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Algún día escribiré cosas nuevamente… no lo haré aquí en bligoo, pero voy a avisar.

¿Qué necesito para programar un microcontrolador?

Una vez que tienes un microcontrolador, el siguiente paso, es programarlo para que haga algo útil.

Para hacer eso, necesitas:

 

  1. Un editor/procesador de texto.
  2. Un compilador/ensamblador.
  3. Un programador/quemador.
¿Qué son estas cosas?
  • Un editor de texto, es un programa para escribir, cuya función principal, no es que el texto se vea lindo, si no, ayudarte a escribir. Normalmente colorean las palabras especiales de cada lenguaje para ayudarte a comprender la estructura de tu código de forma visual. Además, muchos vienen con agregados útiles, como expresiones regulares (regex), de las cuales que hablaré en un futuro post.
  • Un procesador de texto, es un programa para escribir, cuya función principal, es que el texto se vea lindo, para esto te deja agregar imágenes, tablas, colores, distintos tamaños y tipografías para las letras, etc... Esto no es muy útil para programar, por lo que no lo recomiendo, sin embargo conozco una persona que programa así. Si puede servir, por ejemplo, para documentar tu código.
  • Un compilador, es un programa que traduce el código escrito en un lenguaje en particular a código de ensamblador o a un archivo binario/hexadecimal directamente, lo cual es ejecutado directamente por un computador..
  • Un ensamblador, es un programa que traduce un tipo de código de muy bajo nivel (que no pienso enseñar por que no me gusta :P) a un archivo binario/hexadecimal.
  • Un programador o quemador (como le quieran decir), consta de dos partes, un software pare el computador y un aparato físico que se encargan de traspasar el archivo hexadecimal desde el computador en que lo compilaste, al microcontrolador que lo debe ejecutar.
Ok.. se que parecen muchas cosas, pero por eso mismo, se han inventado atajos para resolver el problema:
  • Un IDE, una sigla en inglés que significa "Entorno de Desarrollo Integrado" (Integrated Development Environment), es un conjunto de esas cosas, que para nuestros fines, normalmente traen un editor de texto, un compilador, un ensamblador y un programador (software). La idea es que la mayoría de esas cosas queden ocultas para simplificarnos la vida, por lo que muchas veces solo vemos el programa para escribir y un botón que compila, ensambla y traspasa el programa al micro, todo automáticamente.
  • Un Bootloader, es un programa especial para el microcontrolador, que hace que no requiera un aparato especial para cargarle tus programas (y en consecuencia, se reduce el costo).
Ya, ahora se ve más simple; sin embargo, aun existen alternativas más simples y agradables, como por ejemplo:
  • Arduino: Una plataforma construida a partir de microcontroladores AVR de Atmel, son increíblemente baratos, poderosos, y no solo traen un IDE y un Bootloader, si no que además trae muchas funciones pre-hechas en C++, gracias a lo cual, puedes hacer complejos programas en poco tiempo.
  • Picaxe: Otra alternativa, pero ocupando los PICs de Microchip. Personalmente, y con toda la subjetividad que eso implica, no los recomiendo.

 

Ley de Ohm

Si pensamos en el voltaje como "las ganas de los electrones de ir de un lugar a otro" y en la corriente como "la cantidad de electrones que se está moviendo", podemos suponer que mientras más ganas tengan de moverse, más serán los que se muevan.

Ohm descubrió esto, y se dio cuenta que para distintos conductores, la relación era distinta, pero siempre lineal.

 

Usando la siguiente notación:

 

  • v: voltaje
  • i: intensidad de corriente

 

Esa ley se puede escribir así:

 

  • v = r * i
Donde se puede ver que la relación entre el voltaje y la corriente es lineal.
Además la pendiente* de esta relación es constante para cada conductor, a esto le llamamos Resistencia y la denotamos por r.
Eso es casi todo lo que necesitan saber de electrónica... tal vez, más adelante, les hable sobre las leyes de voltaje y corriente de kirchoff, pero digamos que al hacer un robot interesante, lo que interesa, no es tanto el hardware (circuitos y esas cosas), si no que es el software (el programa que mueve al robot).
*: si alguien no entiende a qué me refiero con pendiente, avise nomás, explicaré un poco acerca de la geometría analítica y la ecuación de la recta.

 

Voltaje

Hace poco les hablé sobre la corriente, que la expliqué como la tasa de movimiento de cargas. Pero faltó algo... en la naturaleza, las cosas no se mueven solas, siempre se intenta ir de un estado energético, a otro menor.

En otras palabras, la naturaleza tiende a estabilizar las cosas, por lo que para que exista un movimiento de carga, primero necesitamos que las cosas sean inestables.

Mi explicación de por qué se genera esta estabilidad, puede parecer no muy convincente, ya que la voy a explicar en función de algo que no comprendo, pero que experimentalmente se puede comprobar:

Los cúmulos de carga ejercen fuerzas sobre otros cúmulos de carga, y la dirección de esta fuerza, tiene que ver con la relación entre el signo de la carga.

Las cargas iguales se repelen y cargas distintas se atraen.

Con este hecho, podemos establecer una energía potencial a un punto en el espacio, dependiendo de las posibles fuerzas que habrían en un lugar si es que pusiéramos una partícula con carga, a esto le llamamos Potencial Eléctrico.

 

En otras palabras, si tenemos un montón de cargas positivas en un lugar, conectadas a un montón de cargas negativas, tenderán a esparcirse, y ese movimiento, es lo que hace poco definí como corriente.

Así que esas acumulaciones de carga, generan distintos potenciales y la diferencia de potencial entre dos puntos, crea movimiento de cargas.

El voltaje, lo definimos como una diferencia de potencial y se puede entender como "las ganas que tienen los electrones de moverse de un lugar a otro".

 

Así que, usando una expresión que ocupa una compañera de universidad: Cuando tenemos electrones que quieren ir de un lado a otro, nosotros les decimos: ok, los dejamos, pero si pasan a través estos componentes.

De esa forma, nos aprovechamos del voltaje, para producir una corriente. Y con eso tenemos electricidad y blabla, todos felices :D

Ahora, a hacer robots!

Corriente

A petición de "Daniel Donoso", hablaré un poco acerca de electrónica, pero solo pasaré muy por encima, ya que ni yo mismo se mucho todavía de este tema.

 

Para empezar, pensemos esto:

    Los átomos tienen 3 partículas principales que los componen (sin negar que existen muchas subparticulas más pequeñas, pero que no nos interesarán a nosotros ahora).

    Estas partículas son los conocidos protones, neutrones y electrones. Hay una propiedad especial que tienen dos de estas partículas...

    Tanto electrones como protones poseen "Carga", la cual se mide en Coulombs [C].

Ahora, ¿por qué nos interesa eso a nosotros?

    Pues, resulta que la electricidad que usamos para hacer los robots y que se muevan existe gracias al movimiento de estas Cargas. Específicamente de los electrónes, ya que los protones normalmente están quietos y son parte de los materiales.

Entonces, nos interesa realmente la Carga que hay en un circuito? Normalmente, para las cosas que estaremos haciendo nosotros, no... Tan solo nos interesa el movimiento de la carga.

Para medir el movimiento de la carga, medimos la cantidad de carga que se mueve por unidad de tiempo, a esto le llamamos "Corriente".


Qué intensidad de corriente equivale a decir que por un componente está pasando 1 Coulomb de carga por cada segundo?

    A eso le llamamos 1 Ampere [A]. Esta unidad es bastante útil, y la verán mucho.

 

En el siguiente post hablaré sobre el voltaje.

De regreso

5 meses sin subir nada, wow... esto me hace sentir mal...

Principalmente fue porque entré a la universidad, y el cambio de horarios y carga académica me afectó un poco.

Pero no importa, gracias a una sola persona, que se dió el tiempo
de escribirme un mail, volveré a escribir :D

Ecuación del Corazón, hecha por mí

Esta es mi versión de la ecuación del corazón en coordenadas polares:

 

 

eqcorazona determina el ancho

b determina el largo

c determina la forma de la punta

 

aquí con b y c pequeños para curvar la punta y que se vea gordito :) 

uncorazon

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aquí una muestra de varios valores distintos para a, b y c: 

 

varioscorazones

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Creative Commons License
Ecuación del Corazón by Cristián Arenas Ulloa is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.0 Chile License.

Sugerencias

Ahora les toca a ustedes, diganme sobre qué quieren leer, y yo les hablo de eso.

 Todas las preguntas que tengan, haganlas...

 Pero por favor que tenga relación con la robótica, ya sea por el area electrónica, programación, etc...

Programación, nociones básicas 4

Paso Numero 3:

Traducir el algoritmo al lenguaje de programación de tu preferencia.


Un algoritmo es algo netamente matemático,
falta solo un paso para que el computador nos entienda,
este paso es escribirlo con las palabras especificas
que sabemos que él si entiende perfectamente.

(Leer más)

Programación, nociones básicas 3

Paso Numero 2:

Transformar esa idea en un algoritmo.


Los computadores no hablan el mismo idioma que nosotros,
ellos solo entienden algoritmos, los cuales no son más que
instrucciones exactas de que debe hacer y cuando.

(Leer más)

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