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Shield Arduino made in CFP

del 09 maggio 2018

Agli inizi del terzo bimestre noi del settore elettronico informatico abbiamo cominciato a studiare un microcontrollore chiamato Arduino, nello specifico Arduino Uno.

Arduino è una piattaforma elettronica open-source basata su hardware e software. È in grado di leggere delle entrate, come la luce su un sensore, il dito su un pulsante, l’aumento di calore…, e di trasformarli in uscite, come accendere dei LED o attivare un motore o molto altro. Quindi, essenzialmente, una scheda Arduino è un elaboratore che legge un input (ingresso) e restituisce un output (uscita).

Per prima cosa, il nostro professore incaricato all’insegnamento del microcontrollore ci ha insegnato come era fatto, mostrandoci con degli esempi il modo in cui si programmava. Nel frattempo, la classe prima del nostro stesso settore saldava dei componenti di base (come LED, una fotoresistenza, un buzzer, un fototransistor degli interruttori e altro) in una scheda elettronica chiamata SHIELD, in grado di provare a far svolgere e a eseguire alcune funzioni. Queste schede sono state progettata e assemblate interamente dai ragazzi della classe prima. Quando le SHIELD sono state ultimate, abbiamo iniziato la parte di programmazione.

Il microcontrollore legge, attiva e disattiva le porte di Arduino seguendo le istruzioni contenute in uno SKETCH, e cioè un programma scritto in wiring, ovvero il linguaggio di programmazione, derivato dal C++, utilizzato per scrivere programmi installabili sul microcontrollore ATmega328 che equipaggia Arduino uno. Successivamente lo SKETCH viene compilato, cioè tradotto in linguaggio macchina.

Per programmare Arduino è sufficiente collegarsi al computer mediante un cavo usb. Durante la compilazione del programma si può anche verificare se si sono compiuti degli errori che appaiono tramite delle segnalazioni di colore rosso/arancione nella zona bassa dello SKETCH. Il programma è un elenco di istruzioni elementari che il computer esegue, uno dopo l’altro, in maniera acritica. Nello scrivere un programma si devono rispettare alcune regole ortografiche, grammaticali e sintattiche e si devono mettere in fila le istruzioni in maniera che il computer arrivi, passo dopo passo, esattamente al risultato voluto.

Facciamo un esempio.
SKETCH (programma):
/*vogliamo far lampeggiare 2 led rossi con anodo sui pin 4 e 5 di arduino e il catodo a negativo(GND) */
void setup() //indica l’inizio della zona di inizializzazione del programma
{ //inizio del setup
pinMode(4, OUTPUT); //il pin 4 è un’uscita (viene posizionato il led rosso 1)
pinMode(5, OUTPUT); //il pin 5 è un’uscita (viene posizionato il led rosso 2)
} //fine del setup
void loop() /*parte di loop, parte principale del programma, che
viene eseguita e ripetuta fino al termine dell’alimentazione o fino alla pressione del pulsante reset*/
{ //inizio del loop
digitalWrite(4, HIGH); //metti il pin 4 allo stato alto (led rosso 1 acceso)
digitalWrite(5, LOW); //metti il pin 5 allo stato basso (led rosso 2 spento)
delay(1000); //attendi un secondo (1000 millisecondi)
digitalWrite(5, HIGH); //metti il pin 5 allo stato alto (led rosso 2 acceso)
digitalWrite(4, LOW); //metti il pin 4 allo stato basso (led rosso 1 spento)
delay(1000); //attendi un secondo (1000 millisecondi)
} //fine del loop (ripartirà dove viene aperto il loop)

Fine sketch

La combinazione di caratteri “ /* “ indica l’inizio di una zona di note, che può estendersi su più righe e che deve necessariamente essere chiusa dalla combinazione ” */ “ .
La combinazione “ // “ indica l’inizio di una zona di note che si protrae fino alla fine della riga.
Le note non vengono considerate da Arduino e possono sembrare una cosa inutile, ma un programma, soprattutto se complesso, è soggetto a modifiche e le note possono essere indispensabili per non fare danni in fase di modifica.
Ogni istruzione deve terminare con un “ ; ”.

Schema pratico applicato utilizzando Arduino Uno e una breadboard:

Questo è un esempio molto semplice di cosa può fare Arduino, dato che esso può essere utilizzato per applicazioni molto più complesse. Con questo microcontrollore è possibile creare moltissime cose e per noi che stiamo imparando ad utilizzarlo è molto interessante perché ci permette di sperimentare che è possibile costruire tantissimo con poco.

Quando hai capito come si programma Arduino una parte del futuro della tecnologia si apre davanti a te.

Autore: Thomas Barbon (classe 2E)

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