Noticia 3 proyectos de hardware de código abierto para aprender y enseñar electrónica y robótica

Electrónica y Robótica: 5 Proyectos de hardware de código abierto


En el Linuxverso no todo es software, aunque existan desarrollos de aplicaciones y sistemas para casi todo tipo de ámbito, necesidades y problemas. Por ello, también es importante mencionar que, existen «proyectos de hardware de código abierto enfocados a múltiples escenarios, siendo uno de ellos que destaca mucho, el de enseñar y aprender electrónica y robótica». Los cuales, se expresan o manifiestan a través del desarrollo y utilización del uso de tarjetas electrónicas que permiten crear todo tipo de artilugios y herramientas para diversos fines, tanto educativos como comerciales y profesionales.

En consecuencia, así como existe el software libre y código abierto, y el hardware libre y abierto, también podemos afirmar que existe el campo de la electrónica y la robótica de código abierto. Campo que podríamos definir como aquel que abarca el diseño, desarrollo y distribución de hardware, software y documentación electrónica bajo licencias de código abierto. Por lo que, al igual que los proyectos de software de código abierto que ofrecen acceso gratuito a su código, los proyectos de electrónica y robótica de código abierto comparten sus diagramas de circuitos, diseños de PCB, firmware, piezas mecánicas/robóticas y otros recursos esenciales. Y precisamente, es esta apertura la que permite que otros vean, modifiquen y adapten los diseños para satisfacer sus propias necesidades.



Pero, antes de introducirnos en esta publicación sobre estos interesantes y útiles «proyectos de hardware de código abierto para aprender y enseñar electrónica y robótica», ; les recomendamos explorar una anterior publicación relacionada con este tipo de proyectos, al finalizar de leer la misma:

3 proyectos de hardware de código abierto para aprender y enseñar electrónica y robótica​

Arduino​

Arduino es un proyecto de código abierto que ofrece una plataforma electrónica basada en hardware y software fáciles de usar.Las placas Arduino son capaces de leer entradas (como la luz en un sensor, la pulsación de un botón o un mensaje de X/Twitter) y convertirlas en salidas, tales como activar un motor, encender un LED o publicar contenido en línea.Es posible indicar a la placa qué hacer enviando un conjunto de instrucciones al microcontrolador que incorpora; utilizando para ello el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el software Arduino (IDE), basado en Processing. A lo largo de los años, Arduino ha sido el cerebro de miles de proyectos, desde objetos cotidianos hasta complejos instrumentos científicos.En torno a esta plataforma de código abierto ha surgido una comunidad global de creadores —estudiantes, aficionados, artistas, programadores y profesionales— cuyas aportaciones han generado una enorme cantidad de conocimiento accesible, de gran utilidad tanto para principiantes como para expertos. Explorar Repositorio, Simulador, Documentación y Proyectos oficiales

• Placas más conocidas actualmente: Ventuno, Uno, Uno Q, Giga/Mega, Nano, Portenta, NICLA, Opta, Alvik, Kits y Modulino.
• Software oficial: Arduino IDE, Arduino App Lab, Arduino CLI, Arduino Lab for MicroPython y Arduino Cloud sobre Chromebook.

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Raspberry Pi​

Raspberry Pi es un proyecto de código abierto que ofrece una plataforma electrónica basada en hardware y software fáciles de usar. Sin embargo, para ser más especifico, vale mencionar que dicho proyecto en realidad combina un ecosistema de software libre con un diseño de hardware cerrado. Por ello, por un lado el software del sistema operativo utilizado es un sistema derivado de Debian GNU/Linux que permite modificar y adaptar su código. Además, la fundación publica a cargo del proyecto la mayoría de sus programas, bibliotecas y documentación de uso de forma libre. Además, los usuarios de su comunidad crean, cambian y comparten aplicaciones sin restricciones en el entorno virtual. Mientras que, por otro lado, el Hardware utilizado comprende circuitos impresos y los diagramas detallados de fabricación de código cerrado y privativo. Y esto también abarca a los chips, puesto que los procesadores y componentes principales pertenecen a fabricantes privados (como Broadcom) y sus diseños están ocultos. Por ultimo, también vale diferenciar lo siguiente: El proyecto abarca dos tipos fundamentales de placas, la primera, la Raspberry Pi que es un ordenador completo en miniatura de placa única, y la segunda, la Raspberry Pi Pico, que es una pequeña placa con un microcontrolador de bajo costo diseñada para controlar componentes electrónicos.

• Placas más conocidas actualmente: Raspberry Pi 5, Raspberry Pi 500+, Raspberry Pi Compute Module, Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Pico 1, Raspberry Pi Pico 2.
• Software oficial: Raspberry Pi Imager, Raspberry Pi OS y Raspberry Pi Connect.

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ESP32 (Espressif)​

ESP32 es un proyecto de código abierto que ofrece una plataforma electrónica basada en hardware y software fáciles de usar. Sin embargo, para ser más especifico, vale mencionar que en dicho proyecto el diseño interno del chip es realmente propietario, pero todo su ecosistema y placas de desarrollo son abiertos. Por lo cual, se le considera actualmente el rey indiscutible en el ámbito del Internet de las Cosas (IoT) debido a su integración nativa de Wi-Fi, Bluetooth, gestión de energía y otras funciones de sistema a muy bajo costo. Esencialmente, ESP32 es un sistema (placa) con un chip que integra las siguientes características: Wi-Fi (banda de 2,4 GHz), Bluetooth, Dos núcleos de CPU Xtensa® LX6 de 32 bits de alto rendimiento, un Coprocesador de ultrabajo consumo y múltiples periféricos. Y que gracias a su tecnología de 40 nm, ofrece una excelente eficiencia energética, rendimiento de radiofrecuencia, seguridad y fiabilidad, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de escenarios de aplicación y requisitos de consumo de energía. Además, su empresa desarrolladora (Espressif) proporciona excelentes recursos básicos de hardware y software para ayudar a los desarrolladores de aplicaciones a materializar sus ideas utilizando dicho hardware.

• Placas más conocidas actualmente: ESP32 Serie, ESP32-DevKitC, ESP32-DevKitM y ESP32-PICO-DevKitM-2.
• Software oficial: ESP-IDF, IDF Component Manager y ESP-IoT-Solution.

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Otros interesante proyectos de hardware de código abierto y comerciales de electrónica y robótica​

• Micro:Bit: Es un proyecto diseñado específicamente para la alfabetización digital en niños, niñas y adolescentes de todo el mundo, el cual ofrece tarjetas electrónicas que incluyen una matriz de LEDs, botones y sensores integrados. Y que además, se puede programar visualmente mediante bloques, facilitando la transición al código escrito.
• Adafruit Circuit Playground: Es un proyecto fundado por la una de las mayores pioneras del Hardware de Código Abierto (OSHW) a nivel mundial llamada Adafruit, el cual destaca su Ecosistema de placas educativas llamadas Circuit Playground, las cuales tienen forma circular e incluye decenas de sensores, botones y LEDs RGB integrados en la misma placa. Está diseñada para que los estudiantes puedan aprender a programar y coser circuitos (tecnología wearable) sin necesidad de usar un soldador o cables desde el minuto uno.

Mejores Software EDA y similares, libres, abiertos y gratuitos, en línea y para ordenadores y móviles​

Por ultimo, y en caso de que realmente lo tuyo sea la electrónica y la robótica, a continuación te dejamos un genial listado de recursos en línea e instalables (en ordenadores y móviles) relacionados con los software de Automatización de Diseño Electrónico (EDA, por sus siglas en inglés), los cuales, ofrecen un conjunto de herramientas computacionales que permiten a estudiantes y profesionales de dicho ámbito tecnológico, el poder diseñar, simular, estudiar y verificar sistemas electrónicos, y hasta robóticos, de casi cualquier nivel de complejidad.

Para ordenadores​

1. Atopile
2. Caneda
3. Circuit Diagram
4. CircuitMaker
5. Electric
6. eSim
7. Fritzing
8. Gerbv
9. Gpsim
10. Glogic
11. GTKWave
12. Gwave
13. Horizon EDA
14. KiCad
15. Klayout
16. KTechlab
17. LabPlot
18. LibrePCB
19. Logisim
20. LTspice
21. MyNetPCB
22. Ngspice
23. PicoScope
24. PICSimLab
25. Open Circuit Design
26. Oregano
27. OSS CAD Suite
28. PCB Elegance
29. QElectroTech
30. QUCS
31. Qucs-S (Qucs Spice)
32. QucsStudio
33. Ringdove EDA
34. Simulator Online 8gwifi (Electric Circuit)
35. SimulIDE
36. Tauno Serial Plotter
37. TinyCAD
38. Xoscope

Para móviles​

1. Arduino Simulator
2. Breadpad – Spice Simulator
3. CircuiTry3D-Circuit Simulator
4. CRUMB
5. Digital Circuit Simulator
6. EveryCircuit
7. Proto
8. Simulador de circuito lógico
9. Vibeblocks: AI Coding Lab App
10. VoltSim

En línea​

1. Circuit Lab
2. CirKit Designer
3. EDA Playground
4. EveryCircuit
5. Microsoft MakeCode Maker
6. MasterPLC
7. Picuino Circuits
8. Simulatorio
9. Simulator Online 8gwifi (Arduino, ESP32, Raspberri)
10. Tinkercad
11. TSCircuit
12. Velxio
13. Xplora
14. Withdiode
15. Wokwi

Mejores programas de Robótica educativa, libre, abiertos y gratuitos​

1. Ardublock: Ambiente de programación visual para Arduino IDE, ideal para principiantes.
2. Arduino IDE: Suite de programación de código abierto para la creación de SW para placas Arduino.
3. ArduinoBlocks: Plataforma en línea que emplea bloques (al estilo Scratch) para mover robots.
4. Hello Blocks!: Lenguaje de programación diseñado para aprender sobre programación y robótica.
5. JdeRobot: Kit de herramientas abiertas para el desarrollo de aplicaciones de Robótica.
6. MakeBlock: Conjunto de herramientas de SW para aprender e implementar robotica educativa.
7. MicroBlocks: Lenguaje de programación por bloques, multiplataforma inspirado en Scratch.
8. OpenBot: Plataforma de creación de robots móviles basados en teléfonos inteligentes Android.
9. OpenCV: Librerías abiertas para software de Visión computarizada y Aprendizaje automático.
10. Open Roberta Lab: Creación de programas de robots usando el método de arrastrar y soltar.
11. RoboBlocky: Plataforma en línea que emplea bloques (al estilo Scratch) para mover robots.
12. RoboMind: Lenguaje de programación para aprender sobre programación, robótica y e IA.
13. ROS: Sistema Operativo para Robots con fines comerciales e industriales.
14. Scratch for Arduino (S4A): Una modificación de Scratch para programar sobre Arduino.
15. STEAMakersBlocks (ArduinoBlocks): Plataforma en línea que emplea bloques (al estilo Scratch).
16. STEAMakersBlocks – Connector: Software para conectar y programar tarjetas/robots STEAMakers.
17. Webots: Simulador de robots 3D gratuito, abierto y multiplataforma con fines educativos.

Resumen​

En resumen, esperamos que estos «proyectos de hardware de código abierto para aprender y enseñar electrónica y robótica educativa» que hoy hemos dado a conocer, entre los que hemos destacado algunos como Arduino, Raspberry, ESP32, Micro:Bit y Adafruit, permitan ampliar el conocimiento y posibilidades de aquellos apasionados por este ámbito. Sobre todo, de aquellos que son docentes y estudiantes de electrónica y robótica educativa. Y en caso de que, conozcan algún otro proyecto de código abierto de Hardware (tarjetas electrónicas y robóticas) alternativo e independiente, que realmente valgan la pena conocer, probar, disfrutar y recomendar, los invitamos a mencionarlos vía comentarios para abordarlos en una futura publicación similar.

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