Electrónica básica

Antes de escribir una sola línea de código que controle hardware, necesitas un modelo mental de qué pasa físicamente cuando enciendes un LED o lees un sensor. No hace falta ser ingeniero: con tres conceptos y un par de reglas de seguridad evitarás el 90% de los componentes quemados. Este módulo es la base de todo el curso y desemboca en el proyecto final, la «Estación inteligente del salón», donde conectaremos sensores reales de ambiente a una placa que enviará datos a un dashboard.

¿Qué es?

La electrónica básica es el conjunto mínimo de ideas que te permiten armar un circuito que funcione sin quemar nada: voltaje, corriente, resistencia y cómo se relacionan. Un circuito es un camino cerrado por el que circula corriente eléctrica desde una fuente (la placa) a través de componentes (LED, resistencia, sensor) y de vuelta.

¿Cómo funciona?

Una analogía: el circuito es una tubería de agua.

• Voltaje (V), en voltios, es la presión que empuja las cargas. Es la diferencia de potencial entre dos puntos.
• Corriente (I), en amperios o miliamperios (mA), es el caudal: cuánta carga pasa por segundo.
• Resistencia (R), en ohmios (Ω), es qué tan estrecha es la tubería.

Se relacionan con la ley de Ohm, la ecuación que más usarás:

V = I × R

De ella derivamos todo. Para la corriente: I = V / R. Para la resistencia que limita una corriente: R = V / I.

¿Para qué sirve?

Sirve para dimensionar componentes y no destruirlos. Ejemplo concreto: un LED rojo necesita unos 2V y como máximo 20mA. Si tu placa entrega 5V, hay 3V de sobra que debe absorber una resistencia:

R = (5V − 2V) / 0.02A = 150Ω

Por eso una resistencia de 220Ω (valor comercial cercano y seguro) acompaña siempre a un LED.

3.3V vs 5V: la regla que salva placas

• Arduino Uno trabaja a 5V en sus pines.
• Raspberry Pi y ESP32/ESP8266 trabajan a 3.3V, y sus pines NO toleran 5V.

La pieza que construye en la estación: la protoboard de prueba

La protoboard (placa de pruebas) es donde montamos sin soldar. Los huecos de cada fila central (a–e y f–j) están conectados internamente; las dos líneas laterales (+ y −) son los rieles de alimentación.

Montaje del primer circuito: LED con resistencia

Al cerrar el circuito el LED enciende. Aún sin código: solo física. Este mismo riel de 3.3V/5V y GND alimentará después los sensores de la estación.

Sensores: cómo «hablan» con la placa

Los sensores de la estación entregan su lectura de dos formas:

• Analógica: un voltaje variable (ej. un LDR o sensor de luz que sube su voltaje con más luz). Se lee con un pin ADC.
• Digital: pulsos o protocolos (ej. el DHT22 de temperatura/humedad envía bits por un solo cable). Se lee con un pin GPIO normal.

Saber qué tipo es cada sensor define a qué pin lo conectas. Lo aplicaremos en el módulo de Arduino.

Ejercicios

1. Calcula la resistencia necesaria para un LED azul (3.2V, 15mA) alimentado a 5V. ¿Y a 3.3V?
2. Tienes un sensor que opera a 5V y quieres leerlo con un ESP32 (3.3V máximo). Explica en dos frases por qué necesitas un divisor de voltaje y qué pasaría sin él.