Lezione base di Arduino

Luca Schembri

• Editore: Youcanprint
• Anno: 2015
• ISBN:
  9788891186409
• Argomento: Informatica
• Categoria: Informatica generale

Arduino è una piccola scheda (hardware) di tipo elettronica, dotata di un microcontrollore. Negli ultimi anni Arduino è stato adottato da diversi istituti superiori di secondo grado con indirizzi come: elettrotecnico e perito informatico.
Tramite questa piccola scheda, è possibile creare uno sketch, caricarlo tramite USB (cavo azzurro) alla scheda, e infine la scheda procederà ad eseguire tutto ciò che è scritto in quello sketch.
Esistono diversi tipi di schede, come Arduino Uno, Leonardo, Duemilanove, etc.
Questa scheda Arduino è stata realizzata in Italia dalla Smart Projects.. ma oltre queste "vere" schede, ci sono anche i cloni. L'alimentazione alla scheda può avvenire tramite USB o attraverso un adattatore di corrente continua a 9V.
Il Team Arduino è composto da Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis.

1. Fai lampeggiare un LED

Per cominciare a familiarizzare con Arduino e la sua programmazione, questo è il primo progetto che andrai a realizzare.

Far lampeggiare un semplice LED e più facile a dirsi che a farsi, perché dovrai inserire delle funzioni in modo da realizzare lo sketch da caricare sull’Arduino.

Cosa ti occorre?

• 1 Arduino Uno
• 1 Breadboard
• 4 Cavetti Jumper per fare i collegamenti
• 1 resistenza da 220 Ω
• 1 LED

Conoscere il materiale

Per la realizzazione di questo primo progetto (e per i successivi) dobbiamo avere del materiale elettrico che ci servirà per svolgere vari funzioni:

La Breadboard

La breadboard (o basetta sperimentale) ti sarà molto utile per moltissimi dei progetti che andrai ad affrontare in questa collana di Arduino.

Viene utilizzata per fare circuiti sperimentali senza la necessità di effetture saldature in modo da riutilizzare il materiale che hai disposto su di essa.

La basetta utilizza dei fori collegati tra di loro mediante uno schema ben preciso come in figura e ciò permette di collegare tutti i tuoi utilizzatori su di essa.

Cavetti Jumper

Sono cavetti di diversa lunghezza e di diverso colore che terminano con un connettore maschio – maschio adatto per connettersi ai Pin della scheda Arduino Uno fino alla Breadboard.

Resistenza e diodo LED

Il diodo LED (Light Emitting Diode) è un componente che se attraversato da una corrente molto bassa emette una luce che varia in base al metodo di costruzione.

Il LED ha una caratteristica di un diodo che, quindi, se alimentato dal terminale più lungo (anodo) lascia passare la corrente e si accende, mentre se viene alimentato dal terminale più corto (catodo) non lascia passare la corrente e quindi non emette luce.

La Resistenza è un componente elettronico che impedisce un passaggio eccessivo della corrente, in questo caso impedisce di danneggiare permanentemente il diodo LED.

La loro unità di misura è l’ohm (Ω) ma esistono diversi tipi di resistenze, le più usate sono quelle a bande di colori, che in base ai colori riportati corrispondono a delle cifre del valore della resistenza (vedi tabella nella parte finale dell’ebook).

Esecuzione

Ora che hai conosciuto i componenti che andrai a utilizzare, puoi procedere con il collegamento dei componenti come in schema:

Ora non ti resta altro che connettere l’Arduino Uno al PC tramite cavo USB, lanciare l’IDE e trascrivere il codice mostrato di seguito.

Lo sketch e le sue funzioni:

Lo sketch che avete appena scritto sull’IDE contiene tutti i parametri che permettono di dire all’Arduino cosa deve fare.

Noterete che alcune scritte sono in arancione mentre altre in nero e altre ancora in blu: a cosa sono legate e cosa servono?

• I parametri in arancione sono le variabili e le funzioni, che servono all’Arduino per capire le tue intenzioni e ciò che vuoi che svolga.
• I parametri in nero sono utilizzati per indicare a quale parametro letterale o numerico sono associate variabili o funzioni.
• I parametri in blu servono a indicare il valore delle funzioni, se si tratta di un input o un output o lo stato di accessori, come LED e LCD.
• Un ultimo parametro che puoi notare nello sketch è di colore grigio; rappresenta solitamente la spiegazione della funzione dello sketch, ma non svolge nessuna funzione essenziale per l’esecuzione.

Analisi dello sketch del primo progetto:

Lo sketch riportato precedentemente svolgerà la funzione di far lampeggiare il LED collegato al Pin 13 di Arduino con l’intervallo di 1 secondo.

Analizziamolo in dettaglio:

• int, è la variabile principale dello sketch, in cui andiamo a dire che la parola LED è associata al Pin 13 di Arduino. Questa funzione ti permette di passare da un valore numero del Pin a un valore letterale, che ti sarà molto utile quando il codice sarà più lungo e complesso.

• void setup(), è il punto in cui inserirai il codice di inizializzazione. Esso inizializza tutte le impostazioni e le istruzioni della scheda come gli input e gli output prima che si avvii il ciclo principale del programma.
  Aprendo la parentesi graffa ({ ) potrai inserire le impostazioni, come pinMode che associa il valore LED (quindi il Pin 13) con la impostazione di OUTPUT cioè di uscita.
  La parentesi graffa (}) termina il parametro.
• void loop(), è il contenitore del programma principale. Contiene una serie di istruzioni che verranno eseguire in modalità ciclica, cioè all’infinito fino a quando non andrai a togliere alimentazione alla scheda d...

Indice dei contenuti

• Introduzione
• 1. Fai lampeggiare un LED
• 2. Far lampeggiare 2 LED
• 3. Leggere dati digitali da seriale
• 4. Leggere dati analogici da seriale
• 5. Accendere LED tramite pulsante
• 6. Leggere segnali da fotoresistenza
• 7. Accendere LED tramite fotoresistenza
• 8. LED RGB con regolazione manuale
• 9. Comandare un servomotore
• 10. Comandare un servo mediante potenziometro
• 11. Comandare un servo mediante due pulsanti
• 12. LCD con Arduino
• 13. LCD e sensore di temperatura
• 14. Comandare un motore passo-passo
• 15. Generare una melodia
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