Parpadeo de un LED con Arduino: Tu primera simulación en Velxio

Introducción

¡Bienvenido al mundo de la electrónica embebida! El primer programa que la mayoría de la gente escribe al aprender Arduino es el sketch de Parpadeo (Blink). Es el “Hola, mundo” de los microcontroladores: una forma sencilla de verificar que tu placa, código y circuito funcionan juntos. En este tutorial, construiremos y simularemos el clásico circuito de parpadeo de LED completamente en tu navegador usando Velxio, el simulador de circuitos y microcontroladores en navegador con soporte analógico de precisión SPICE. ¡No necesitas hardware!

Explicación del circuito

Nuestro circuito es mínimo: solo necesitamos una placa Arduino Uno y su LED integrado. El Arduino Uno tiene un pequeño LED conectado al pin digital 13, con una resistencia limitadora de corriente ya incorporada en la placa. Eso significa que no necesitamos ningún componente externo, solo la placa.

En Velxio, puedes colocar un Arduino Uno desde el selector de componentes. Haz clic en el botón Componentes en la barra de herramientas del lienzo para abrir el modal del selector de componentes, luego busca “Arduino Uno” y arrástralo al lienzo.

Una vez colocado, el Arduino Uno aparece en el lienzo. El LED integrado está etiquetado como “L” cerca del pin 13. No se necesita cableado porque el LED ya está conectado internamente. Sin embargo, si quisieras usar un LED externo, conectarías su ánodo (pata larga) al pin 13 a través de una resistencia de 220Ω, y su cátodo (pata corta) a GND.

Explicación del código

Ahora veamos el código que hace parpadear el LED. Abre el editor de código haciendo clic en el botón Código en la barra de herramientas del editor.

El código está escrito en Arduino C++ y consta de dos funciones obligatorias: setup() y loop().

// Blink LED Example
// Toggles the built-in LED on pin 13

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(13, LOW);
  delay(1000);
}

Vamos a desglosarlo:

• pinMode(13, OUTPUT); – En setup(), configuramos el pin digital 13 como salida. Esto le indica al Arduino que queremos enviar señales desde ese pin, no leer señales.
• digitalWrite(13, HIGH); – Establece el pin 13 a 5 voltios (HIGH), lo que enciende el LED.
• delay(1000); – Pausa el programa durante 1000 milisegundos (1 segundo).
• digitalWrite(13, LOW); – Establece el pin 13 a 0 voltios (LOW), apagando el LED.
• delay(1000); – Otra pausa de 1 segundo.
• La función loop() se repite indefinidamente, por lo que el LED parpadea continuamente.

Ejecución de la simulación

Para ejecutar la simulación, haz clic en el botón Ejecutar en la barra de herramientas del editor.

Velxio compilará el código e iniciará la simulación. Deberías ver el LED integrado en el lienzo de Arduino parpadear cada segundo. También puedes usar la barra de herramientas del lienzo para pausar, detener o reiniciar la simulación.

Conceptos clave para estudiantes

• Pines de salida digital: Los pines de Arduino se pueden configurar como entradas o salidas. Cuando se configuran como OUTPUT, puedes escribir HIGH (5V) o LOW (0V) para controlar dispositivos externos como LEDs.
• pinMode(): Siempre establece el modo del pin en setup(). Olvidarlo puede provocar un comportamiento inesperado.
• digitalWrite(): Envía una señal digital (HIGH o LOW) a un pin.
• delay(): Detiene la ejecución del programa durante un número determinado de milisegundos. Útil para temporización, pero bloquea otras operaciones.
• LED integrado: La mayoría de las placas Arduino tienen un LED conectado al pin 13 con una resistencia en serie, lo que facilita las pruebas sin componentes adicionales.

Errores comunes y consejos de depuración

• Número de pin incorrecto: Asegúrate de usar el número de pin correcto. El LED integrado está en el pin 13, pero si usas un LED externo, verifica el cableado.
• Falta pinMode(): Si olvidas configurar el pin como OUTPUT, es posible que el LED no se encienda. Incluye siempre pinMode(pin, OUTPUT); en setup().
• Polaridad del LED: Si usas un LED externo, el ánodo (pata larga) debe ir al lado positivo (a través de una resistencia) y el cátodo (pata corta) a tierra. Invertirlos no dañará el LED, pero no se encenderá.
• Sin resistencia: Un LED sin resistencia limitadora de corriente puede consumir demasiada corriente y dañar el pin o el LED. El LED integrado ya tiene una resistencia, pero los LEDs externos necesitan una (normalmente de 220Ω a 1kΩ).
• La simulación no se ejecuta: Asegúrate de haber hecho clic en el botón Ejecutar. Si la simulación está en pausa, haz clic en Ejecutar de nuevo.

Extensiones sugeridas

Una vez que tengas el parpadeo básico funcionando, prueba estas modificaciones:

1. Cambia la velocidad de parpadeo: Modifica los valores de delay() para que el LED parpadee más rápido o más lento. Prueba con 500 ms o 2000 ms.
2. Usa un LED externo: Añade un LED externo con una resistencia al pin 13 y a tierra. Modifica el código para usar un pin diferente, por ejemplo, el pin 12.
3. Varios LEDs: Añade varios LEDs a diferentes pines y crea un patrón, como un escáner de Knight Rider.
4. Atenuación con PWM: Usa analogWrite() para atenuar el LED gradualmente. Ten en cuenta que solo los pines marcados con ~ admiten PWM.
5. Control con botón: Añade un pulsador para encender el LED solo cuando se presione. Necesitarás leer una entrada digital con digitalRead().

Llamada a la acción

¿Listo para probarlo tú mismo? Abre el ejemplo en vivo en Velxio y empieza a parpadear: Parpadeo de LED en Velxio. Sin descargas, sin configuración, solo tu navegador y pasión por la electrónica. ¡Feliz parpadeo!