Che cosa è Arduino?

Salve a tutti! In uno dei post precedenti abbiamo presentato il Raspberry Pi, avevamo detto che esso era una board di sviluppo, e avevamo accennato ad un'altra board utilizzata nel mondo dell'elettronica open source ossia Arduino.

COS'E' ARDUINO

Arduino è nato in Italia, più precisamente in un bar di Ivrea (il nome è stato preso dal bar

che a sua volta ricorda il re d'Italia Arduino d'Ivrea).

Questa piccolissima board è diventata famosa in tutto il mondo soprattutto perché è open source, infatti sul sito ufficale possiamo trovare schema elettrico e lista completa di tutti i componenti elettronici per creare una nostra scheda. Il fatto che sia open source ha permesso a moltissime aziende in tutto il mondo di creare dispositivi utilizzabili con Arduino, dai vari piccoli sensori a veri e propri circuiti utilizzabili con esso.

Di Arduino sono disponibili varie versioni, ve ne elenchiamo alcune:

• Arduino Uno R3: andremo ad utilizzare questa per i nostri post;

• Arduino Due: è la versione successiva ad Arduino uno;

• Arduino Yùn: è una board simile al Raspberry Pi;

• Arduino Mega: è simile ad Arduino uno, ma con la differenza che ha 54 pin dedicati all'I/O;

• Arduino Nano: è una versione molto ridotta, in dimensioni, di Arduino Uno;

Come mai abbiamo scelto Arduino Uno? Io l'ho scelto soprattutto per comodità, perché potrebbe capitare di fare un progetto utile e quindi con questa versione abbiamo la possibilità di staccare il microcontrollore e di saldarlo su un nostro circuito stampato, senza dover utilizzare tutta la board e doverne comprare un'altra per fare altri progetti.

Più in dettaglio

Vediamo ora più in dettaglio la board di Arduino Uno R3.

Il componente principale è il microcontrollore ATmega328, (qui troviamo il suo datasheet), questo componente ha 14 pin dedicati all'I/O digitale e 6 pin all'I/O analogico, abbiamo anche 2 pin dedicati agli interrupts esterni.

Esso funziona ad un clock di 16MHz, infatti sulla board troviamo un quarzo con questo clock.

All'interno il microcontrollore ha una memoria flash di 32KB, dove 0.5KB sono deditati al bootloader, e i nostri programmi che andremo a scrivere e caricare con l'apposito IDE di sviluppo, troviamo anche una memoria SRAM di 2KB e una EEPROM di 1KB che possiamo usare con delle apposite librerie dedicate ad esso.

IDE di sviluppo

Per programmare il microcontrollore, come accennato poco fa, utilizziamo un IDE di sviluppo scritto apposta per Arduino, e il caricamento dei programmi avvengono tramite porta seriale RS232, ossia più precisamente la nostra board al pc verrà collegata con un cavo USB, i dati verranno trasmessi tramite questo cavo, ma prima di essere memorizzati passano attraverso un chip convertitore USB/seriale ed infine memorizzati nella memoria flash.

Possiamo anche far comunicare il nostro computer con il microcontrollore attraverso la porta seriale RS232.

Quando utilizziamo i pin di I/O ricordiamoci che questi, sia in ingresso che in uscita, hanno una soglia di corrente massima di 40mA, quindi nel caso di input ricordiamoci di abbassare la corrente con un opportuna resistenza, e nel caso di output, se ci serve una corrente maggiore, ricordiamoci di amplificarla ad esempio con un transistor.

Arduino viene alimentato con una tensione di 5V, che si può fornire con il cavo USB collegato al computer, oppure con un alimentatore esterno collegandolo al connettore dell'alimentazione che troviamo sulla board (la tensione sopportata dal connettore va da 7V a 12V).

Perché Arduino

In sostanza perché utilizziamo Arduino?

Il mondo dell'elettronica è veramente ampio, soprattutto la parte dei microcontrollori, pensate che questi piccoli dispositivi li possiamo trovare ovunque dalla nostra televisione alla nostra macchina, l'automazione ha fatto passi da gigante grazie a questi dispositivi.

Ma come ho detto poco fa è ampio questo mondo, infatti non esiste solo il microcontrollore di Arduino, (ricordiamo che è l'ATmega328 prodotti dalla Atmel), possiamo trovare ad esempio anche quelli della Microchip o quelli della Intel.

Microcontrollore Microchip

Ognuno di questi dispositivi ha un suo linguaggio macchina, quindi se vogliamo programmarne uno dobbiamo andare a vedere il suo datasheet e leggere le sue caratteristiche, (e, oltretutto, non sono poche pagine, nel datasheet che vi abbiamo linkato prima sono poco più di 400 pagine), quindi qui si vede la difficoltà del loro utilizzo.

Poi per programmare il microcontrollore, dobbiamo acquistare tutti i dispositivi per la comunicazione con esso, e una board che sia compatibile.

Ma con Arduino tutto diventa più semplice, non dobbiamo acquistare nient'altro, a meno che non vogliamo fare qualcosa con altri sensori, e per la programmazione possiamo usare il C, perché ci vengono messe a disposizione delle librerie scritte apposta per questo dispositivo, mentre con altri microcontrollori è meno comune trovare librerie scritte per loro, e come ultima cosa, secondo me importante, Arduino ha una community molto ampia, quindi le informazioni su di esso non sono difficili da reperire.

Conclusione

Come possiamo vedere il mondo dell'open source si estende anche all'elettronica, una cosa fantastica per tutti gli appassionati, come me, che vogliono imparare cose nuove. Vi consiglio vivamente di acquistarlo, se siete interessati. Grazie ad Arduino, si possono fare progetti davvero interessanti, e presto ne vedremo insieme qualcuno su questo blog;)

Fonti:

-Wikipedia Arduino;

-Arduino;

-Immagini Joel Garia;

-Google Immagini;