Quale scheda Arduino scegliere per il mio progetto?

La famiglia Arduino conta talmente tanti esponenti che è difficile tenerli a mente tutti. Ciascuno di essi dimostra le proprie specificità, in termini di dimensioni, caratteristiche, prestazioni ed anche applicazioni preferenziali. E questo non è un caso: avere l'imbarazzo della scelta può essere davvero molto utile quando bisogna dimensionare un progetto. Ma può essere anche dispersivo ed è proprio per questo motivo che oggi le vediamo tutte insieme e cerchiamo di farci un'idea più chiara su quale scheda Arduino scegliere e perché, anche in funzione della specifica applicazione. Buona lettura.

Arduino è un nome di grandissimo successo che oggi, per tantissimi, significa "creatività", "possibilità" e tanto altro ancora. Ma per chi ne sa poco, o per chi non conosce tutte le possibilità offerte dalla famiglia Arduino, oggi affrontiamo un tema piuttosto importante ovvero la scelta della giusta scheda.
Quando si decide di creare un sistema, qualsiasi sia il suo scopo, la cosa fondamentale è che si deve essere in grado di scegliere da subito il sistema migliore, dimensionato nel migliore dei modi ed ottimizzato per la specifica applicazione.
Vediamo, dunque, adesso le schede Arduino distinte per caratteristiche, prestazioni, specifiche e soprattutto applicazioni preferenziali.

Arduino UNO

È la prima e più popolare incarnazione di questa famiglia: UNO è probabilmente la più conosciuta ed è stata talmente utilizzata, studiata e perfezionata da essere arrivata addirittura alla terza edizione (revisione). Basata su un microcontrollore ATmega328 di Atmel, è dotata di 14 pin di I/O digitali, 6 dei quali possono essere utilizzati per uscite PWM.
È dotato di un risuonatore ceramico a 16 MHz, connessione USB, connettore per alimentazione ed header ICSP.
Una delle caratteristiche più utili e più apprezzate dagli utenti è il pulsante di RESET. Durante il funzionamento capita spesso di doverlo utilizzare per riavviare la scheda.

ArduinoUno_R3Questa scheda non utilizza il classico chip driver FTDI per la conversione USB-to-serial ma un ATmega16U2 (ovvero un ATmega8U2 fino alla R2) programmato a questo scopo.
Arrivato alla sua terza versione, la revisione 3 (R3), le caratteristiche aggiunte lo hanno reso incredibilmente più completo e funzionale. Sono stati aggiunti, infatti, i pin SCL ed SDA, insieme con AREF. Accanto al Reset, inoltre, ora alloggiano nuovi pin, IOREF, per esempio, il quale consente ad un'eventuale shield connesso alla scheda di adattare il valore di tensione di funzionamento a quello fornito dalla stessa.

Cosa ci potete fare? Praticamente tutto. Premesso che le sue dimensioni non sono l'ideale per applicazioni ad alto grado di integrazione, è comunque possibile creare sistemi comandati tramite etere oppure connessione ad Internet via cavo.
La sua struttura modulare le consente di poter essere dotata di qualunque chip o sensore o trasduttore o feature e così di poter interagire col resto del mondo.

Parlando di questo, vale la pena di notare che, un po' per praticità un po' per diffusione, tutta una serie di schede che si propongono come alternative ad Arduino si sono dotate di header e pinout ad essa compatibili. Questo significa che potete pensare di creare uno shield per Arduino, perfezionarlo e modificarlo fino a quando non raggiunge esattamente le prestazioni e lo scopo che avete in mente e poi utilizzarlo cambiando la scheda.
Potete, quindi, pensare Arduino UNO come una sorta di laboratorio di test.

Arduino Leonardo

Relativamente una nuova uscita, la scheda Leonardo funziona basandosi sull'impiego di un ATmega32U4. Questa scheda offre all'utente 20 I/O digitali, dei quali 7 possono essere utilizzati per uscite PWM e 12 possono essere programmate per fungere da ingressi analogici.
Anche qui troviamo un oscillatore da 16 MHz, una connessione USB, questa volta di tipo micro, l'alimentazione, l'header ICSP ed il pulsante di Reset.

ArduinoLeonardoSulla carta, dunque, pare essere semplicemente una UNO con qualche uscita in più. In verità già guardandola ci si rende conto che sarebbe ancora possibile diminuirle le dimensioni ma la compatibilità dell'header per gli shield in questo caso viene preservata.
Una volta collegata tramite cavo USB, grazie alle funzionalità integrate nell'ATmega32U4, in termini di connettività e comunicazioni USB, si è subito operativi, ovvero non serve un processore secondario.

Arduino DUE

I nostri lettori sanno bene che riteniamo che la versione DUE sia la più naturale evoluzione da seguire nello studio delle schede di prototipazione qualora si sia deciso di aumentare il proprio livello di competenza e la complessità dei propri progetti rimanendo fedele alla famiglia delle schede Arduino.
Questa versione, sicuramente molto meno "popolare" della sua precedente, è basata su un SAM3X8E ARM Cortex-M3, un processore davvero di rilievo.

ArduinoDueCi attrae molto di questa scheda non soltanto la prospettiva di poter passare da un microcontrollore ad 8 bit ad un'architettura a 32 ma il fatto che questa versione ha 54 pin I/O digitali, dei quali ben 12 possono essere utilizzati come uscite PWM, 12 possono essere gli ingressi analogici, sono disponibili addirittura 4 UART, 2 TWI e 2 DAC.
Sono presenti anche header JTAG ed SPI, un pulsante di reset ed uno di cancellazione, oltre alla connettività USB OTG.

A differenza di altre schede della stessa famiglia, come abbiamo segnalato, questa scheda funziona con una tensione operativa pari a 3.3 V. È necessario, dunque, lavorare con un convertitore in maniera tale da non fornire una tensione superiore onde evitare di danneggiare la scheda.

Se il vostro progetto, dunque, richiede di più, ed in particolare ha bisogno di un'architettura a 32 bit, lavorare con la famiglia Arduino è ancora possibile grazie a questa scheda.

Arduino Yún

Se da un lato è vero che la famiglia Arduino consente l'espandibilità tramite l'utilizzo di diversi moduli, è anche vero che per aggiungere qualunque funzionalità è necessario utilizzare un modulo.
Ecco per quale motivo una scheda che fosse, per esempio, già dotata della possibilità di connettersi ad Internet, magari sfruttando proprio un'interfaccia wireless, sarebbe certamente la benvenuta. Ecco per quale motivo accogliamo con grande entusiasmo Arduino Yún, la quale, basata su Atmel ATmega32U4, implementa il chip Atheros AR9331 per le comunicazioni wireless.
Questa supporta una distribuzione Linux basata su OpenWR che è conosciuta con il nome di Linino.

ArduinoYunLa scheda, come avete visto nell'immagine, prevede il pieno supporto di interfaccia Ethernet e Wi-Fi, la connettività tramite una porta USB di tipo A, uno slot per schede micro-SD posto sul retro della scheda (il che è un altro grande vantaggio perché per poter aggiungere la memorizzazione su scheda sarebbe stato comunque necessario utilizzare un nuovo shield).
Yún è anche ben in grado di gestire espansioni poiché è dotata di 20 pin di I/O, dei quali 7 PWM e 12 ingressi analogici.
Anche qui abbiamo un oscillatore da 16 MHz, connessione micro USB, header ICSP e 3 pulsanti.

Non c'è molto di più da dire: subito pronta all'uso e subito connessa ad Internet, la scheda vi regalerà le stesse possibilità delle altre. Una base di partenza estremamente comoda.

Arduino Micro

Sviluppata in collaborazione con Adafruit, che siamo sicuri tutti conoscerete, Arduino Micro è basata su un processore ATmega32U4.
La scheda è dotata di 20 pin I/O digitali, anche in questo caso 7 PWM e 12 ingressi analogici, e delle "solite" caratteristiche.
Il modulo include tutto ciò che serve per il supporto del microcontrollore che può essere con semplicità connesso al computer e subito reso operativo.

ArduinoMicroFrontLa sua caratteristica principale, come il nome suggerisce, è il fattore di forma, tanto è vero che le sue dimensioni sono estremamente contenute.
Per tutte le applicazioni, dunque, che richiedono una miniaturizzazione più "spinta", sicuramente questa scheda potrà fare al caso vostro.

Arduino Robot

Si tratta della prima scheda della famiglia dotata di ruote. Un vero e proprio robot, con due processori.

RobotLa scheda nasce per il controllo motore mentre la parte di controllo ha lo scopo di effettuare la lettura dei sensori disponibili e determinare eventuali azioni correttive oppure operazioni.
Ciascuna delle schede è basata, ancora una volta, su ATmega32u4 e possono essere programmate sempre utilizzando lo stesso ambiente, ovvero l'IDE che tutti noi ben conosciamo.
Più specificatamente, programmare il robot prevede un procedimento simile a quanto accade nell'utilizzo della Leonardo, dal momento che entrambi i microcontrollori gestiscono le comunicazioni USB in maniera integrata.

Anche soltanto dall'immagine siamo sicuri che vi sarete resi conto che questa scheda fa davvero la gioia di tutti gli appassionati, soprattutto perché subito operativa.

Arduino Esplora

Su queste pagine abbiamo parlato più volte e per tanto tempo della scheda Arduino Esplora perché uno dei nostri autori più affezionati, adrirobot, ci ha lavorato parecchio. Presentandola, innanzitutto, e poi mettendola al lavoro facendo diversi esperimenti.
Anche questa è basata su ATmega32u4 ed è in qualche modo derivata dalla Leonardo.

arduino esploraLa sua forma, molto diversa dalle altre, la fa assomigliare ad un gamepad ma più che un gioco si tratta di una scheda veramente completa di diversi sensori, tra cui temperatura, livello di intensità sonora e luminosa. L'accelerometro, il joystick e tanto altro ancora completano la dotazione di una scheda pensata per essere già autonoma e pronta per l'interconnessione con altri moduli esterni.
Può essere, naturalmente, espansa, come da migliore tradizione della famiglia Arduino e pertanto consente a chi la usa di liberare la fantasia.

Arduino Mega (2560)

Arduino Mega è basato su Atmel ATmega2560 ed è dotato di un numero di pin simile a quanto abbiamo visto con la versione DUE. Le similitudini non si fermano qui, ma valgono anche per le altre interfacce.

ArduinoMega2560_R3Va segnalato che è compatibile con la maggior parte degli shield progettati per le versioni Duemilanove e Diecimila.

Arduino Mini

Originariamente basato su ATmega168, ed oggi, invece, equipaggiato con ATmega328, la versione Mini è estremamente essenziale ed è pensata per l'utilizzo su breadboard e più in generale per progetti in cui di spazio ce n'è veramente poco a disposizione.

Mini05_front14 pin I/O digitali, dei quali 6 PWM, 8 pin di ingresso analogici, oscillatore da 16 MHz, connessione tramite adattatore USB-Serial oppure USB o anche RS232.
Sebbene sia estremamente semplice, non sottovalutatela.

Arduino LilyPad

LilyPad è una scheda Arduino basata su ATmega168V, la versione low-power dell'ATmega168, nata per uno scopo specifico e pensata per un particolare tipo di applicazioni: il wearable.
Questa specifica branca della scienza, oggi in fase di sviluppo sia dal punto di vista dei progetti in corso sia per quanto riguarda la lavabilità dei tessuti, ha richiesto fin da subito una scheda in grado di essere facilmente integrabile, di piccole dimensioni ma nel contempo anche molto versatile.
Il risultato di questo lavoro è una soluzione che può essere facilmente alimentata e che ha la possibilità di essere connessa a diversi sensori ed attuatori.

LilyPad

Arduino Nano

Le dimensioni continuano a scendere e la famiglia Arduino propone Nano.
Ha più o meno le stesse funzionalità della Arduino Duemilanove ma ha evidentemente dimensioni completamente diverse.
L'unica cosa che manca è il jack di alimentazione e può funzionare soltanto tramite connessione USB.

ArduinoNanoFront

Arduino Pro Mini

Anche questa versione è basata su ATmega328, ed è dotata di 14 pin di I/O digitali, dei quali 6 PWM, 8 ingressi analogici, un pulsante di reset ed un header a 6 pin che può essere connesso ad un cavo FTDI per consentire le comunicazioni seriali attraverso USB.
Naturalmente non possiamo che consigliare questa scheda a chi abbia, ancora una volta, estreme esigenze in termini di riduzione delle dimensioni del sistema complessivo.

ArduinoProMini

Arduino Fio

Fio (V3) è una scheda microcontrollore basata su Atmel ATmega32U4 con 14 pin di I/O digitali, dei quali anche questa volta 6 sono PWM, ed ancora 8 ingressi analogici.
La differenza con le altre sta nell'alimentazione, visto che questa volta è prevista una batteria agli ioni di litio ed un circuito di caricamento che funziona tramite USB.

ArduinoFio

Il focus della scheda sono le applicazioni wireless e può essere utilizzata per comunicazioni USB-to-XBee, anche grazie ad adattatori.

Arduino Zero

Uscita non molto tempo fa, il team Arduino ha dato vita alla scheda di sviluppo Zero; semplice, essenziale, elegante ma con un cuore a 32 bit. Si tratta dell'evoluzione della versione UNO e di fatto ne aumenta in maniera considerevole le potenzialità.

Arduino_ZeroArduino Zero a bordo ha una microcontrollore differente, un SAMD21 MCU, basato su Cortex M0+. Stiamo parlando, quindi, di un altro livello, decisamente successivo.
Specifiche ulteriori parlano di 256 kB di Flash, 32 kB di SRAM, il tutto in package TQFP.
È garantita la compatibilità con gli shield Arduino alimentati con una tensione pari a 3.3V e layout UNO R3.

Perché è interessante? Sicuramente per le periferiche, per esempio l'Embedded Debugger (EDBG) che facilita il lavoro di debug su processore senza la necessità di hardware ulteriore.

Arduino Gemma

Ultima, ma di certo non ultima, Gemma, simile alla scheda di Adafruit, è un'altra soluzione compatibile con il wearable e basata su ATtiny85. La scheda può essere programmata ancora una volta utilizzando il ben noto IDE tramite una connessione USB.
Anche questa opera ad una tensione pari a 3.3V, lavora con 3 pin di I/O digitali, due canali PWM ed un ingresso analogico.
Funziona alla frequenza operativa di 8 MHz ed è dotata di 8 kB di memoria Flash.

arduinogemmaDate le dimensioni e le caratteristiche, riteniamo di poterla consigliare per qualunque progetto che abbia a che fare con il wearable, soprattutto se si pensa all'integrazione di LED pixels ma non solo: anche questa scheda, infatti può essere di aiuto a chi voglia realizzare progetti di diversa natura e di dimensioni contenute.

Conclusioni

Come vi avevamo accennato all'inizio, non esiste "la scheda perfetta". Così come non esiste il progetto "definitivo". Esigenze, specifiche, caratteristiche, differenze, peculiarità e prestazioni rendono ciascun progetto diverso da qualunque altro.
Ad esempio, il numero di ingressi analogici ed il numero di uscite digitali disponibili può essere determinante ma se nel progetto sono presenti motori oppure altre soluzioni da comandare in PWM, allora il numero di uscite disponibili sulla board può facilmente diventare IL parametro guida, ed il più importante da osservare e rispettare. E concordemente, la piattaforma di prototipazione che dovrete utilizzare dovrà essere necessariamente quella più giusta per la vostra specifica applicazione.
E se per tutte le tecnologie indossabili la scelta pare quasi che sia obbligata, non altrettanto si può dire per tutti gli altri differenti campi applicativi ai quali si possa pensare.
E anche una volta che avrete valutato tutto questo, sappiate che l'esperienza è certamente il parametro più importante di tutto per cui, l'unico vero consiglio sempre valido che possiamo darvi è: sperimentate quanto più potete.
E buon divertimento.

La famiglia Arduino è disponibile a catalogo CONRAD con spedizione in 24h.

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47 Commenti

  1. plotino plotino 6 febbraio 2015
    • Emanuele Bonanni Emanuele 6 febbraio 2015
      • Daniele Valanzuolo daniele.vln 11 febbraio 2015
  2. Adriano Gandolfo adrirobot 6 febbraio 2015
    • Piero Boccadoro 6 febbraio 2015
      • spantik72 spantik72 18 agosto 2015
        • Adriano Gandolfo adrirobot 18 agosto 2015
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  3. riky2k riky2k 6 febbraio 2015
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    • xDuKeN xDuKeN 7 febbraio 2015
      • Adriano Gandolfo adrirobot 7 febbraio 2015
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          • Adriano Gandolfo adrirobot 7 febbraio 2015
  7. Fabrizio Bianchini Fabrizio Bianchini 7 febbraio 2015
  8. Fabrizio Bianchini Fabrizio Bianchini 7 febbraio 2015
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  20. Adriano Gandolfo adrirobot 29 maggio 2015
  21. FraMor79 FraMor79 4 giugno 2015

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