martes, 12 de agosto de 2014

Tipos de Arduino y Microcontroladores


Tipos de Arduino

Arduino UNO


Es un microcontrolador que utiliza ATmega328 cuenta con 14 pins para entradas y salidas, 6 entradas analofos , un resonador ceramico, una coneccion para USB, conexion de poder ,un encabezado ICSP y un boton para restablecer. 
Arduino UNO contiene todo lo necesario para usar el microcontrolador; Simplemente se conecta a una computadora por medio del cable USB o a una fuente de poder con un adaptador de AC a DC o una bateria.


Resumen de las caracteristicas del arduino UNO
Microcontroller ATmega328
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12 V
Input Voltage (limits) 6-20 V
Digital I/O Pins 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins 6
DC Current per I/O Pin 40 mA
DC Current for 3.3V Pin 50 mA
Flash Memory 32 KB (of which 0.5 KB used by bootloader)
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz


Arduino Mega 2560
Es un microcontrolador basado en ATmega2560. tiene 54 patas para entrada/salida, 16 entradas analogas, 4 UARTs, un oscilador de cristal, una conexion USB, un conector, un encabezado ICSP y un boton de restablecer. 
El Mega 2560 es una actualizaciòn y remplazo del Arduino Mega.
EL Mega 2560 difiere de los de mas arduinos en que no usa el chip controlador FTDI USB-a-serial. En vez de este utiliza el ATmega16U2 programado como convertidor de USB a serial     
Resumen de las caracteristicas del Arduino Mega2560


Microcontrolador ATmega2560
Voltaje de funcionamiento 5V
Alimentaciòn (recomendada) 7-12 V
Pines digitales I/O 54 (of which 14 provide PWM output)
Pines de entrada analogica 16
Corriende DC por I/O pin 40 mA
Corriente DC para el pin 3.3V 50 mA
Memoria Flash 256 KB (of which 8 KB used by bootloader)
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Velocidad de reloj 16 MHz


Arduino Leonardo 

Es  la nueva versión basada en un microcontrlador ATmega32u4 con interesantes caracteristicas:
Arquitectura de un único procesador, sólo un microcontrolador en la placa que se comunica con el ordenador directamente por USB.
 Librerías añadidas al Arduino IDE para que Leonardo pueda actuar como un dispositivo USB. Esto le permite emular un teclado o un ratón USB.
 Mayor número de entradas analógicas, la Arduino Leonardo dispone de 12 en lugar de las 6 disponibles en modelos anteriores.
Más conectividad. El ATmega32u4 dispone de puerto USB nativo por lo que podemos comunicar nuestro ordenador a Arduino al mismo tiempo que establecemos comunicación con otro dispositivo.
Conector micro-USB.
20 pines de Entrada/Salida, todas ellas configurables como digitales. 7 de ellas con capacidad  PWM. 12 pueden ser utilizadas como entradas analógicas con una resolución de 10 bits.
Conector de alimentación hembra tipo Jack.
Conector ICSP.
Botón de reset.
Funciona a 16MHz.
Contiene todo lo necesario para el funcionamiento del microcontrolador, solo hay que conectarla al ordenador con un cable USB o a una batería para que funcione.

Resumen de las caracteristicas del Arduino Leonardo
Microcontrolador ATmega32u4
Voltage de funcionamiento 5V
Alimentación (recomendada) 7-12V
Voltage máximo de entrada(no recomendado) 20V
Pines digitales I/O 20 (de los cuales 7 dan salida PWM)
Pines de entrada analógica 12
Corriente DC por I/O Pin 40 mA
Corriente DC para el pin 3.3V 50 mA
Memoria Flash 32 KB
SRAM 3.3 KB
EEPROM 1 KB
Velocidad de reloj 16 MHz

Arquitectura de Microcontroladores

8051
El Intel MCS-51 también conocido como 8051, es una arquitectura de Harvard , CISC conjunto de instrucciones , solo chipmicrocontrolador de la serie (mC) que fue desarrollado por Intel en 1980 para su uso en sistemas embebidos. Una de las características del núcleo 8051 es la inclusión de un boolean motor de procesamiento que permite a los bits -level lógica booleana medidas que deben llevarse a cabo directamente y de manera eficiente en algunos internos registros y seleccione RAM ubicaciones. Esta característica ayudó a cimentar la popularidad del 8051 en aplicaciones de control industrial, ya que reduce el tamaño del código hasta en un 30%. Otra característica es la inclusión de cuatro seleccionables banco conjuntos de registros de trabajo que reducen en gran medida la cantidad de tiempo necesario para completar un interrumpir la rutina de servicio . Con una sola instrucción el registro 8051 puede cambiar los bancos a diferencia de la tarea que consume tiempo de transferencia de los registros críticos para la pila o ubicaciones de RAM designados. El MCS-51 tiene cuatro tipos diferentes de memoria RAM - interna, registros de funciones especiales, memoria de programa y memoria de datos externa. Estos registros también permitieron el 8051 para realizar rápidamente un cambio de contexto . Hay varios lenguajes de programación de alto nivel compiladores para el 8051 . Varias C compiladores están disponibles para el 8051, la mayoría de los cuales permiten que el programador especificar que cada variable debe ser almacenado en sus seis tipos de memoria, y facilitar el acceso a 8.051 hardware específico características tales como los múltiples bancos de registros e instrucciones de manipulación de bits.


ARM

ARM es una familia de arquitecturas conjunto de instrucciones para los procesadores basados ​​en una reducción de la informática del conjunto de instrucciones (RISC) arquitectura desarrollada por British compañía ARM Holdings .
Un enfoque de diseño equipo RISC significa procesadores ARM requieren significativamente menos transistores que típicos CISCx86 procesadores en la mayoría de los ordenadores personales . Este enfoque reduce los costos, el calor y el uso de energía. Estos son los rasgos deseables para dispositivos- ligero, portátil, con pilas incluidas smartphones , laptops , tablet y computadoras de notas y otros sistemas embebidos . Un diseño simple facilita más eficientes multi-core CPU y núcleo cuenta superiores a un costo menor, proporcionando una mayor eficiencia energética de los servidores .
ARM Holdings desarrolla el conjunto de instrucciones y la arquitectura de los productos basados ​​en ARM, pero no fabrica productos.La compañía lanza periódicamente actualizaciones de sus núcleos. Núcleos actuales de ARM Holdings apoyan una de 32 bits de espacio de direcciones de 32 bits y la aritmética; la ARMv8-Una arquitectura, anunciado en octubre de 2011, añade soporte para una de 64 bits de espacio de direcciones de 64 bits y la aritmética. Instrucciones para núcleos ARM Holdings tienen 32 bits de ancho instrucciones de longitud fija, pero las versiones posteriores de la arquitectura también admiten un conjunto de instrucciones de longitud variable que proporciona de 32 y 16 bits de instrucciones amplias para mejorar la densidad de código. Algunos núcleos también pueden proporcionar la ejecución de hardware de código de bytes de Java .

AVR
El AVR es una arquitectura Harvard modificado de 8 bits RISC solo chip microcontrolador que fue desarrollado por Atmel en 1996 El AVR fue una de las primeras familias de microcontroladores para utilizar en el chip de memoria flash para almacenamiento de programas, en lugar de una sola vez ROM programable , EPROM , o EEPROM utilizado por otros microcontroladores en el momento.
Las fichas megaAVR llegaron a ser extremadamente popular después de que fueron diseñados en el 8-bit Arduino plataforma. Los creadores de la AVR no dan ninguna respuesta definitiva en cuanto a lo que el término "AVR" representa. Sin embargo, es comúnmente aceptado que AVR significa A lf (Egil Bogen) y V eGard (Wollan) 's R procesador ISC. Tenga en cuenta que el uso de "AVR" de este artículo se refiere generalmente a la línea 8-bit RISC de Atmel AVR microcontroladores. Flash , EEPROM , y SRAM están integrados en un único chip, eliminando la necesidad de memoria externa en la mayoría de aplicaciones. Algunos dispositivos tienen una opción de bus externo en paralelo para permitir la adición de memoria adicional de datos o dispositivos asignados en memoria. Casi todos los dispositivos (excepto los chips tinyAVR más pequeños) tienen interfaces de serie, que se pueden utilizar para conectar más grande EEPROM de serie o chips de memoria flash. Hay muchos medios para cargar código de programa en un chip AVR. Los métodos para programar los chips AVR varía de familia AVR de la familia.
 PIC

 
PIC es una familia de Arquitectura de Harvard modificados microcontroladores fabricados por Microchip Technology , derivados del PIC1650  desarrollado originalmente por General Instrument División de Microelectrónica 's. El nombre PIC se refirió inicialmente a " Controlador de interfaz de periféricos ' "ahora es" PIC ' "solamente.
PICs son populares entre los desarrolladores industriales y aficionados por igual, debido a su bajo costo, amplia disponibilidad, gran base de usuarios, una amplia colección de notas de aplicación, la disponibilidad de bajo costo o herramientas de desarrollo gratuitas, y la programación de serie (y re-programación de la memoria flash) capacidad.
Las decisiones arquitectónicas se dirigen a la maximización de la relación velocidad-a costo. La arquitectura PIC fue uno de los primeros diseños de CPU escalares, y sigue siendo una de las más simples y más baratos. La arquitectura en la Universidad de Harvard que las instrucciones y los datos provienen de diferentes fuentes-simplifica el calendario y el microcircuito de diseño en gran medida, y esto beneficia a la velocidad de reloj, el precio y el consumo de energía.
 La unidad de direccionamiento del espacio de código no es generalmente el mismo que el espacio de datos. Por ejemplo, los PIC en la línea de base (PIC12) y de gama media (PIC16) familias tienen programa direccionable de memoria en el mismo tamaño de palabra como el ancho de la instrucción, es decir, 12 o 14 bits, respectivamente. En contraste, en la serie PIC18, la memoria de programa se dirige en incrementos de 8 bits (bytes), que difiere de la anchura de la instrucción de 16 bits. La capacidad de memoria del programa se indica generalmente en número de (una sola palabra) las instrucciones, en lugar de en bytes.

6800
El 6800 (" seis mil ochocientas ") fue una de 8 bits microprocesador diseñado y fabricado por primera Motorola en 1974 El microprocesador MC6800 fue parte del Sistema M6800 microordenador que también incluía serie y paralelo de interfaz ICs , RAM , ROM y otros apoyos fichas. Una característica de diseño importante era que la familia M6800 de ICs necesita una única de cinco voltios fuente de alimentación en un momento en que la mayoría de los microprocesadores requieren tres voltajes. El sistema de microordenador M6800 se anunció en marzo de 1974, y estaba en plena producción a finales de ese año. 
La arquitectura y la instrucción de 6800 establecido fueron influenciados por el entonces popular Digital Equipment Corporation PDP-11mini ordenador.  El 6800 tiene un bus de direcciones de 16 bits que puede acceder directamente a 64 KB de memoria y un bi 8 bits -directional bus de datos. Cuenta con 72 instrucciones con siete modos de direccionamiento para un total de 197 códigos de operación .El MC6800 original podría tener una frecuencia de reloj de hasta 1 MHz. Las versiones posteriores tenían una frecuencia máxima de reloj de 2 MHz.
Además de los ICs, Motorola también proporciona un completo lenguaje ensamblador sistema de desarrollo . El cliente puede utilizar el software en un mando a distancia de tiempo compartido del ordenador o en un in-house minicomputadora sistema. El Motorola exorciser era una computadora de escritorio integrado con los ICs M6800 que podrían ser utilizados para la creación de prototipos y la depuración de los nuevos diseños. Un paquete de documentación expansiva incluye hojas de datos sobre todos los circuitos integrados, los manuales de programación de idioma de dos de montaje y un manual de aplicación de 700 páginas que mostraban cómo diseñar un punto de venta terminal de computadora .
El 6800 fue popular en periféricos informáticos , equipos de prueba de aplicaciones y terminales de punto de venta. El MC6802, introducido en 1977, incluye 128 bytes de RAM y un oscilador de reloj interno en el chip. El MC6801 y MC6805 incluyen con RAM, ROM y E / S en un solo chip eran populares en aplicaciones de automoción.


Wireless SD Shield


Wireless SD shield: Permite a la placa del Arduino comunicarse inalámbricamente utilizando el módulo inalámbrico. El cual se basa en los módulos Xbee de Digi, pero puede ser utilizado con cualquier modulo siempre y cuando sea la misma huella. El modulo permite comunicarse arriba de 100 pies en interiores o 100 pies en exteriores. Este puede ser usado ya sea con el remplazo serial/usb o puedes ponerlo en modo comando y configurarlo por una variedad de transmisiones y distintas opciones de red.
Incluido dentro de la placa se encuentra un espacio para introducir SD card. Cuando es utilizada la librería sd , El pin 4 es CS y no puede ser utilizado de otra manera. SPI también depende de los pines 11,12 y 13 para comunicarse.
Un switch dentro de esta placa permite al módulo inalámbrico comunicarse con el convertidor usb a serial o con el micro controlador.


ARDUINO WiFi Shield.


Arduino Wifi Sield: Permite a la placa Arduino conectarse a el internet utilizando la libreria Wifi y leer o escribir en una SD card utilizando la librería SD.
La librería Wifi está incluida con la más reciente versión del IDE Arduino. El firmware para el Wifi Shield ha cambiado en el Arduino IDE 1.0.4 Es fuertemente recomendable instalar las actualizaciones.
La librería WiFi es similar a la librería de Ethernet y muchas de las funciones mandadas a llamar son las mismas.
Te da las opciones de conectarte a las redes abiertas, así como las que utilizan WEP and WPA2 de encriptación personal, sin embargo no te permite conectarte a la red WPA2 de encriptación empresarial. El nombre de la red (SSID) debe de ser transmitido a través del escudo para conectarse. Dependiendo de tu configuración de router inalámbrico necesitas diferente información.
  • Para redes abiertas necesitas el SSID.
  • Para redes WPA/WPA2 de encriptación personal necesitas el SSID y contraseña.
  • Las contraseñas WEP son cadenas hexadecimales conocidas como llaves. Una llave WEP puede tener 4 distintas llaves, cada una es asignada a un valor, “llave índice”. Necesitas la SSID, la llave y el número de la llave.

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