Arduino d’Ivrea, marchese dell’omonima città e successivamente re d’Italia a partire dal 1002 non se lo sarebbe mai immaginato!

Perché in effetti ci sono diversi modi per entrare nella storia e per essere ricordati. Quando diventi re la strada è più semplice, certo, ma non tutti i re hanno avuto lo stesso peso nella storia, e non tutti si sono resi memorabili.

E se oggi noi ci ricordiamo chi è Arduino, o per lo meno ci prendiamo la briga di inserire su Google questo nome, non è tanto per il suo operato durante gli anni della carica ufficiale, quanto per un gruppo di appassionati di elettronica di Ivrea che andavano a bere birra e fare aperitivo al “Bar Arduino”.

Dopo mille e passa anni, orgoglio nazionale sono diventati proprio questi giovani avventori, perché pare che, stando alla leggenda, proprio in quel bar abbiano concepito l’idea di creare il dispositivo elettronico open source più versatile nella storia dell’elettronica moderna, e di attribuirgli il prestigioso nome.

 

[blogoma_title type=”h5″ ]Ma cosa fa nello specifico questo dispositivo elettronico dal nome regale e perché è tanto interessante?[/blogoma_title]

Arduino è un dispositivo hardware delle dimensioni di un palmo di mano, che monta una Micro Controller Unit (MCU): un circuito integrato programmabile utilizzato per creare applicazioni special purpose.

In altre parole  Arduino è un congegno adattabile alle più disparate esigenze, e direttamente implementabile dall’utente.

Si può andare dalla programmazione di un controller per il termostato, alla programmazione delle spie di controllo nelle automobili fino alle applicazioni di domotica (ad esempio: controllo luci in sala) e molto altro ancora.

Tra le sue principali caratteristiche dobbiamo sicuramente elencare la connettività tramite ingresso USB con il proprio personal computer, ma anche la semplicità dell’ambiente di sviluppo del software libero IDE (Integrated Development Environment).

Inoltre l’alimentazione di Arduino può avvenire, oltre che tramite USB, anche tramite una semplice batteria da 9V o un alimentatore esterno. Questo aspetto rende sicuramente più comoda la portabilità dell’apparecchio.

Ancora, Arduino è interfacciabile con altri software e hardware esterni, come ad esempio display, led, pulsanti, ma anche sensori di movimento e molto altro. Basta fare un giro sul web per trovare una marea di offerte: dallo starter-pack per principianti a moduli più complessi per utenti esigenti.

Tutto ciò, oltre ad avere un costo al dettaglio davvero sostenibile (date un occhiata qui) è completamente libero e gratuito, non solo per il software ma anche per l’hardware. Chi volesse, infatti, potrebbe costruirsi il proprio Arduino da solo scaricando liberamente gli schemi circuitali.

Dal 2013 c’è anche un modello di Arduino che monta processore Intel (Arduino Intel Galileo) e vi sono diversi altri modelli disponibili in commercio. Per citarne alcuni, Arduino Uno (il più economico e il più indicato per cominciare), Arduino Mega (molto usato come controller nella stampante 3D Ultimaker) o, il mio preferito, Arduino Lylipad, una unità flessibile e pensato per essere applicato sui tessuti; e chissà che nel prossimo James Bond non se ne usi uno cucito sulla camicia di Daniel Crieg!

Insomma, la facilità di utilizzo e la filosofia Open Source di questo fiore all’occhiello del made in Italy, sono stati sicuramente parametri fondamentali per garantire ad Arduino  di affermarsi così velocemente in meno di 10 anni.

Per capire le potenzialità di questo strumento, vi illustrerò due esempi pratici sviluppati da Michele Pirola, laureando in fisica e mio amico.

 

[blogoma_title type=”h5″ ]1- La “kit-bike”[/blogoma_title]

Nonostante sia ancora in fase beta-test, il nome lascia già intuire quale potrà essere il risultato finale.

Come dicevamo all’inizio, una della grandi innovazioni di Arduino è quella di riuscire ad essere user friendly sia in termini di sviluppo che di compatibilità con altri hardware.

Michele ha sfruttato questi punti per progettare, sperimentare, e successivamente costruire, una serie di componenti aggiuntive che verranno poi applicate alla sua bicicletta.

Tra le funzioni della “kit-bike” abbiamo: un impianto di fari led anteriori, luci di posizioni, indicatori per il cambio di posizione, tachimetro,dispositivo GPS localizzante e, in caso di furto, notifica immediata sullo smartphone!

Il tutto sarà ovviamente interfacciato ad un mini display montato su “cruscotto” e controllato tramite pulsanti su manubrio.

Vi sembra fantascienza? Vi sembra qualcosa di difficilissimo e per soli addetti ai lavori? Vi sbagliate, è possibile fare grandi cose con Arduino anche senza essere degli esperti. Certo è importante che sappiate almeno la differenza tra un led e un transistor …

 

[blogoma_title type=”h5″ ]2 – Il tabellone segna punti[/blogoma_title]

Questo progetto invece è già bello che pronto. Per farvi gustare ancora meglio Arduino proveremo a percorrere insieme, step by step,  i principali passaggi che sono serviti per costruirlo. Ovviamente questi passaggi sono gli stessi che dovrete seguire se vorrete accendere le luci di casa con il riconoscimento vocale!

Step 1 – stilare il progetto.

È la fase di inizio in cui, oltre a descrivere per filo e per segno la vostra idea,  vi converrà appuntare di cosa avrete bisogno, iniziando a procurarvi il materiale.

Nel nostro caso, il tabellone di Michele non sarà solo un contatore per punti, ma dovrà avere comandi per led, interfaccia pulsanti, display secondario.

Prima di arrivare al prodotto finito bisognerà passare per analisi e disegni. E oltre ad un bel pacchetto di led ci sarà bisogno di filo elettrico, ma anche materiale di bassa tecnologia come supporti in compensato, matite, scotch.

Step 2 –Stesura del codice e testing

Questa è la parte più complicata. Dovrete prendere dimestichezza con il linguaggio informatico e descrivere logicamente il percorso che dovrà seguire il vostro dispositivo di volta in volta. Partire da un diagramma di flusso per arrivare a qualcosa di questo tipo …

 

Il tabellone di Michele è stato pensato per essere utilizzato durante un torneo di pallavolo, pertanto dovrà consentire di segnare i punti, i set e i sevizi di gioco.

Queste utilità sono state convogliate dentro un display di controllo che consente all’arbitro stesso di segnare i punti senza girarsi a guardare il tabellone.

Il maggiore impegno nel progetto lo richiede il test graduale di tutte le componenti.

È importante infatti che tutti i comandi funzionino correttamente, che i display siano sincronizzati, ecc … Come potete ben intuire c’è un lungo lavoro prima di arrivare alla stesura definitiva del codice.

Step 3- Montaggio finale

Dopo il test, e quando siete pienamente convinti di aver raggiunto il risultato desiderato, potete impacchettare il tutto.

 

Il nostro tabellone e il controller secondario sono pronti:

 

 

A questo punto è importante ricordarvi che non è necessario comprare 10 Arduino per 10 progetti. Una volta sicuri del vostro esito potete saldare tutto su circuito stampato. Per due motivi. Primo, Arduino è riprogrammabile quante volte volete e come volete. Secondo, un Arduino economico costa intorno ai 30€, un singolo MCU –  ATmega 328 (lo stesso montato da Arduino Uno) ne costa 2€.

Spero che questo lungo reportage sia servito a schiarirvi le idee su questa tavoletta elettronica tanto famosa. Resta comunque il fatto che non bisogna essere troppo NERD per iniziare a giocare con Arduino, basta solo armarsi di un po’ di pazienza, buona volontà e idee originali!