Arduinol'esperienza di IRES FVG

OpenSourceDay 2012 - 24 novembre 2012

Mirco Piccin aka pitussomirco.piccin@xuni.it

CC BY-SA

Cos'è Arduino

Arduino è una piattaforma di prototipazione elettronicaOpenSource

basata su hw e sw semplici da usare.

In sostanza un microcontrollore (ATmel) con intorno l'elettronica e un ide (ambiente di sviluppo) per utilizzarlo in modo semplice

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Easy to use!

Arduino è dotato di porta usb per connettersi al pc,i pin sono facilmente accessibiliper una rapida prototipazione

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IDE con 6 bottoni: essenziale, molto semplice, rende possibile lavorare con i microcontrollori anche ai profani!

La community

Arduino è anche e soprattutto la community che lo utilizza, ne parla, condivide conoscenze e progetti, lo apprende, ci lavora, ci gioca ...

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Boards

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Arduino UNO R3 Arduino Leonardo Arduino DUE

Arduino MEGA 2560 Arduino MEGA ADK Arduino Ethernet

Arduino Mini Arduino LilyPadArduino Micro

Shields

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Wireless SD Shield

Ethernet Shield Motor ShieldWifi Shield

GSM/GPRS Shield

..e molti altri...

ambiti di utilizzo

● domotica● monitoraggio energetico/ambientale● robotica (controllati o droni)● automazione industriale● medicina e assistenza● arte e design● prototipazione 3d● prototipazione elettronica● tempo libero● ....

Approfondimenti:OpenHardware: Arduino @LD2011

Arduino nella PMI @LD2012CC BY-SACC BY-SA

Dettagli del corso

"Tecniche di sviluppo di oggetti interattivi con Arduino"

Docenti:

Michele VielMirco PiccinUwe FedererTutor:

Massimiliano Basello

Moduli :

Comprendere la piattaforma di ArduinoPredisporre le fasi di realizzazione del prototipo con Arduino

Project work – Realizzare il prototipo con Arduino

per un totale di 60 ore

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Programma del corso : dettaglio 1/3

Comprendere la piattaforma di Arduino

L’unità intende fornire tutte le abilità necessarie per applicare con successo il metodo del tinkering e del circuit bending, per riconoscere le componenti di un circuito elettronico e la relativa applicazione con la

piattaforma Arduino oltre che la capacità di realizzare semplici circuiti e applicare semplici blink di programmazione.

- Principi e concetti di introduzione- I componenti hardware di Arduino

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Programma del corso : dettaglio 2/3

Predisporre le fasi di realizzazione del prototipo con Arduino

L’unità intende fornire tutte le conoscenze relative alle principali tecniche di rappresentazione grafica sia bidimensionale che tridimensionale di parti

solide. Tali abilità sono fondamentali per ‘schizzare’ l’idea progettuale dell’oggetto interattivo e preventivare la composizione in termini di

materiali e parti elettroniche e/o meccaniche se necessarie. L’unità, inoltre, è volta a fornire abilità nella programmazione degli step del processo

di produzione dell’oggetto interattivo.

- Sviluppo creativo e concettuale dell’idea- Ipotesi delle fasi di lavorazione

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Programma del corso : dettaglio 3/3

Project work – Realizzare il prototipo con Arduino

L’unità intende fornire tutte le competenze necessarie per realizzare il prototipo di un oggetto interattivo. [...] fornire le abilità relative all’applicazione della

programmazione dei micro controller attraverso il software IDE della piattaforma Arduino, alla predisposizione di tutte le componenti (elettroniche e non) che

comporranno il prototipo, alla realizzazione di tutti i circuiti e alla relativa valutazione di corretto funzionamento. [...] La possibilità di sperimentare su un’

idea progettuale individuata dai partecipanti tutte le singole fasi di realizzazione del prototipo permetterà una maggior efficacia di apprendimento.

- Il software (Arduino IDE) - Modalità di programmazione di un dispositivo interattivo

- Attuazione del prototipo con il kit di Arduino

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Partecipanti: formazione

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Modello di insegnamento

Learn by

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● doing● examples● direct experience

Aspetti di elettronica affrontati

input, output bottoni, potenziometri, led, buzzer, lcd, ...

sensori luce, suono, corrente, colore, temperatura...

attuatori relay, transistor, ...

espansioni rete Wifi e Wired, SD, RFID, bluetooth, ...

..e driver, espansioni I2C, shift register, .... anche secondole esigenze emerse dai progetti

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Aspetti di programmazione affrontati

input, output digitalRead, digitalWrite

sensori analogRead

attuatori digitalWrite, analogWrite

espansionilibrary

...e funzioni, variabili e costanti, blocchi condizionali, ...

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Project work

- realizzare lo schema di funzionamento (disegno / flowchart / ...): input, computazione, output- che cosa serve per la realizzazione? Varianti / opzioni e considerazioni su componenti (costi, dimensioni, supporto, etc etc);- contestuale realizzazione prototipo (scrittura firmware + eventuale breadboard)- test su prototipo e perfezionamenti- rendere stabile/definitivo il circuito (eventuali millefori / proto shield / pcb / etc)- package: dove lo metto (inscatolamento)?

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Documentazione e condivisione

- viene richiesto che tutta la documentazione, flow chart, eventuali foto prodotti durante il corso, vadano tenuti in uno spazio online condiviso tra docenti e corsisti

- piattaforma di scambio email / newsletter / chat per eventuali comunicazioni dentro e fuori il corso utilizzata regolarmente da IRES FVG: Dokeos (OpenSource e-learning system)

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Progetti realizzati dai corsisti

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Spectroduino

"Uno strumento di laboratorio per misure di luminanza e cromaticità"

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i-Therm

"Il progetto consiste nel realizzare un primo sistema generico e minimale in grado di rilevare la corrente passante attraverso un determinato ramo della rete elettrica e una temperatura ambiente. Questi due valori sono rappresentativi di una popolazione di misure simili che in un futuro serviranno a dosare l’energia con parsimonia.

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Un requisito fondamentale della misura di potenza è quello di non necessitare interventi sull’impianto elettrico.Il dispositivo deve essere in grado di comunicare immediatamente con l’esterno mediante dei LED."

Line Control

"Stazione di controllo domotico via internet; Arduino, connesso alla lan, dovrebbe poter controllare l'azionamento di qualche dispositivo controllandone i consumi elettrici e potendo intervenire con il distacco degli stessi al superamento di determinate soglie di consumo elettrico."

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Controllo Ventole

"Controller per ventole pc, magari con un piccolo display per visualizzare velocità ventole e forse un sensore di temperatura, qualche pulsante per variarne la velocità o settarlo in modalità termocontrollata dal sensore."

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Sistema anti-crash per elicottero RC

"Hackare un elicottero radiocomandato che ho qui a caso ed in pratica con arduino fare un sistema di controllo che legge i segnali del radiocomando e usando dei sensori di distanza (credo bastino 4) , 3 accelerometri ed eventualmente dei sensori per la misura della velocità e pressione sia in grado di evitare eventuali ostacoli e mantenere la posizione nello spazio se si trova in aria e non si agisce sui comandi."

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Cubo led 4x4x4

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Fades Walkman

"La caratteristica di Fades è quella di essere una musica generativa, ossia non registrata o basata su campioni, ma generata in tempo reale con tecniche di sintesi elettronica e quella di essere costituita esclusivamente da onde sinusoidali pure accordate in Just Intonation."

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GPS Connect

"Alla pressione del bottone, rilevo posizione GPS ed invio via GSM/GPRS le coordinate ad un sito. Sul sito, su una mappa (google o osm), appare il punto da cui è partito il segnale."

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domande?

Mirco Piccin aka pitussomirco.piccin@xuni.com

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