Una raccolta di 13 tutorial per neofiti per iniziare subito ad utilizzare Arduino, la scheda Open Source ideale per la prototipazione rapida. Si parte dal primo approccio con la scheda alla creazione di una libreria, passando per Atmel Studio ed analizzando una serie di progetti innovativi. Vorresti ricevere lo Starter Kit o Arduino M0 Pro in Omaggio? Clicca qui!
1. Just another “Getting Started with Arduino”
Come già saprete, il web pullula di pagine dedicate ad Arduino. Facendo una breve ricerca, infatti, si trovano un'infinità di tutorial step-by-step e getting started che preparano il novizio maker all'utilizzo della scheda. Esistono anche moltissimi articoli che parlano della storia, ormai diventata leggenda, di Arduino e della filosofia che c'è dietro la scelta di realizzare un progetto open source. In questo articolo descriveremo il nostro primo approccio con la scheda Arduino DUE e le difficoltà che abbiamo affrontato.
2. Come scrivere una libreria per Arduino
Chi ha già provato a scrivere uno sketch per Arduino sa che lo sviluppo per questo tipo di piattaforma è relativamente semplice, grazie a un linguaggio intuitivo, un ambiente di sviluppo integrato, e numerosi esempi già pronti per l'uso. Se a questo punto volessimo condividere il codice che abbiamo sviluppato con dei nostri amici o con degli appassionati sparsi in giro per il mondo, il passo da seguire è quello di preparare una libreria. Vediamo come.
3. Sviluppo Software per Arduino con Atmel Studio
Se vi è già capitato di utilizzare Atmel Studio per sviluppare software sulla famiglia di microcontrollori AT(X)mega e conoscete i vantaggi che derivano dall'utilizzo di un debugger, avrete sicuramente sentito la mancanza di questi strumenti utilizzando l'IDE Arduino per la piattaforma Arduino Due. Vediamo in questo articolo come porre rimedio a questa lacuna.
4. Programmare Arduino UNO con Atmel Studio
Questo articolo nasce dall'esigenza di programmare una scheda Arduino UNO con l’ambiente di sviluppo “Atmel Studio”. Un tool di sviluppo dalle molteplici funzioni per programmare e progettare con i microcontrollori della famiglia Atmel. Con questo strumento si possono superare alcuni limiti dell'IDE di Arduino come la mancanza di avvisi del compilatore e la capacità di debug. Grazie alla possibilità di scrivere le applicazioni in più linguaggi realizzeremo uno sketch, per far lampeggiare il led della board UNO, sia in Assembly che in C, quest'ultima con l'integrazione delle librerie dell'IDE di Arduino. Vedremo anche come configurare il tool di Atmel per poter programmare il micro ATmega328P attraverso la stessa board di Ardunio.
5. Un encoder per Arduino
Questo progetto utilizza un economico encoder incrementale per immettere dati numerici su un sistema a microcontrollore, un’alternativa molto compatta ed economica rispetto ai tastierini. Dopo una breve introduzione sul principio di funzionamento degli encoder assoluti e incrementali e loro caratteristiche, ci si sofferma sull’economico encoder elettromeccanico e il suo uso, non tanto come sensore angolare, ma come mezzo d’immissione di dati. Nel programma d’esempio è anche usato il comodo pulsante incorporato per rendere ancora più veloce l’immissione di numerose cifre.
6. SMAs: gestiamo questi materiali “intelligenti” con Arduino
I fili a memoria di forma o Shape memory alloys (SMAs) sono materiali intelligenti che “ricordano” la loro forma originale. La loro caratteristica principale è quella di essere in grado di recuperare una forma preimpostata per effetto del semplice cambiamento di temperatura o dello stato di sollecitazione applicato. Gli SMAs sono molto usati come attuatori poiché sono materiali che cambiano forma, rigidità, posizione, frequenza naturale e altre caratteristiche meccaniche come risposta a gradienti di temperatura. La possibilità di utilizzo degli SMAs soprattutto come attuatori ha ampliato lo spettro di molti campi scientifici. Nell’ultimo decennio l’interesse scientifico nei confronti di questi materiali “intelligenti” è di molto aumentato a causa delle molteplici applicazioni e del loro basso costo. In questo articolo ne studieremo la struttura chimico-fisica e la risposta a cambiamenti di temperatura e a stress meccanici, in più, vedremo alcune particolari applicazioni ed esperimenti. Nella parte conclusiva, utilizzando Arduino, metteremo in piedi un esperimento DIY per meglio comprendere come si comportano gli SMAs.
7. Realizzazione di un rilevatore SONAR con Arduino
Lo scopo dell’articolo è illustrare, con il maggior livello di dettaglio possibile, la realizzazione di un rilevatore SONAR con Arduino. Allo scopo verrà dapprima definita l’idea alla base del progetto, illustrando le possibili soluzioni al problema, e le criticità realizzative. Successivamente saranno chiarite le differenze che intercorrono tra un sistema RADAR ed uno SONAR, il perché si è preferito optare per il secondo e quali sono le limitazioni nell'utilizzo della tecnologia. Verranno, poi, presentati i componenti, discussi i principi di funzionamento, e le accortezze da seguire quando si utilizza un sensore ad ultrasuoni come rilevatore di distanza. Ampio sguardo sarà dato anche al comparto elettronico, capendo il perché sia necessario alimentare singolarmente i dispositivi evitando di collegarli al microcontrollore, e quali sono le modifiche da apportare alla Motor Shield di Infineon. Infine, verrà presentato il software di controllo realizzato in ambiente Matlab-Simulink, e la soluzione alternativa ottenuta combinando lo sketch di Arduino con script Python.
8. Più sprint alla tua auto con Arduino e Processing
Questo progetto nasce per una necessità alquanto comune, avere un po’ più di potenza dall’autovettura alla partenza. Capita spesso per le vetture con pochi cavalli, specie in estate col climatizzatore acceso, di avere meno spunto all’avvio faticando a liberare incroci o semafori. La soluzione al problema sarebbe di disabilitare i carichi con maggior assorbimento quando è inserita una marcia bassa ma come rilevare, in un cambio manuale, la posizione della leva? Utilizzando un sensore di posizione programmabile! Un circuito elettronico capace di rilevare la posizione di una leva meccanica e gestire, con soglie prestabilite, l’intervento di un relè; il tutto programmabile al PC tramite una interfaccia grafica realizzata con Processing.
9. La regolazione di temperatura con Arduino
In questo articolo scopriremo come realizzare il software e l’hardware per un regolatore. La scelta di ARDUINO ci sembra scontata per l’economicità del prodotto e la sua larga diffusione. L’esame dettagliato di tutte le variabili che entrano in gioco in una regolazione proporzionale-integrale, che abbrevieremo con la dizione PI, non può essere svolta tramite il semplice microcontrollore, ma ha bisogno di un PC. Il collegamento fra chi fornisce i dati e chi li elabora è quindi affidato alla porta seriale di ARDUINO che comunica con la porta seriale del PC. Il PC acquisisce i dati inviati da ARDUINO, li visualizza, e li memorizza secondo il formato standard di un file EXCEL, che consente quindi tutte le possibilità successive di visualizzazione ed elaborazione.
10. MEMS, dalla teoria alla pratica: usiamo un Accelerometro con Arduino
Nella puntata precedente abbiamo parlato degli aspetti tecnologici inerenti la fabbricazione dei Micro-Electro Mechanical Systems. Come vi avevamo annunciato, però, questo non esaurisce il panorama degli argomenti da trattare, c'è molto di più! E per questo, oggi, vedremo di scoprire ancora meglio questo mondo così variegato. Faremo degli accenni alle nanotecnologie, autentica scommessa per il futuro, e poi trasformeremo le nozioni apprese in pratica e programmazione grazie all'impiego di un accelerometro e della popolarissima scheda Arduino.
11. Temperature & pressure monitoring con Arduino
In questo esaustivo articolo ci occuperemo di configurare un sistema di misurazione della temperatura e della pressione ambientali e per farlo utilizzeremo un opportuno sensore ed Arduino. Ne vedremo specifiche, schematici, dimensionamenti, collegamenti, codice e risultati finali. E poi faremo il punto sul suo futuro. Siete pronti?
12. Pilotare motori passo-passo con Arduino
Scopriamo come pilotare motori passo-passo (stepper) con Arduino e un integrato di tipo ULN2003A. Andremo a vedere, in modo sintetico, il funzionamento di un motore stepper e dell'integrato, la realizzazione di un circuito di test e la stesura del codice per Arduino.
13. Controllare I/O multipli con pochi pin di Arduino
La necessità di controllare un elevato numero di sensori, LED, attuatori o più genericamente INPUT e OUTPUT, richiede controllori o processori molto potenti e con molti pin. Questa esigenza incrementa le dimensioni fisiche del dispositivo completo e, senza dubbio anche il costo, oltre che la complessità del codice e dell'hardware. Tuttavia, laddove non vi è una esigenza di controllo real-time di ingressi/uscite ed è quindi possibile interrogarli/pilotarli in sequenza, effettuando così un 'polling', si riesce ad abbattere i costi e ridurre le dimensioni del manufatto attraverso l'ausilio di Multiplexer (MUX) e Demultiplexer (DEMUX). Questo articolo illustra cosa sono questi dispositivi, quando è opportuno o necessario usarli e infine illustra un caso pratico di connessione ad Arduino.
Una interessante raccolta di progetti Arduino, dal “semplice” controllo del motore passo-passo passando per la regolazione della temperatura in ambiente home, ma anche l’utilizzo di un accelerometro per vari impieghi automotive.