Quanto segue non vuole essere un "corso" in sostiuzione dei mille disponibili in rete (alcuni ben fatti ed altri orribili, come tutte le informazioni in Internet del resto) ma cerchiamo di stabilire i principi fondamentali per poter essere in grado di fare i nostri progetti, o almeno per poter capire ed usare così come sono i progetti che verranno mano a mano presentati nei prossimi 3D su questo Forum.
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Che cosa è un “
Arduino” ?
Arduino è una piattaforma di prototipazione open-source basata su flessibilità, hardware e software facile da usare. E 'pensato per hobbisti e chiunque sia interessato a creare oggetti o ambienti interattivi. Semplicemente, può leggere sensori, eseguire azioni basate su ingressi da pulsanti, azionare motori di controllo, e si può espandere facilmente.
Tutte le schede Arduino hanno una cosa in comune: sono programmabili attraverso l'Arduino
IDE. Questo è il software che ti permette di scrivere e caricare il codice sul microprocessore. Oltre a ciò, ci possono essere un sacco di differenze tra le varie schede in commercio: Il numero di ingressi e uscite (il numero di sensori, LED e pulsanti che è possibile utilizzare su una singola scheda), velocità, tensione di funzionamento, e forma sono solo alcune delle variabili. Alcune schede sono progettate per essere integrate in altri progetti e non hanno alcuna interfaccia di programmazione, che si deve acquistare separatamente. Alcune possono essere alimentate direttamente da una batteria 3.7V, altre hanno bisogno di 5V.
Usate la lista ( incompleta !!) ) qui sotto per trovare il giusto Arduino per il vostro progetto.
Leggete il
Glossario qua sotto per una spiegazione elementare dei termini.
Arduino DueAllegato:
Arduino Due.jpg [ 213.72 KiB | Osservato 1703 volte ]
Arduino Due dispone di 54 pin digitali di ingresso / uscita (di cui 12 possono essere utilizzati come uscite PWM), 12 ingressi analogici, 4 UART (porte seriali hardware), un clock a 84 MHz, una connessione USB-OTG, 2 DAC (digitale in analogico), 2 TWI, un jack di alimentazione, un connettore SPI, un connettore JTAG, un pulsante di reset e un pulsante di cancellazionememoria. Ci sono anche alcune funzioni interessanti come DAC, audio, DMA, una libreria sperimentale multi tasking e altro ancora.
Nota: A differenza di altre schede Arduino, la scheda Arduino Due funziona a 3.3V. La tensione massima che i pin di I / O può tollerare è 3.3V. Fornire tensioni più elevate, come 5V a un pin I / O potrebbe danneggiare la scheda.
Caratteristiche:
• Microcontroller: AT91SAM3X8E
• Alimentazione: 3.3V
• Tensione ingressi consigliata: 7-12V
• Tensione ingressi Min-Max Input: 6-20V
• Piedini I/O Digitali: 54 (di cui 12 con possibile PWM)
• Piedini Ingressi Analogici: 12
• Piedini Uscite Analogiche : 2
• Corrente di uscita Totale in DC su tutte le linee I/O: 130 mA
• Corrente DC per pin a 3.3V: 800 mA
• Corrente DC per pin a 5V: 800 mA
• Flash Memory: 512 KB disponibile per applicativo
• SRAM: 96 KB (2 banchi: 64KB e 32KB)
• Clock: 84 MHz
Arduino Mega 2560 R3Allegato:
Arduino Mega 2560 R3.jpg [ 251.05 KiB | Osservato 1703 volte ]
Arduino Mega è una scheda basata sul microcontrollore ATmega2560. Dispone di 54 pin digitali di ingresso/uscita (di cui 14 possono essere utilizzate come uscite PWM), 16 ingressi analogici, 4 UART (porte seriali hardware), un cristallo oscillatore a 16 MHz, una connessione USB, un jack di alimentazione, un connettore ICSP, e un pulsante di reset. Il Mega è compatibile con la maggior parte delle schede “scudo” progettate per Arduino Duemilanove o Diecimila.
Il Mega 2560 R3 aggiunge anche pin SDA e SCL vicino al AREF. In aggiunta, ci sono due nuovi perni posizionati vicino al pin RESET. Uno è il IOREF che consentono agli shield di adattarsi alla tensione fornita dalla scheda. L'altro è un non collegato ed è riservato per scopi futuri. Il Mega 2560 R3 funziona con tutte le protezioni esistenti, ma in grado di adattarsi ai nuovi schermi che utilizzano questi pin aggiuntivi.
Caratteristiche:
• microcontroller : ATmega2560
• Tensione ingressi consigliata - 7-12V
• 54 piedini digitali I/O (14 uscite PWM)
• 16 ingressi digitali
• 256k Flash Memory
• 16Mhz Clock
Arduino LeonardoAllegato:
Arduino Leonardo.jpg [ 212.1 KiB | Osservato 1703 volte ]
Leonardo è una scheda di sviluppo di Arduino con connessione USB. Utilizza microcontrollore ATMEGA32U4. Inoltre, poiché il 32U4 gestisce direttamente l'USB, sono disponibili librerie di codice che permettono di emulare una tastiera di un computer, il mouse, e altro ancora utilizzando il protocollo USB-HID
Dispone di 20 pin digitali di ingresso / uscita (di cui 7 possono essere utilizzate come uscite PWM e 12 come ingressi analogici), un oscillatore a 16 MHz, una connessione micro USB, un jack di alimentazione, un connettore ICSP e un pulsante di reset
Caratteristiche:
• microcontroller :ATmega32u4
• Tensione ingressi consigliata: 7-12V
• 20 piedini digitali I/O
• 7 uscite PWM
• 12 ADCs
• 16MHz Clock
• 32 KB Flash Memory
Arduino Uno - R3Allegato:
Arduino Uno - R3.jpg [ 246.86 KiB | Osservato 1703 volte ]
Caratteristiche:
• microcontroller ATmega328
• Tensione ingressi consigliata - 7-12V
• 14 piedini digitali I/O (6 uscite PWM)
• 6 Ingressi Analogici
• 32k Flash Memory
• 16Mhz Clock
Arduino Pro 328 - 5V/16MHzAllegato:
Arduino Pro 328 - 5V-16MHz.jpg [ 335.52 KiB | Osservato 1703 volte ]
Caratteristiche:
• microcontroller ATmega328 16MHz
• connessione USB fuori scheda
• regolatore 5V a bordo
• Max corrente per le uscite 150mA
• Protezione per sovra corrente
• Protezione Inversione polarità
• Alimentazione in DC: 5V-12V
• Fusibile resettabile a bordo protégé la scheda da cortocircuiti
Dimensioni: 53.34 x 52.08 mm
Arduino Pro Mini 328 - 5V/16MHzAllegato:
ArduinoProMini_Front_3v3.jpg [ 78.29 KiB | Osservato 1702 volte ]
Dimensioni: 18 x 33mm
Caratteristiche:
• ATmega328 a 16MHz
• connessione USB fuori scheda
• Supporta auto-reset
• regolatore 5V a bordo
• Max corrente per le uscite 150mA
• Protezione per sovra corrente
• Pesa meno di 2 grammi
• Alimentazione in DC: 5V-12V
• LED a bordo: Power e Status
• Piedini Analogici: 8
• Piedini I/O Digitali : 14
Arduino Mini 05Come il PRO-MINI 328 ma più piccola . Richiede una connessione seriale esterna per la programmazione.
Pro Micro - 5V/16MHzAllegato:
Pro Micro - 5V-16MHz.jpg [ 239.05 KiB | Osservato 1703 volte ]
Questa piccola scheda fa tutto quello che fa un Arduino ma in dimensioni ridotte: 4 canali ADC a 10 bit, 5 pin PWM, 12 I/O Digitali così come una seriale hardware Rx/Tx. Esecuzione a 16MHz e 5V. Vi è un regolatore di tensione a bordo in modo che possa accettare tensione fino a 12VDC. Se collegate l'alimentazione non regolata alla scheda, assicurarsi di collegarla al pin "RAW" a non VCC. Dimensioni: 3.3 x 1.8 cm (!! )
Caratteristiche:
• ATmega32U4 a 16MHz – 5V
• Supportato da Arduino IDE v1.0.1
• Connettore micro-USB a bordo per la programmazione
• 4 piedini ADC a 10-bit
• 12 Piedini I/O Digitali (di cui 5 con possibilità di PWM)
• Connessione seriale Rx-Tx Hardware
Glossario dei Termini usati"
Shield" o “scudo” : Sia la scheda originale, sia i cloni, fanno uso di shields, ovvero di espansioni alla Arduino base, realizzate con schede che possono essere collocate al di sopra della Arduino, inserendosi nei connettori normalmente presenti su Arduino. Esistono espansioni dedicate a varie funzioni specifiche
uC (
Microcontroller): Il microcontrollore è il cuore (o, più propriamente, il cervello) della scheda Arduino. La scheda di sviluppo Arduino è basata su microcontrollori AVR di tipo diverso, ognuno dei quali con funzioni e caratteristiche diverse.
Piedini
I/O Digitali : Questo è il numero di pin digitali di ingresso / uscita che sono disponibili sulla scheda. Ognuno di questi può essere configurato sia come ingresso che come uscita, alcuni sono in grado di PWM e alcuni come pin di comunicazione seriale.
Ingressi Analogici: Questo è il numero di pin di ingresso analogici che sono disponibili sulla scheda. Pin analogici sono classificati come "A" seguito dal loro numero, che consentono di leggere i valori analogici tramite il convertitore analogico-digitale (ADC) nel chip ATMega. Gli ingressi analogici possono essere configurati come altri I/O digitali se ne avete bisogno.
PWM: Questo è il numero di pin di I/O digitali che sono in grado di produrre un segnale PWM. Un segnale PWM è simile ad un'uscita analogica, e permette di emulare una tensione analogica alternata tra zero e la tensione di sistema.
UART: Questo è il numero di linee separate di comunicazione seriale disponibili sulla scheda. Sulla maggior parte delle schede Arduino, i piedini 0 ed 1 di I/O sono usati come Tx /Rx. Alcune schede Arduino hanno più UART e in grado di supportare più porte seriali in una sola volta. Tutte le schede Arduino hanno almeno una UART per la programmazione, ma alcuni non danno accessibilità ai piedini per usi diversi.
Memoria Flash: Questa è la quantità di memoria di programma che il chip ha a disposizione per memorizzare il vostro “sketch” ovvero il programma. Non tutti questa memoria è disponibile in quanto una piccola porzione è occupata dal bootloader (in genere tra 0,5 e 2 KB).
Bootloader: Se il microcontrollore è il cervello della scheda Arduino, il “bootloader” è la sua personalità. Senza il bootloader, semplicemente non sarebbe un Arduino. Il bootloader è un programma che risiede sul chip ATMega e permette di caricare i programmi tramite la porta seriale invece di dover utilizzare un programmatore hardware
Interfaccia di Programmazione: Collegamento tra la scheda Arduino ed il PC per la programmazione: dipende dal modello di scheda. Alcune schede hanno una presa USB a bordo in modo che tutto quello che dovete fare è collegarlo a un cavo USB, altri hanno un connettore in modo da poter collegare un interfaccia FTDI o un cavo FTDI. Altre schede, come la Mini, hanno pin seriali per la programmazione, ma non sono compatibile con l'intestazione FTDI standard. Ogni scheda Arduino che ha una presa USB a bordo ha anche l’hardware che consente la conversione seriale-USB. Alcune schede, tuttavia, non hanno bisogno di hardware aggiuntivo, perché le loro microncontrollers sono dotati di supporto per USB.
L'ambiente di sviluppo integrato (IDE
) di Arduino è un'applicazione multipiattaforma ( Windows, Mac, Linux ) disponibile liberamente qui:
http://arduino.cc/en/main/software È concepita per iniziare alla programmazione artisti e altri neofiti, che siano a digiuno di pratica nello sviluppo di software. Per permettere la stesura del codice, l'IDE include un editore di testo dotato inoltre di alcune particolarità, come il controllo delle parentesi e l'indentazione automatica. Inoltre dispone di un controllo della correttezza del codice ed è in grado di compilare e caricare sulla scheda Arduino connessa al PC il programma eseguibile in una sola passata e con un solo click.
Alternative ad Arduino IDE:Un esempio alternativo di ambiente integrato dedicato ad Arduino (ma anche ad altre utilizzazioni) è
Minibloq, distribuito con licenza libera, che mette a disposizione un particolare ambiente di sviluppo visuale per la programmazione di Arduino, robot, e altri simili dispositivi.
http://blog.minibloq.org/ Caratteristiche di Minibloq sono l'interfaccia intuitiva, e la capacità di generare il codice a partire da uno schema grafico a blocchi disegnato dall'utente. Per questa sua impostazione intuitiva, il software è indirizzato ad avvicinare principianti e neofiti alla programmazione di microcontroller, in contesti scolastici ed educativi che vanno dalla scuola primaria all'ambiente liceale.
Alla prossima puntata!
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