistemas de instalaciones eléctricas y electrónicas de forma centralizada y/o remota´´.

En base a lo anterior mencionado se tiene una base sólida para poder gestionar el uso de redes eléctricas de cualquier naturaleza a través de dispositivos controladores, porque como se sabe son prácticamente una minicomputadora, relativamente comparada con un ordenador, los cuales tienen diferentes aplicaciones en la vida, como por ejemplo, mecatrónica, robótica, electrónica digital, y otras ciencias las cuales hacen uso de la domótica, control remoto a través de una unidad central de proceso, ya que estos requieren de mayor procesamiento y flujo de datos para realizar acciones específicas. Por eso un micro-controlador se adapta a las necesidades de las redes eléctricas sin la necesidad de hacer un gasto sustancialmente grande en comparación  al comprar un ordenador. Y todo esto es posible gracias a que estos dispositivos pueden relacionarse entre si a través de un medio que como nos menciona Gustavo Caballeiro en dispositivos e instalaciones este medio ´´es la conexión que hace posible que los dispositivos se relacionen entre sí´´, y a su vez estos se clasifican en tipos de conexión, como son guiados o dirigidos.

Sin esto no fuera posible la realización de esta investigación ya que gracias a la comunicación de los dispositivos es posible realizar una variedad de acciones que se requieren en este trabajo como lo es la regulación que  es ´´el proceso mediante el cual se aumenta o disminuye el flujo de la corriente a través de un conductor y con la cual proporciona la intensidad de salida a la carga suministrada´´, como nos lo explica Leopoldo Silva en Redes eléctricas, esta es el principal motivo por la cual se hace este proyecto, lo que se busca es de alguna forma hacer que la red eléctrica en residencias sea más eficaz consumiendo solo lo necesario a su debido momento, ya que no es igual la iluminación que se obtiene de un foco durante el día que en la noche. Hasta el momento se ha hablado de los beneficios que contraen estos mircro-controladores pero en si no se ha hecho hincapié a uno en específico como se plasma en los siguientes párrafos a continuación.

Existe hoy en día una gran variedad de dispositivos capaces de realizar el trabajo de gestión de redes eléctricas, de hecho ya existen y están implementadas en residencias, pero su costo es muy elevado y por esto es muy escaso que se aprecien los hogares con este tipo de sistemas, por eso se ha optado por una plataforma que es intuitiva, fácil de usar, practica y además económica, estamos hablando de arduino ´´ que es una plataforma de prototipos electrónicos de código abierto basado en hardware y software flexibles y fáciles de usar´´ como nos menciona Rafael Herrador en Guía De Usuario de Arduino. Gracias a estos principios entusiastas, diseñadores y overclokers optan por estos micro-controladores por su fácil accesibilidad de adquisición, y esto porque como se explica Rafael Herrador (2009) y en base a lo anterior mencionado, arduino ´´simplifica el proceso de trabajo con micro-controladores y lo encierra en un paquete fácil de usar´´. Ofrece ventajas como: económico, multiplataforma, programación simple y clara, software y hardware extensibles´´. Pero ¿A qué se debe que este simple dispositivo sea tan famoso hoy en día. Para esto será necesario adentrarnos un poco a la historia de lo que es y cómo se constituyó arduino en los últimos 10 años aproximadamente.

Como se sabe arduino es un micro-controlador, pero antes de el existían otros muy similares, como nos menciona Alfonso López en La Vida Antes De Arduino ´´El primer microprocesador disponible comercialmente fue el Intel 4004 en 1971, una CPU de 4 bits en un chip simple´´ como se aprecia en la cita esto de los micro-controladores no es de hoy, si no que ya tienen tiempo en el mercado y con el paso del tiempo se han ido mejorando poco a poco, como el sucesor del Intel 4004 que fue el ´´Intel 8008 de 8 bits, llego un año más tarde y se convirtió en el primer CPU de los ordenadores personales´´ (López, 2016) Como se aprecia cada generación se mejora la tasa de bit que es la información manejada por una unidad de procesamiento, estos valores son binarios, es decir, que van de 0 y 1, y con estos se pueden crear los diferentes combinaciones, al juntarse dos dígitos con otros del mismo tipo generan una información completa, esto es una instrucción específica, así es como lo manejan los micro-controladores  a su nivel de operación, pero para el usuario esto sería demasiado complicado ya que tendría que leer secuencias como 0100,0010,1100, etcétera, y le resultaría complicado, traducir estas acciones.

Y sucesivamente dos años más tarde se crearon los ´´Intel 8086 y 8088 contaban con 16 bits y fueron los primeros miembros de la arquitectura x86´´ (López, 2016), esta arquitectura x86 fue la base para lograr que usuarios puedan interactuar con los micro-crontoladores a traves de la programación mediante la intefaz grafica que es, como nos expone Maria Lamarca en Interfaz Grafica “un medio que permite la comunicación entre 2 sistemas de diferente lenguaje”  esto es entre el usuario y el ordenador,a partir de aquí ya se permite que las personas puedan desarrollar un juego de instrucciones dadas para que los ordenadores la realicen; y se empezó el auge hacia los micro-controladores con la finalidad de crear ventas por parte de las compañías desarrolladoras, porque vieron al público interesado en este tipo de tecnología al mismo tiempo que en las instituciones educativas de ciencias e ingenierías se impartían las materias de electrónica y similares las cuales se realizan prácticas y se hace uso de dispositivos micro-controladores. Así empezó una controversia en las instituciones al querer, por parte de los estudiantes adquirir los microprocesadores en aquel tiempo.

La problemática a la que se enfrentaban los estudiantes en aquel entonces era que los precios de la tecnología de ordenadores y componentes era elevada como nos menciona Javier Pedraza en Fundamentos De Arduino ´´otros sistemas de prototipos que se disponían en aquella época eran de alto presupuesto´´ y esto debido a que la tecnología era fresca y limitada se producían muy poca, en comparación de ahora que se producen en masa hay más competencia entre las empresas y se ha dado un gran salto en el desarrollo tecnológico haciendo estas más accesibles. Por estos motivos fue que se desarrolló la tecnología arduino por parte de alumnos en ´´la ciudad de Ivrea, Italia, en 2005 con la intención de interactuar en proyectos escolares de forma que estos se pudieran obtener fácil y flexiblemente´´ (Pedraza, p.7) fue entonces desarrollado por estudiantes y para estudiantes, el principal autor del proyecto fue Massimo Benzi quien lo diseño por la necesidad de aprendizaje para estudiantes de computación y electrónica; ya que sería más económico y con un lenguaje de programación más sencillo, aspecto que no ofrecían los otras versiones de micro-controladores, otro de los motivos por el cual  arduino tiene gran auge.

Los primeros diseños de arduino se basaban en una placa sencilla de circuitos eléctricos en la cual se conectaban el microcontrolador junto con unos simples leds resistencias y sin programación; de ahí en adelante se empezaron a integrar más personas que se enteraron de la polémica de este fenómeno arduino, uno de ellos fue ´´Hernando Barragán, un estudiante de la universidad de Colombia que contribuyo al desarrollo de un entorno para la programación del procesador de la placa´´ (Benítez, 2012). Este es un gran paso y otro de los grandes motivos de él porque arduino es tan famoso ya que ofrece una forma fácil de programar en comparación con las otras marcas; y para seguir adelante también se le implemento mayor capacidad de almacenamiento que es ´´la propiedad capacidad o aguante de un dispositivo de guardar información, datos y archivos para ser procesador o cargados por programas´´ (Bosque, 2008) por parte de otro integrante del equipo que se llama David Cuartielles experto en circuitos y computadoras también ´´ayudo a mejorar la interfaz de hardware de la placa agregando micro-controladores para brindar soporte y memoria al lenguaje de programación´´ (Benítez, 2012). Y así sucesivamente se fueron integrando más personas en el desarrollo de arduino hasta llegar a ser lo que es hoy.

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