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RedBoard v/s Arduino UNO

Artículo original en inglés (autor: Jimbo), traducido por el equipo de Zambeca.

 

¿Qué es la RedBoard?

 

Arduino es una de las plataformas de computación física más populares disponibles en la actualidad. Es una excelente herramienta tanto para principiantes como para quienes tienen experiencia en electrónica. Arduino es en parte hardware, en parte software y en parte comunidad, que se ha unido para crear una plataforma electrónica muy bien soportada y con un diseño sólido.

 

La mejor parte: la totalidad del proyecto Arduino, tanto hardware como software, es de código abierto (open source). Los esquemas, archivos de diseño de hardware y el código fuente están disponibles gratuitamente para su visualización y modificación. Liberado bajo la licencia Creative Commons CompartirIgual, cualquier persona es libre de modificar el diseño del hardware y producir su propia versión. Eso es lo que SparkFun hizo con la Redboard. La que se ve y actúa igual que Arduino Uno, pero fue modificada ligeramente para adaptarla de mejor manera a los propósitos de esa empresa.

 

 

Artuino UNO PTH, a la izquierda, junto a una RedBoard

Artuino UNO PTH, a la izquierda, junto a una RedBoard

 

En este tutorial, vamos revisar las principales similitudes y diferencias entre las dos placas.

 

Diferencias clave:

  • Conector USB: Arduino UNO usa un conector USB tipo B, mientras que la Redboard usa el conector mini-B, que es más pequeño. Cada conector necesita un cable USB distinto.

  • Transceptor USB-a-Serial: Arduino UNO usa el ATmega16U2 cargado con firmware personalizado para hacer la conversión entre USB y serial. La Redboard usa el FTDI FT231X. Esta diferencia es importante sólo para la instalación de controladores (drivers), ya que cada uno necesita un archivo de controladores diferentes.

  • SMD v/s PTH: Arduino UNO viene en dos versiones: PTH (orificio pasante) ó SMD (montaje superficial). La Redboard sólo tiene la versión SMD. Sin embargo, la Redboard lleva esto un paso más allá, haciendo que todos los componentes sean de montaje superficial, así la terminación de la placa es impecable.

  • Precio: Porque somos distribuidores del fabricante de la RedBoard, es que podemos traer dicha placa a un precio más bajo que la Arduino.

 

 

Similitudes clave:

  • ATmega328: el microprocesador principal en ambas placas es el muy popular ATmega328. Esta es es la similitud más relevante.

  • Interacción IDE / selección tipo de placa: los ATmega328 en ambas placas se cargan con el mismo bootloader (Optiboot). En la práctica significa que, cuando se programa la RedBoard, puede seleccionar Arduino UNO bajo el menú de Arduino IDE Herramientas (Tools) > Placa (Board).

  • Dimensiones y disposición de conectores: ambas placas son de la misma forma y tamaño, además los conectores hembra están colocados en las mismas ubicaciones. Todos los shields y cajas son compatibles para las dos placas.

  • Pines análogos y digitales: cada placa tiene 14 pines digitales I/O y 6 análogos I/O.

  • Voltaje de funcionamiento: Ambas placas operan a 5V e incorporan un regulador de 3,3V.  Pueden ser alimentadas a través de un USB o con un conector de alimentación barrel jack 7-15V.

 

Comparación

La Redboard, Arduino UNO SMD y Arduino UNO PTH tienen mucho en común. De hecho tienen más similitudes que diferencias, como se ve en la siguiente tabla:

 

  RedBoard Arduino Uno SMD Arduino Uno PTH
Vista superior
Vista inferior
Dimensiones 68,58 mm ⨉ 53,34 mm 68,58 mm ⨉ 53,34 mm 68,58 mm ⨉ 53,34 mm
Conector USB Mini-B Tipo B Tipo B
Chip USB-a-serial FTDI FT231X ATmega16U2 c/ firmware personalizado ATmega16U2 c/ firmware personalizado
Controladores (Windows) FTDI VCP Drivers Arduino USB Driver Arduino USB Driver
Compatibilidad con Windows 8 (32 y 64-bit), 7 (32 y 64-bit), Vista (32 y 64-bit), XP (32 y 64-bit), 2000, 98 8 (32 y 64-bit), 7 (32 y 64-bit), Vista (32 y 64-bit), XP (32 y 64-bit) 8 (32 y 64-bit), 7 (32 y 64-bit), Vista (32 y 64-bit), XP (32 y 64-bit)
Compatibilidad con Mac OS X, OS 9, OS 8 OS X OS X
Compatibilidad con Linux
Microprocesador principal ATmega328 ATmega328 ATmega328
MCU PTH o SMD SMD SMD PTH
Rango VIN (recomendado) 7 - 12 V 7 - 12 V 7 - 12 V
Voltaje de funcionamiento 5V 5V 5V
Pines I/O digitales 14 14 14
Entradas análogas 6 6 6
Selección placa (Board) Arduino IDE Arduino Uno Arduino Uno Arduino Uno

 

 

Las diferencias en detalle:

 

Conectores USB

 

Tanto Arduino UNO como la RedBoard se comunican con el computador a través del USB, pero los conectores son diferentes. Arduino UNO usa el conector más grande y de forma más cuadrada, llamado tipo B.  Los conectores USB tipo B se encuentran a menudo en las impresoras USB u otros dispositivos en donde el tamaño no es problema.

 

 

La RedBoard usa el conector USB mini-B.  Los mini-B son conectores USB de perfil más bajo, los que se encuentran en cámaras, reproductores de MP3 y teléfonos celulares.

 

 

Obviamente se necesita un cable que coincida con el conector de la placa de desarrollo. El Arduino UNO necesita un cable de A a B, mientras que en el caso de la RedBoard sería un cable de A a mini-B (ambos se pueden suplir con un cable Cerberus). (El conector USB tipo A es el típico del computador y pendrives)

 

 

Transceptor USB-a-Serial

 

La segunda diferencia entre las placas es cómo se las arreglan para convertir la información que viene del computador (USB) a un protocolo serial que el Arduino pueda entender. La comunicación serial Arduino es crítica para subir sketches y enviar/recibir información a través del monitor serial. El UNO usa un procesador Atmel, el ATmega16U2, cargado con firmware personalizado para convertir USB a serial, y viceversa.

 

Antes que Arduino UNO fuera lanzado, versiones previas de esa plataforma de desarrollo usaban el transceptor USB-a-serial FTDI FT232RL.  No es nostalgia, pero se optó por la robusta fiabilidad del FT232RL sobre la solución ATmega16U2 para el diseño de la RedBoard.

 

Alrededor del 99% de las veces estos circuitos integrados no deben ser ninguna preocupación. Una vez que los controladores están instalados, deben convertir datos entre el computador y el Arduino. La diferencia entre los dos transceptores USB/serial es más evidente la primera vez que se conecta la placa al computador.

 

Instalación de controlador USB

 

En particular para usuarios de Windows, cada placa requiere un controlador único que debe ser instalado. Hay un montón de tutoriales de instalación para ambos chips (guía de instalación de drivers FTDI por SparkFun, y la guía de Arduino por Arduino).

 

La versión más actualizada de los drivers FTDI puede descargarse directamente desde la página del fabricante del chip, en donde se alojan sus propias guías de instalación. No debiera haber ninguna escasez de información sobre instalación de controladores.

 

Una vez que la placa está conectada al computador y los controladores están instalados, los dos chips debieran ser casi invisibles. En la práctica, no importa cómo el Arduino se comunica con el computador, sólo importa que lo haga.

 

SMD v/s PTH

 

Arduino UNO viene en dos formatos: montaje superficial (SMD) y de orificio pasante (PTH). Ambas versiones son muy similares, la diferencia significativa entre ellos es el empaque del procesador ATmega328. Generalmente los componentes SMD son más fáciles de montar en masa (aunque más difícil de montar manualmente), por lo que la versión SMD del UNO suele ser más barata y/o fácilmente disponible.

 

Un Arduino UNO SMD (izquierda) y la versión PTH (derecha). El microprocesador ATmega328 está destacado en cada placa (encerrado con borde rojo).

 

La Redboard sólo tiene un formato: montaje superficial. El diseño toma la opción SMD aún más lejos, haciendo cada componente SMD (Arduino UNO SMD todavía tiene conectores PTH, por ejemplo), pero el foco principal del debate de SMD v/s PTH se centra en torno al empaque del microcontrolador (como se destaca en la imagen de arriba).

 

Pros y contras del SMD

 

Pros: No enganches, costo más bajo

 

La ausencia de componentes PTH en la Redboard significa una superficie agradable, suave en la parte inferior de la placa, no hay riesgo de ser pinchado por terminaciones de soldaduras puntiagudas.

 



La eliminación de terminaciones expuestas en la parte inferior de la placa, también protege a los componentes de cortocircuitos accidentales. Como en cualquier taller desordenado podría haber trozos de cables sueltos y otros metales esparcidos en la mesa de trabajo, los que son una fuente de cortocircuitos accidentales. Si estás usando una placa Arduino, separadores o soportes Arduino ayudan a prevenir estos accidentes.

 

 

Contra: μCs difíciles de cambiar

 

Los microcontroladores (μCs), en este caso el ATmega328, suelen ser el componente más caro en un diseño. Una falla* en el µCs es difícil de reparar, por lo general se necesitará reemplazar el componente o simplemente cambiar la placa.

 

Lo bueno del UNO PTH es que el ATmega328 está en un enchufe (socket), así que si falla es fácil de reemplazar, sólo hay que hacer palanca hasta sacarlo y se pone uno nuevo.

 

La capacidad para sacar fácilmente el ATmega328 tiene otras ventajas también. Por ejemplo, si estás construyendo un proyecto usando el IC, puedes prototipar en el UNO, y finalmente transferir el ATmega328 a una placa personalizada.

*: Falla en el microcontrolador, en todos estos tableros es el gran “supuesto”. El ATmega328 es un microcontrolador muy resiliente. Realmente hay que tratar de freír el IC, o sólo un pin I/O de él. Un fallo en el circuito de alimentación (reguladores de voltaje, específicamente) es mucho más probable.


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