95. Staticboards, fabricar electrónica para Arduino made in Spain

10/04/16 • 61 min

Hoy vamos a hablar con Javier Loureiro, fundador de la empresa Staticboards. Su objetivo, fabricar electrónica para Arduino desde España. Nos contará su historia de cómo ha llegado hasta este punto donde, en un mercado cada vez más globalizado, el decidió hacer toda su producción en tierras Gallegas y de forma artesanal.
Fabricar electronica
Antes de meternos en faena recuerda, el próximo día de 8 se va a celebrar el Murcia Maker Faire en el Cuartel de Artillería. Me han invitado a dar una charla sobre Arduino. Si estás cerca de Murcia, pásate por la feria. Podrás conocer a mucha gente con la mismas inquietudes que tu, acudir a charlas y talleres. Nos vemos el próximo 8 de Octubre en Murcia.
Por último te quiero pedir un favor, VOTA POR PROGRAMARFACIL EN LOS PREMIOS BITACORAS, GRACIAS :)
Javier Loureiro, de programador gráfico a fabricar electrónica para impresoras 3D
La vida es un conjunto de cosas que nos van sucediendo. Javier es un claro exponente de esto. Pasó de trabajar en la programación gráfica a producir PCBs que ahora mismo son utilizadas en todos los continentes.
De formación informático, cuando apenas contaba con 20 años emigró a Holanda gracias a una oportunidad de trabajo. En ese mismo instante comenzó su andadura como programador gráfico, como el dice ha hacer "renderizado y esas cosas".
Según pasaban los años, fue creciendo pero también se fue dando cuenta que ese sector requería de una vida nómada que no estaba dispuesto a asumir. En su larga trayectoria trabajó en varios proyectos relacionados con la animación 3D. Uno de los más importantes fue Planeta 51, ganadora de un premio Goya en el año 2010.
En un punto de su vida, decidió dejar de recorrer el mundo y echar raíces junto a su mujer Doris Thai, de origen chino, en Malpica de Bergantiños, un pueblo con un entorno natural envidiable. En este momento se convirtió en freelance en proyectos de animación 3D para otras empresas.
La fotografía y un viaje a China, abrió el mundo de la programación física y la fabricación de electrónica
Una de sus pasiones es la fotografía y gracias a ella, llegó a la programación física y a la fabricación de electrónica. El, con un amigo, comenzaron un proyecto que les permitiera disparar una cámara de forma automática. Aunque su amigo tenía conocimientos de electrónica, para Javier fue su primera experiencia en el ensamblado de PCBs y la electrónica. Quedó fascinado.
Algún tiempo después, viajó a China con su mujer. Allí pudo observar, de primera mano, la manufacturación de productos de electrónica de consumo. Este fue el detonante por el cual su vida, tanto personal como profesional, dio un cambio de 180o.
Cuando llegó a Malpica, tomó la decisión de dedicarse a crear productos electrónicos para el mundo Maker. Pero no fue un camino fácil. De los errores también se aprende.
De la primera idea a la creación de Staticboards
La primera idea fue construir una placa que no estuviera en el mercado, algo innovador. Por aquel entonces, la impresión en 3D no estaba en el punto que está ahora mismo. Empezaban a surgir ideas y el mercado estaba creciendo desde que en el año 2004, la patente caducó. Pronto se dio cuenta que eso no era una buena idea.
Crear un producto desde cero implica que debas formar a la gente, dar soporte y resolver problemas. Esto es quizás uno de los grandes problemas que se encuentran las startups que empiezan a desarrollar sus propios productos. Cuando Javier fue realmente consciente de esto, decidió empezar por el hardware libre. Gracias a este tipo de dispositivos, cuentas con una comunidad ya formada y con multitud recursos en Internet. La primera placa que decidió fabricar fue RAMPS (RepRap Arduino Mega Pololu Shield).
Decidió invertir el tiempo en mejorar a nivel de componentes. Hacer un producto espectacular destinado a las impresoras 3D. Aquí es donde empezó lo que es a día de hoy Staticboards.
Staticboards, centrados en dar soluciones de calidad
Si hay algo que caracteriza a esta empresa, es su calidad. Javier pone especial cuidado en que sus productos sean excelentes, tanto en componentes como en conectores. No solo eso, además los fabrica en España. Sí, has oído bien, yo también aluciné cuando pro primera vez entré en su web. Este fue el motivo por el que decidí traerlo al podcast.
Cuando empezó a fabricar en serio, la gente le recomendaba que se llevara la producción a China, "es más económico y más rentable". El dudaba mucho de esa afirmación y tomó la decisión de fabricar el mismo las placas en un taller que su familia le facilitó.
Empezó haciendo tiradas pequeñas, las ensamblaba el mismo. Su capacidad de producción no era muy elevada pero si que era muy fiable. Poco a poco, fue creando su propio método, perfeccionando su montaje y, a la vez, mejorando las placas. Sin darse cuenta, estaba utilizando un modelo de gestión que se conoce como Lean Manufacturing.
Como el mismo era el que montaba todo, empezó a cambiar e...

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94. Por qué usar las interrupciones en Arduino, todo lo que necesitas saber

Ya escribí un artículo donde explicaba con un caso práctico para usar las interrupciones en Arduino. En este capítulo del podcast vamos a ver todo lo que necesitas saber sobre este sistema que permitirá que nuestros programas sean más eficaces y más legibles. Además liberan al procesador de rutinas innecesarias en muchas ocasiones. ¿Cuántos sketchs o programas hemos realizado donde comprobábamos si un pin estaba en alto o bajo en cada iteración del bucle? Esto se ha acabado ya. Si eres capaz de dominar las interrupciones te limitarás a programar lo verdaderamente importante dentro de tus proyectos.
En el proyecto que estoy llevando a cabo, el tiesto inteligente, me han surgido varios problemas que debo de resolver. Sobre todo a la hora de implementar el algoritmo que permita que el DFRobot se mueva solo. La idea es poder usar interrupciones en Arduino que me permitan centrarme en lo verdaderamente importante y organizar el código de una manera más limpia y eficaz.
Antes de continuar te quiero hacer dos recomendaciones. La primera es que escuches el capítulo 42 del podcast La Hora Maker, donde César y Uribex tratan un tema muy interesante pero a la vez, muy controvertido.
Por otro lado, el día 8 de octubre de 2016 se celebra en Murcia el Mur Mak, la Murcia Maker Fest a la cual asistiré como visitante. Si estás por los alrededores te recomiendo que vayas. Habrán talleres, cursos y exposiciones muy interesantes.
Y ahora si, vamos a comenzar el capítulo por qué usar las interrupciones en Arduino.
¿Qué son las interrupciones en Arduino?
Vamos a verlo con un símil de la vida real. Imagínate que estás viendo una película o una serie en el salón de tu casa. Te abres una cerveza y estás dispuesto a pasar unas cuantas horas de evasión y fuera de la rutina. Pero estás esperando que te llegue una carta muy importante, tan importante que en cuanto la tengas en tus manos la tienes que abrir sin demora.
Lo normal es que tengas dos opciones. La primera sería que el cartero dejara la carta en el buzón y tu fueras a por ella. Al ser tan importante, si quieres leerla inmediatamente nada más que la deje, tendrías que ir a comprobar cada dos por tres si ha llegado la carta al buzón. Esto sería un poco incómodo ya que deberías parar la película, ir al buzón y comprobar si está. Pero existe una segunda opción, que la carta te llegue con acuse de recibo es decir, que el cartero llame a tu puerta y tu recibas la carta firmando el recibo.
Esto es lo que sucede dentro del código de nuestro proyecto. Cuando queremos leer un pin digital lo podemos hacer de dos maneras. Estar leyendo constantemente el pin con la función digitalRead(numPin) o usar un mecanismo por el cual, se interrumpa la ejecución del programa normal o principal para hacer algo concreto.
Las interrupciones permiten que el microcontrolador esté pendiente de un evento para realizar una acción concreta. No hace falta estar consultando constantemente el pin digital que queramos leer. El sistema es totalmente automático y está implementado dentro de la electrónica del microcontrolador.
¿Por qué usar las interrupciones en Arduino?
Lo primero que hay que decir es que no siempre es conveniente usar las interrupciones en Arduino. Dependerá de cada situación. La norma dice que siempre que el código que se vaya a ejecutar interrumpa el funcionamiento normal, deberemos utilizar una interrupción. Si por el contrario, ese código es como consecuencia de que se termina una acción, no se deben utilizar interrupciones.
Se trata de un proceso asíncrono, algo que sucede en cualquier momento mientras se ejecuta el programa normal. El microcontrolador es el encargado de estar pendiente del evento que lanza la interrupción. Nosotros solo indicamos cuándo y qué se tiene que ejecutar.
No hay que confundir esta técnica con la multitarea. Los microcontroladores en la mayoría de los Arduino, no soportan la ejecución de procesos en paralelo. El funcionamiento normal consiste en ejecutar una tarea tras otra, de forma secuencial.
Por lo tanto, usar interrupciones en Arduino, no vamos a conseguir multitarea. Pero si que vamos a conseguir que nuestro código sea más eficiente y más legible. Aunque sea un proceso asíncrono, nos permitirá sincronizar de una manera precisa ya que capturamos el evento justo en el momento que se produce evitando así que se pierda en el olvido.
El ejemplo típico es capturar un pulsador. Si queremos capturarlo en cualquier momento, de forma asíncrona, el método más optimo es a través de interrupciones.
Dentro de las interrupciones existen varios tipos.
Tipos de interrupciones en los microcontroladores
Podemos catalogar las interrupciones en 3 tipos.
Interrupciones externas
Ya hemos visto el símil de la carta que llega a nuestra casa. Este sería el caso de una interrupción externa. Es algo que sucede fuera del microcontrolador y que es captado por los pines destinados a las interrupciones.
Arduino UNO tiene do...

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96. Programación con Arduino, el paradigma de la computación física

En este capítulo voy a hablar de la computación física desde el punto de vista de Arduino. Para entender este concepto, tenemos que ser conscientes que la programación o computación física, involucra algo más que programar en un lenguaje de programación. Esto es una parte de esta disciplina y por lo tanto, se debe tratar como tal. Otra de las áreas involucradas dentro de la programación física es el hardware. En este punto, el Open Hardware (o hardware abierto) juega un papel muy importante. Por último, debemos conocer las herramientas necesarias para poder desarrollar este concepto en toda su extensión.
Durante este artículo y el capítulo del podcast que acompaña, voy a dar una visión general de este concepto y todo lo que involucra.
Necesito que me hagas un favor, votar por Programarfacil en los premios Bitácoras. Solo te llevará 2 minutos, muchas gracias ;).
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¿Qué es la computación física?
Se centra en diseñar dispositivos, objetos e incluso entornos que permitan establecer un canal de comunicación entre el mundo físico y el mundo virtual. Aunque esto suene a algo relacionado con el futuro, la realidad es que llevamos conviviendo con esta disciplina mucho tiempo. Solo tenemos que pensar en un ordenador o en un dispositivo móvil. Estos dispositivos ponen en contacto nuestro mundo, el mundo físico, y el mundo virtual de las máquinas y ordenadores.
El diálogo se realiza a través de interfaces hardware como un teclado, ratón, micrófono, pantallas, altavoces etc... La finalidad de la computación física es diseñar estas interfaces para que sean capaces de detectar alteraciones en el medio físico y traducirlas a señales que entiendan las máquinas. Esto se hace tanto a través de software como de hardware.
En la actualidad, cuando desarrollamos un software para un ordenador o un dispositivo móvil, estamos aplicando computación física. El problema que existe es que solo tocamos una de las patas de esta disciplina. Las interfaces hardware de los dispositivos actuales, nos limita a la hora de diseñar software para esas interfaces. Gracias al Open Hardware, esto está cambiando.
En resumen, para avanzar en el mundo de la computación física, necesitamos de ciertos componentes hardware (transductores) que conviertan los cambios de energía producidos por las alteraciones en el medio físico, en señales eléctricas entendibles por los ordenadores y máquinas. Aquí es donde entran en juego los sensores. Son los encargados de transformar una magnitud física en una señal eléctrica. Pero como esta comunicación es bidereccional, también necesitaremos actuadores que convierten las señales eléctricas en magnitudes físicas.
Los ordenadores, ya sean microprocesadores o microcontroladores, son los encargados del control de los sensores y actuadores. Deben ser capaces a la vez, de comunicar con otras máquinas para mostrar los datos en pantallas multimedia o almacenar información en base de datos o en la nube.
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Diseño de interfaces hardware en la computación física
Como ya hemos visto, una de las partes importantes dentro de la computación física es el hardware. Aquí se ve involucrado tres componentes de hardware a nivel básico.
Los sensores serán los encargados de detectar esas alteraciones en el medio físico y transformarlas en señales eléctricas. Tenemos como ejemplos el sensor de temperatura LM35 o el DHT11 que además mide la humedad. Dentro de esta categoría podemos encontrar también el sensor de ultrasonidos HC-SR04 con el que podemos hacer un sensor de nivel de agua.
Los actuadores harán lo contrario, convertir señales eléctricas en magnitudes físicas que activan procesos. Los motores paso a paso de las impresoras 3D o los relés son ejemplos de actuadores. Incluso un LED funciona como tal.
El microcontrolador será el encargado de controlar y gestionar los sensores y actuadores. Podríamos pensar en utilizar un microprocesador, nos daría más potencia y funcionalidades y es verdad, pero los microntroladores tienen ciertas características por las cuales es la opción más óptima. Dentro del propio chip viene todo integrado, memoria RAM donde se almacenan datos temporales, memoria ROM o Flash para almacenar los programas y dispone de entradas y salidas que nos permitirán conectar los sensores y actuadores.
Además, los requerimientos que vamos a necesitar no son muy exigentes, solo procesaremos la señal de entrada y salida. Los microcontroladores son más económicos y más compactos que los microprocesadores. Por último, nos permite comunicar con otras máquinas a través de diferentes protocolos, una característica que se requiere a la hora de diseñar interfaces hardware para la computación física.
Y cuando hablamos de microcontroladores, se nos viene a la cabeza Arduino. Sin duda alguna es la mejor opción para realizar nuestros proyectos.
¿Qué es Arduino?
Arduino es una placa microcontroladora para el prototipado. No voy a entrar en con...