5 idee per progetti Arduino

L'Arduino è un popolare circuito stampato a microcontrollore programmabile che ha avuto i suoi inizi intorno al 2005. Basato sui chip ATmega di Atmel, fornisce una piattaforma a basso costo su cui creare un'ampia varietà di circuiti di controllo elettronici. La programmazione e l'utilizzo di Arduino è abbastanza semplice, 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 al controllo in tempo reale di luci, sensori, motori e altre apparecchiature. Una fiorente comunità di utenti e fornitori di hardware e software supporta Arduino, consentendoti di affrontare un'ampia gamma di progetti.

Un tipico PC o persino uno smartphone ha molta più memoria e potenza di elaborazione dei numeri rispetto a un Arduino, ma non lasciarti scoraggiare. L'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 si concentra sulle applicazioni di controllo elettronico, i suoi creatori hanno scelto un design a basso costo utilizzando solo una manciata di componenti.

Di per sé, una scheda Arduino non fa molto; hai bisogno di alcuni altri componenti con cui la scheda può interfacciarsi e su cui agire. Sebbene tu possa acquistare un Arduino autonomo, i negozi di hobby vendono kit utili che ti aiutano ad apprendere le basi dell'hardware e del software. Oltre alla scheda Arduino stessa, un buon kit include una breadboard per la prototipazione, resistori, diodi emettitori di luce (LED) e altri componenti elettronici, cablaggio e un adattatore CA da 9 V "wall wart" per alimentare l'Arduino. I kit migliori hanno guide di istruzioni che ti guidano attraverso la creazione di circuiti e la codifica.

Per programmare Arduino è necessario un computer. Puoi usare un PC Windows, Mac o Linux. Devi anche scaricare una copia dell'Arduino Interactive Development Environment (IDE), che è un editor di testo che usi per scrivere il codice Arduino. L'IDE è un programma open source disponibile gratuitamente.

Uno dei progetti Arduino più semplici e facili è il lampeggiatore LED. In questo progetto, usi Arduino per accendere e spegnere una spia LED standard in un ciclo che si ripete finché il microcontrollore rimane acceso. Inserite il cavo dell'anodo del LED in una delle uscite digitali di Arduino e il catodo nella connessione di massa di Arduino. In genere, si utilizzano LED con un resistore limitatore di corrente, ma è possibile farla franca con un LED "nudo". La scheda Arduino emette solo modeste quantità di corrente che non possono friggere il LED. Questo semplice progetto ti consentirà di familiarizzare con l'IDE Arduino, caricare programmi su Arduino con un cavo USB e le basi della codifica. Il successo di vedere la luce lampeggiare rafforza la tua fiducia in progetti più impegnativi.

Sebbene Arduino possa funzionare senza sensori, come nel progetto del lampeggiatore luminoso, è più utile quando agisce sui dati del 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 allo switch una resistenza da 10K ohm in configurazione “pull-down”. Collegare uno dei resistori porta al pin positivo a 5 volt di Arduino e l'altro resistore porta al pin digitale che si desidera controllare. Collega un lato dell'interruttore allo stesso pin digitale e l'altro lato dell'interruttore al pin di terra di Arduino. Il resistore di pull-down forza il pin digitale a una tensione alta o bassa in modo che non "galleggi" mai a un valore ambiguo nel mezzo. Nel codice del tuo programma, usa l'istruzione digitalRead() per leggere il valore dell'opzione. Usa un altro pin digitale per far lampeggiare un LED o per eseguire qualche altra azione quando premi l'interruttore.

Oltre agli interruttori, alcuni dei sensori più semplici disponibili per Arduino includono quelli per 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 consentono di controllare Arduino con segnali che variano continuamente oltre alla natura on-off del pin digitale.

I pin di uscita digitale di Arduino possono pilotare un piccolo altoparlante palmare. Impostando un pin digitale su valori alti e bassi a frequenze audio (circa un centinaio di volte al secondo), i tuoi programmi possono produrre toni nell'altoparlante. Per creare un segnale audio, creare un loop ripetuto che imposta il pin alto, ritarda di 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, puoi creare un cicalino o una sirena.

L'IDE Arduino che viene eseguito sul tuo computer include una finestra di monitoraggio seriale che riceve e visualizza i dati dal microcontrollore. Per i 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 i dati al monitor seriale ti aiuta a familiarizzare con questa importante funzione.