Arduino, elettronica programmabile OpenSource

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Cos’è Arduino

ARDUINO è di fatto, una scheda elettronica relativamente piccola, composta da un micro-controllore e altri componenti elettronici utili per il suo funzionamento i quali ci consentono di creare veri e propri prototipi che vanno da semplici esperimenti fino a sistemi di automazione e domotica complessi.

Il nome di questa scheda è lo stesso di un bar di Ivrea che richiama il nome di Arduino d’Ivrea, Re d’Italia nel 1002 ed era frequentato da alcuni dei fondatori del progetto ARDUINO.

Ma perché dedicare tanta attenzione a quella che a prima vista può sembrare una semplice scheda elettronica come tante? Perché con essa, è possibile creare tanti dispositivi utili da quelli più semplici che ci consentono di controllare delle lampadine a dispositivi più complessi come le stampanti 3D. Il software utilizzato per programmarlo è completamente gratuito.

Le versioni di ARDUINO

arduinoE’ distribuito in molte versioni in modo da adattarsi meglio ai progetti che si intende realizzare, da piccoli sistemi che si controllano autonomamente in funzione di variabili e sensori dell’ambiente esterno, fino a rendere anche un edificio controllabile dal proprio PC e smartphone! Le principali versioni sono: la UNO, la MEGA ed ultima da poco rilasciata, la versione NANO dalle caratteristiche dimensioni ridotte.

Ecco una lista delle versioni di Arduino nel corso del tempo:

  • Serial, programmabile da porta seriale e dotato di ATmega8;
  • Extreme, programmabile da prota USB e dotato di processore ATmega8;
  • Mini, una versione rimpicciolita con ATmega168 a montaggio superficiale;
  • Nano, ancora più piccolo della Mini, con ATmega168 SMD e alimentato tramite USB;
  • LilyPad, un progetto minimalista per applicazione su indumenti, con stessa dotazione della versione Nano;
  • NG, con interfaccia USB e ATmega8;
  • NG plus, con interfaccia USB e ATmega168;
  • BT, con interfaccia di programmazione Bluetooth e con un ATmega168;
  • Diecimila, con interfaccia di programmazione USB e con un ATmega168;
  • Duemilanove, chip Atmega168 (o Atmega328 nelle versioni più recenti) e alimentata da USB, con commutazione automatica tra le sorgenti di alimentazione;
  • Mega, che fa uso di un ATmega1280 con più pin digitali I/O e memoria addizionale;
  • Uno, evoluzione della Duemilanove, programmabile e più economico, dedicato alla conversione USB-seriale;
  • Mega2560, che fa uso di un ATmega2560 ed è un’evoluzione dell’Arduino Mega;
  • Due, dotato di Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU;
  • Zero Pro, con microcontrollore Atmel SAMD21 a 32 bit.
  • Yun, con ATmega32u4 e Atheros AR9331, il quale supporta una distribuzione linux;

Tante sono state le evoluzioni dalla sua creazione e tante le differenze di dotazione hardware che, in ogni caso, è sufficiente scegliere in relazione al progetto che di desidera realizzare.

Come funziona

Per rendere interattivo Arduino con i dispositivi elettronici, bisogna conoscere uno specifico linguaggio di programmazione che è una versione semplificata del C e del C++ chiamato Wiring e avere una conoscenza base di elettronica. Nel Compilatore è possibile creare uno sketch (nome degli elaborati), i quali hanno la struttura principale divisa in due parti, il Setup, ovvero i comandi che devono essere seguiti all’avvio e il Loop, che comprende i comandi che verranno eseguiti ciclicamente. Ovviamente non mancano librerie di espansione per dispositivi esterni, possibilità di dichiarare variabili e di mettere i commenti alle righe di codice per non dimenticare nulla in caso di modifiche.Arduino

Dati tecnici (Arduino UNO r3)

  • Microprocessore: ATmega328P da 16MHz
  • Alimentazione: 7-12 Volt e lavora a 5 Volt
  • 14 Pin digitali INPUT/OUTPUT
  • 32 KB di memoria Flash
  • 1 KB di memoria EEPROM

I PIN DIGITALI possono essere configurati come INPUT o come OUTPUT, il che significa che abbiamo la possibilità di decidere se inviare un segnale ad un dispositivo esterno come ad esempio un LED oppure riceverlo ad esempio da un sensore di movimento. In funzione di tali segnali possiamo far eseguire delle istruzioni o generare altri segnali, il tutto ovviamente con la logica del delle funzioni del dispositivo che vogliamo creare.

I PIN ANALOGICI possono essere utilizzati solo come INPUT e si possono utilizzare per convertire il valore dell’impulso elettrico in un dato effettuando dei calcoli, ad esempio la misurazione della temperatura con un sensore collegato ad un PIN ANALOGICO.

Le SHIELDArduino

Le Shield, sono dei dispositivi atti ad espandere le funzionalità di Arduino, infatti è possibile munirlo di connessione Ethernet, Wifi, Bluetooth e GSM, e non richiedono nemmeno particolari collegamenti in quanto è sufficiente inserirle nei PIN e programmare il tutto in modo corretto.

Gli Arduino Compatibili

Ebbene sì, come con altri dispositivi tecnologici, anche Arduino ha i suoi cloni, con nomi che però non hanno perso il suffisso “-ino”, (Funduino, Genuino ecc.) ne tanto meno le funzioni o le caratteristiche le quali variano veramente di poco. Altra differenza che varia non solo dal nome ma anche dal rivenditore è il prezzo.

In seguito, rilascerò altri articoli con alcuni dei miei progetti e tutti i passi da compiere per far crescere questo piccolo grande progetto.

La mia esperienza

Io ho acquistato  le versioni UNOMEGA, che accompagnerà quasi tutti i miei progetti, la differenza è che la MEGA ha molti più PIN in ingresso e in uscita.

E voi avete esperienze con Arduino? Aspetto vostri consigli per i miei progetti anche da realizzare in futuro. Per qualsiasi curiosità o problema nella realizzazione di alcuni progetti potere chiedere anche nella sezione dedicata del forum.

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