L'Arduino è un popolare circuito per microcontrollori programmabili che ha avuto inizio intorno al 2005. Basato sui chip Atmega di Atmel, offre una piattaforma a basso costo sulla quale creare un'ampia varietà di circuiti di controllo elettronici. La programmazione e l'utilizzo di Arduino sono abbastanza semplici, il che lo rende attraente per studenti, hobbisti e ingegneri elettronici. La scheda Arduino ha intestazioni pin standard da 2,54 mm che consentono una facile connessione a breadboard e altri strumenti di prototipazione elettronica. Come microcontrollore, è adatto per il controllo in tempo reale di luci, sensori, motori e altre apparecchiature. Una fiorente comunità di utenti e venditori di hardware e software supportano Arduino, permettendoti di affrontare una vasta gamma di progetti.
Arduino vs PC
Un PC tipico o persino uno smartphone ha molta più memoria e numero -crunching power di un Arduino, ma non lasciarti scoraggiare. Arduino è specializzato in semplici compiti ripetitivi, come il controllo della velocità di un motore. Non eseguirà più app sofisticate contemporaneamente con grafica a colori ad alta velocità. Poiché il suo focus è sulle applicazioni di controllo elettronico, i suoi creatori hanno scelto un design a basso costo usando solo una manciata di componenti.
Per principianti: Starter Kit
Di per sé, una scheda Arduino non fa molto; sono necessari alcuni altri componenti con cui la scheda può interfacciarsi e agire. Sebbene sia possibile acquistare un Arduino autonomo, i punti vendita per hobby vendono comodi kit che ti aiutano a imparare le basi hardware e software. Oltre alla scheda Arduino stessa, un buon kit include una breadboard per prototipazione, resistori, diodi a emissione di luce (LED) e altri componenti elettronici, cablaggio e un adattatore CA “wall wart” da 9 V per alimentare Arduino. I kit migliori dispongono di guide di istruzioni che guidano l'utente nella creazione di circuiti e nella codifica.
Per programmare Arduino, è necessario un computer. Puoi usare un PC Windows, Mac o Linux. È inoltre necessario scaricare una copia di Arduino Interactive Development Environment (IDE), che è un editor di testo che si utilizza per scrivere il codice Arduino. L'IDE è un programma open source disponibile gratuitamente.
The Light Blinker
Uno dei progetti Arduino più semplici e facili è il lampeggiatore a LED. In questo progetto, si utilizza Arduino per accendere e spegnere una spia LED standard in un ciclo che si ripete finché il microcontrollore rimane acceso. Colleghi il cavo dell'anodo del LED a una delle uscite digitali di Arduino e il catodo nella connessione di terra dell'Arduino. In genere, si utilizzano i LED con una resistenza di limitazione della corrente, ma è possibile cavarsela con un LED "nudo". La scheda Arduino emette solo modeste quantità di corrente che non possono friggere il LED. Questo semplice progetto ti familiarizzerà con l'IDE di Arduino, caricando i programmi su Arduino con un cavo USB e le basi della codifica. Il successo di vedere il lampeggiamento della luce aumenta la fiducia in progetti più impegnativi.
Premere i pulsanti
Sebbene Arduino possa funzionare senza sensori, come nel progetto del lampeggio della luce, è più utile quando agisce sui dati dal mondo reale. Un interruttore a pulsante ad azione momentanea è uno dei modi più semplici per controllare Arduino. Tuttavia, per farlo funzionare correttamente, è necessario collegare una resistenza da 10K ohm allo switch in una configurazione "pull-down". Collegare uno dei resistori al pin positivo a 5 volt dell'Arduino e l'altro resistore al pin digitale che si desidera controllare. Collegare un lato dell'interruttore allo stesso pin digitale e l'altro lato dell'interruttore al pin di terra di Arduino. Il resistore pull-down forza il pin digitale a una tensione alta o bassa in modo che non "galleggi" a un valore ambiguo nel mezzo. Nel codice del programma, utilizzare l'istruzione digitalRead () per leggere il valore dello switch. Utilizzare un altro pin digitale per far lampeggiare un LED o eseguire altre azioni quando si preme l'interruttore.
Luce e altri sensori
Oltre agli interruttori, alcuni dei sensori più semplici disponibili per Arduino includono quelli per la luce , temperatura e magnetismo. I resistori variabili sono un altro modo per controllare un Arduino. La scheda ha una serie di pin di ingresso analogico che ti consentono di controllare l'Arduino con segnali che variano continuamente in aggiunta alla natura on-off del pin digitale.
Toni, toni e rumori
Il digitale di Arduino i pin di uscita possono pilotare un piccolo altoparlante palmare. Impostando un pin digitale su valori alti e bassi a velocità audio (circa cento volte al secondo), i programmi possono produrre toni nell'altoparlante. Per creare un segnale audio, creare un loop ripetuto che imposta il pin alto, ritardi per 5 millisecondi, quindi imposta il pin basso ed esegue un altro ritardo di 5 millisecondi. Con un tempo di ciclo totale di 10 millisecondi, l'altoparlante produrrà un tono di 100 hertz. Con la giusta programmazione, puoi creare scale musicali e suonare melodie. Con una programmazione diversa, è possibile creare un cicalino o una sirena.
Passing Data: Serial Monitor
L'IDE Arduino che viene eseguito sul computer include una finestra di monitoraggio seriale che riceve e visualizza i dati dal microcontrollore. Per programmi più complessi, il monitor seriale può essere un vero toccasana perché è possibile visualizzare i valori del programma per rintracciare i bug del programma. Un semplice programma che invia dati al monitor seriale consente di acquisire familiarità con questa importante funzione.
