Estado del arte de Arduino | Guías, Proyectos, Investigaciones de Internet y Acceso a la Información

Resumen

Este artículo presenta una revisión del estado del

arte sobre la plataforma Arduino y una comparación

entre distintas herramientas de software utilizadas

para la simulación y diseño de circuitos

electrónicos. Además, se describe la

implementación práctica de un circuito simulado

con cinco salidas y dos entradas, así como el

monitoreo de variables de uso del sistema operativo

durante dicha simulación. Los resultados permiten

evidenciar la aplicabilidad de estas herramientas

tanto en entornos educativos como en el prototipado

de soluciones electrónicas.

Palabras clave — Arduino, simulación, Fritzing,

Tinkercad, microcontroladores, electrónica,

recursos del sistema

1. Introducción

El desarrollo de sistemas embebidos y la enseñanza

de electrónica digital han sido ampliamente

facilitados por plataformas como Arduino. Estas

herramientas permiten a estudiantes y profesionales

diseñar, prototipar y simular circuitos sin necesidad

de costosos laboratorios. En este artículo se analiza

el papel de Arduino como herramienta educativa y

de prototipado, así como el uso de software

especializado para simular circuitos de manera

virtual.

2. Estado del Arte de Arduino

Arduino, una plataforma de hardware de código

abierto ampliamente reconocida, ha desempeñado

un papel fundamental en la democratización de la

electrónica y la programación. Desde su modesto

inicio hasta su expansión global, Arduino ha

revolucionado la forma en que las personas, desde

principiantes hasta expertos, interactúan con la

tecnología. En este artículo, exploraremos la

historia de Arduino, desde su génesis hasta sus

evoluciones significativas.

2.1 Origen académico de Arduino

Arduino surgió en 2005 en el Interaction Design

Institute Ivrea (Italia) como un derivado de la

plataforma Wiring desarrollada por Hernando

Barragán en 2003. Sus creadores principales fueron

Massimo Banzi, David Mellis y David Cuartielles,

quienes desarrollaron una placa basada en el

microcontrolador ATmega8, más económico que

los usados en Wiring [1]. El nombre proviene del

“Bar di Re Arduino”, en honor al rey Arduino de

Italia (1002-1014).

A lo largo de los años, Arduino evolucionó

mediante diversos modelos de placas:

Año

Modelo

Características

2005

Arduino Serial /

Uno 1.0

USB/serie, coste <30

€, IDE Plug-and-

Play

2006

NG, Extreme

LED en pin 13,

cabezales ICSP

2007

Diecimila,

LilyPad, BT

Reset vía USB,

orientado a wearable

y Bluetooth

2008

Severino, Nano,

Duemilanove

Regulador LDO,

PCB multicapa

2009

Mega, LilyPad

V2, Nano V3

Mayor número de

pines, oscilador 8

MHz en LilyPad

2010-

2011

Mega2560,

Uno R3,

Microcontroladores

más potentes,

Jonnathan Reyes Mosquera

Politécnico Grancolombiano

Junio 2025

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Estado del arte de Arduino y Herramientas de

simulación y gestión de circuitos electrónicos

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Resumen Este artículo presenta una revisión del estado del arte sobre la plataforma Arduino y una comparación entre distintas herramientas de software utilizadas para la simulación y diseño de circuitos electrónicos. Además, se describe la implementación práctica de un circuito simulado con cinco salidas y dos entradas, así como el monitoreo de variables de uso del sistema operativo durante dicha simulación. Los resultados permiten evidenciar la aplicabilidad de estas herramientas tanto en entornos educativos como en el prototipado de soluciones electrónicas. Palabras clave — Arduino, simulación, Fritzing, Tinkercad, microcontroladores, electrónica, recursos del sistema

1. Introducción El desarrollo de sistemas embebidos y la enseñanza de electrónica digital han sido ampliamente facilitados por plataformas como Arduino. Estas herramientas permiten a estudiantes y profesionales diseñar, prototipar y simular circuitos sin necesidad de costosos laboratorios. En este artículo se analiza el papel de Arduino como herramienta educativa y de prototipado, así como el uso de software especializado para simular circuitos de manera virtual. 2. Estado del Arte de Arduino Arduino, una plataforma de hardware de código abierto ampliamente reconocida, ha desempeñado un papel fundamental en la democratización de la electrónica y la programación. Desde su modesto inicio hasta su expansión global, Arduino ha revolucionado la forma en que las personas, desde principiantes hasta expertos, interactúan con la tecnología. En este artículo, exploraremos la historia de Arduino, desde su génesis hasta sus evoluciones significativas. 2.1 Origen académico de Arduino Arduino surgió en 2005 en el Interaction Design Institute Ivrea (Italia) como un derivado de la plataforma Wiring desarrollada por Hernando Barragán en 2003. Sus creadores principales fueron Massimo Banzi, David Mellis y David Cuartielles, quienes desarrollaron una placa basada en el microcontrolador ATmega8, más económico que los usados en Wiring [1]. El nombre proviene del “Bar di Re Arduino”, en honor al rey Arduino de Italia (1002-1014). A lo largo de los años, Arduino evolucionó mediante diversos modelos de placas: Año Modelo Características 2005 Arduino Serial / Uno 1. USB/serie, coste < €, IDE Plug-and- Play 2006 NG, Extreme LED en pin 13, cabezales ICSP 2007 Diecimila, LilyPad, BT Reset vía USB, orientado a wearable y Bluetooth 2008 Severino, Nano, Duemilanove Regulador LDO, PCB multicapa 2009 Mega, LilyPad V2, Nano V Mayor número de pines, oscilador 8 MHz en LilyPad 2010 - 2011 Mega2560, Uno R3, Microcontroladores más potentes, Jonnathan Reyes Mosquera Politécnico Grancolombiano Junio 2025

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Leonardo conectividad 2012+ Due, Portenta, MKR Procesadores ARM, conectividad avanzada El proyecto Arduino se inspiró directamente en Wiring, una plataforma anterior desarrollada en 2003 por el colombiano Hernando Barragán como parte de su tesis de maestría. Wiring combinaba un entorno de desarrollo (IDE), una biblioteca y una tarjeta basada en microcontroladores Atmel, y fue esencial para sentar las bases de lo que luego sería Arduino ( 1 ) A partir de la plataforma Wiring, el equipo liderado por Banzi realizó modificaciones importantes, como el reemplazo del microcontrolador ATmega168 por el más económico ATmega8, con el fin de reducir costos y aumentar la accesibilidad. Esta decisión técnica permitió la producción de las primeras 300 tarjetas de desarrollo, diseñadas específicamente para estudiantes del IDII. El nombre “Arduino” proviene de un bar local llamado Bar di Re Arduino , en honor al rey Arduin de Ivrea, lugar habitual de encuentro del equipo fundador [2]. 2.2 Aplicaciones Arduino se emplea en:

Educación: enseñanza de electrónica, programación y robótica.
IoT: prototipado de dispositivos conectados y soluciones domóticas.
Industria: automatización de procesos, sensorización y control.
Arte y diseño: instalaciones interactivas y performances multimedia. 2.3 Tendencias y Desafíos Las tendencias actuales incluyen integración con aprendizaje automático en el borde, expansión de Arduino IoT Cloud y desarrollo de placas robustas para ambientes industriales. Los desafíos comprenden la competencia con otras plataformas, necesidad de mayor potencia de procesamiento y retos de seguridad en IoT. 2.4 Expansión del ecosistema Arduino Entre 2005 y 2012, Arduino se consolidó como una plataforma robusta gracias a su simplicidad, disponibilidad de librerías, y a una comunidad en crecimiento. Se lanzaron diversas versiones de placas: Arduino Diecimila, Duemilanove, y posteriormente Arduino Uno, con el microcontrolador ATmega328P. Estas placas permitieron implementar numerosos proyectos de automatización, control y aprendizaje de sistemas embebidos. A partir de 2012, la plataforma evolucionó hacia arquitecturas más potentes, introduciendo modelos con microcontroladores ARM de 32 bits, como el Arduino Due con el procesador Cortex-M3. Esta expansión permitió el desarrollo de aplicaciones más complejas y el uso de periféricos más avanzados. 2.5 Escalamiento global y controversias legales Durante su expansión, Arduino enfrentó desafíos corporativos. En 2015 se generó un conflicto legal entre las entidades Arduino LLC y Arduino SRL, ambas reclamando derechos sobre la marca. Como resultado, se utilizó el nombre “Genuino” para comercializar las placas fuera de Estados Unidos mientras se resolvía la disputa. Finalmente, en 2017, ambas organizaciones unificaron su estructura bajo

Simulación de Arduino: No
Ventajas: Excelente para documentación y creación de PCB 3.2 Proteus Design Suite Proteus, desarrollado por Labcenter Electronics, es un entorno profesional que combina diseño de esquemas, simulación de microcontroladores y diseño de PCB. Es especialmente potente para simular sistemas embebidos que integran microcontroladores AVR, PIC o ARM, con sensores, displays y módulos de comunicación.
Plataforma: Windows
Licencia: Comercial (versión demo disponible)
Simulación de Arduino: Sí
Ventajas: Precisión de simulación, soporte a librerías avanzadas

3. 3 SimulIDE SimulIDE es un simulador ligero y multiplataforma diseñado para el aprendizaje de electrónica básica y programación de microcontroladores. Aunque tiene menos capacidades que Proteus, permite simular circuitos simples con microcontroladores AVR, PIC, y ARM, con una curva de aprendizaje baja.

Plataforma: Windows, macOS, Linux
Licencia: Open Source (GPL)
Simulación de Arduino: Sí
Ventajas: Rápido, liviano, ideal para enseñanza técnica 4. Conclusiones El análisis histórico y técnico de la plataforma Arduino evidencia su impacto significativo en los ámbitos educativo, profesional y de prototipado. Desde su origen académico hasta su consolidación como un ecosistema completo de desarrollo, Arduino ha demostrado ser una herramienta versátil, accesible y escalable que continúa adaptándose a nuevas tecnologías como el Internet de las Cosas y la inteligencia artificial. Asimismo, la revisión de herramientas de simulación y diseño de circuitos electrónicos pone de manifiesto la existencia de soluciones complementarias que permiten experimentar, validar y documentar proyectos sin necesidad de hardware físico. Herramientas como Tinkercad Circuits, Fritzing, Proteus y SimulIDE cubren diversas necesidades: desde la educación básica hasta el diseño profesional de sistemas embebidos. La integración entre plataformas de simulación y entornos como Arduino no solo reduce barreras de entrada al aprendizaje de la electrónica, sino que también optimiza el desarrollo de prototipos funcionales en menor tiempo y con menor costo. Esto reuerza la importancia de estos recursos en el contexto de la transformación digital de la educación y la ingeniería aplicada. Referencias La Historia de Arduino: Todas las evoluciones Desde el Prototipo hasta la Innovación tecnotom.com/arduino/historia/ Arduino tecnología para todos https://arduinodhtics.weebly.com/historia.html

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