In questo ultimo periodo si sente parlare molto spesso di Arduino, ma solo una piccola fetta della popolazione è a conoscenza su che cosa sia effettivamente Arduino. In questo articolo saranno risolti tutti i dubbi che riguardano tale dispositivo e saranno esposti i seguenti temi: cos’è, per quale scopo viene utilizzato, come funziona e con quali strumenti si utilizza Arduino.

Cosa è Arduino?

Arduino è una piattaforma hardware, in particolare modo una board, composta da una serie di schede elettroniche dotate di un micro-controllore.

Tramite l’ausilio della board in questione si possono realizzare in maniera semplice e rapida qualsiasi tipologia di dispositivo in grado di eseguire il compito per il quale è stato designato, come sistemi automatizzati per il controllo della temperatura e/o umidità. Per esempio è possibile ideare ed in seguito utilizzare sensori all’interno della cassetta della posta, ed essere avvisati nel momento in cui arriva qualcosa.

Il lato hardware è accompagnato da un ambiente di sviluppo integrato (Arduino Ide) multipiattaforma (ossia compatibili con qualsiasi sistema operativo). Il software Arduino Ide è un compilatore come Code Block che permette di compilare e caricare vari programmi (chiamati sketch) sulla scheda di Arduino in modo semplice poiché il linguaggio di programmazione utilizzato deriva dal C e C++, ossia linguaggi ad alto livello e abbastanza intuitivi. Per utilizzare Arduino è sufficiente conoscere le basi del C/C++, come l’interazione if, il ciclo for, while e do-while.

Per maggiori info è possibile leggere l’articolo “Arduino: cos’è, come funziona e per quali scopi si usa“.

Progetti che si possono realizzare con Arduino

Con Arduino puoi realizzare letteralmente qualsiasi cosa a scopo hobbystico, il limite è solo la tua fantasia. Ecco alcuni esempi:

• Lampeggio led
• Apri la porta in base a quanta luce c’è intorno tramite una fotoresistenza
• Regoliamo l’intensità luminosa del LED tramite potenziometro
• Uso di servomotori
• Accendiamo led con un bottone
• Semaforo
• Stazione meteo
• Tester
• Allarme antincendio
• sistema antifurto
• Chiudiamo la finestra con un servo quando piove (con sensore di pioggia)
• Apri cancello con telecomando
• innaffiare le piante in modo automatizzato
• Sirena
• Accendere la luce quando passi vicino alla scheda tramite un sensore PIR di movimento

Imparare Arduino è facile?

Non vi è una risposta, ma tutto dipende dalle condizioni di contorno.

Per prima cosa mettiamo subito le cose in chiaro: essere programmatore non significa saper scrivere righe di codice sul proprio editor stile hacker nei film, ma essere programmatore significa SAPER TROVARE UNA SOLUZIONE a un problema che abbiamo davanti tramite un RAGIONAMENTO. Inoltre si impara soprattutto a LAVORARE IN GRUPPO.

Quindi si deve insegnare al bambino i concetti fondamentali della programmazione, tra cui la capacità di risolvere i problemi tramite delle strutture logiche iterative, condizionali e ricorsive.

Quindi lato programmazione una volta imparate le basi si potranno realizzare la stra grande maggioranza dei progetti.

La parte elettronica invece richiede un approccio diverso, in quanto se si è completamente a digiuno si avrà difficoltà a creare progetti autonomamente, ma niente paura, con studio, pratica ed errori e anche intuito si impara.

Per usare Arduino non è necessario utilizzare il saldatore.

Quale scheda o kit comprare?

A parer mio il miglior kit per iniziare Arduino per rapporto qualità prezzo è il seguente: ELEGOO Advanced Starter Kit

I motivi di questa scelta?

• Possiede tutte le componenti base per fare tantissimi progetti
• Non è troppo costoso (nonostante è ancora presente la crisi dei chip e semiconduttori)
• Possiede un manuale integrato (oppure reperibile qui) per eseguire progetti step by step
• Facile da trasportare in giro
• Ottimo rapporto qualità/prezzo

Compra qui al prezzo di 45 euro.

Come imparare a programmare Arduino?

Ci sono due strade.

La prima strada è destinata a un target completamente all’oscuro della programmazione e che non ha mai digitato una linea di codice in tutta la sua vita e consiste nell’utilizzare Scratch e mBlock

Tramite i blocchi è possibile accedere a comandi semplici come lettura e scrittura. 

Scratch si propone come “un’attrazione” per avvicinare i giovani alla programmazione con l’obiettivo primario di fornire un interfaccia ad alto livello per la programmazione.

L’interfaccia grafica di S4A è semplice e intuitiva divisa in tre sezioni:

• A sinistra abbiamo i blocchi (come per Scratch), suddivisi in 8 sezioni o schede
• Al centro abbiamo l’editor del programma
• A destra è presente invece la Board Arduino.

Tutte le informazioni riguardanti download e funzionamenti vari sono presenti nell’articolo Scratch e mBlock per programmare Arduino ai bambini #3

La seconda strada è la programmazione tramite l’ambiente di sviluppo Arduino IDE. In parole povere si deve imparare a programmare in C (anche se in Arduino non si programma letteralmente in C ma la struttura è la stessa) e qui possono arrivare le dolenti note.

Per la mia personale esperienza prima di iniziare a sporcarsi le mani si devono imparare le basi del linguaggio C ossia:

• Cosa è una variabile e come si dichiara
• Assegnare valore a una variabile
• Confrontare due valori di due variabili diverse
• cosa è il costrutto if
• cosa è il ciclo while e for
• cosa è il do while
• cosa sono le funzioni

Con queste cose potrete fare già tantissimi progetti.

Per studiare come si programma in arduino viene incontro la guida scritta da me “Tutorial Arduino Ide“. Qui troverete una serie di articoli che vi spiegheranno sia a livello teorico e pratico come programmare in Arduino.

Per maggiori informazioni su come studiare un linguaggio di programmazione vi invito a leggere l’articolo “Come studiare un linguaggio di programmazione“.

Da quale libro studiare?

Per chi mastica l’inglese è presente il “Getting Started with Arduino” in formato PDF scaricabile dal seguente link.

Arduino: la guida essenziale

Il libro è davvero ben strutturato dal punto di vista didattico, ecco qui l’indice. Sono anche presenti pillole di elettronica.

La piattaforma di prototipazione Arduino è tra le più famose e apprezzate tra gli appassionati di elettronica e i makers: facilità d’uso, parco software esteso e disponibilità di accessori sono le doti che l’hanno resa famosa. Questa guida si rivolge a coloro che vogliono avvicinarsi a questa scheda ma che hanno poca conoscenza di informatica e di elettronica: il lettore verrà preso per mano e accompagnato in un viaggio che lo porterà dalle basi della programmazione e dell’elettronica fino allo studio delle caratteristiche avanzate del microcontrollore, cuore della scheda, e alla realizzazione di piccoli progetti pratici.

 

 

Prezzo: 28 euro

Clicca qui per acquistare

Pillole di elettronica

Se vuoi ampliare le conoscenze base a livello elettronico necessarie per capire con le componenti e con cosa avrai a che fare consiglio il libro di Paolo Di Leo “Basi di elettronica per Maker”.

Titolo: Basi di elettronica per maker
Autore: Paolo di Leo
Editore: Sandit Libri
Prezzo: 4.99 euro

Il libro espone in maniera breve ma precisa su come sono fatti le principali componenti elettroniche, senza scendere troppo nei dettagli. Per ogni componente vi è una breve descrizione e le formule da cui è legato.

Da come si può ben evincere dal nome, questo libro è dedicato a chi non conosce il mondo dell’elettronica e si affaccia per la prima volta a questa materia. Una volta appresi questi concetti potranno essere approfonditi in una maniera più semplice su altri manuali o libri. Il libro di Paolo Di Leo arriva dritto al sodo e non si destreggia in descrizione troppo complicate e non parte come accade di consuetudine dalla elettronica statica, ed è un cosa che personalmente ho apprezzato molto.

Per maggiori dettagli puoi leggere la recensioni di Basi di elettronica per maker by Paolo Di Leo qui.

Consigli

• Se hai un qualsiasi problema cercalo su Google.
• Se non hai ancora risolto il tuo problema unisciti alla community maker presenti nei forum e nei gruppi telegram. Moreware ha un gruppo ad hoc per questo, qui per il gruppo telegram.
• Partire dalle cose facili per fare poi pian piano quelle difficili
• suddivide un problema in tante sub-task facili da risolvere
• La pratica E’ FONDAMENTALE
• Crea un progetto originale
• Concentrati su una cosa alla volta.
• Sbagliare è normale
• Non arrenderti quando vedi di fronte un argomento difficile da capire e studiare, l’apprendimento di queste materie è lento all’inzio ma da un certo punto in poi è esponenziale