際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Arduino, quando un aperitivo avvicina elettronica ed informatica.

Download as PPT, PDF
Filippo Matteo Riggio
Filippo Matteo Riggio
1 of 43
Arduino, quando un aperitivo avvicina elettronica ed informatica Filippo Matteo Riggio filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Sommario 1. Introduzione 2. Storia 3. Arduino in profondit 4. 皆艶馨沿鉛庄界庄岳 5. Il nostro progetto 6. Arduino e il mobile 7. Conclusioni
Introduzione
La mia esigenza Perch竪 ho scelto Arduino. Il problema Ogni esigenza nasce sempre da un bisogno, un problema. Nel mio caso 竪 il desiderio di non creare solamente prodotti virtuali, ma ottenere qualcosa di pi湛 tangibile. L'aspetto peggiore del lavoro di un programmatore 竪 proprio quello di non creare qualcosa di materiale e tangibile, che possa dimostrare le sue vere capacit a persone che non sono dell'ambiente IT. Fino a qualche anno fa non esisteva la possibilit di programmare ad alto livello alcun tipo di hardware in modo semplice. Arduino d questa possibilit: un programmatore pu嘆 creare dispositivi e programmarli. Filippo Matteo Riggio 4 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
L'esigenza di Massimo Banzi Massimo Banzi 竪 un ex docente dell'Interaction Design Institute di Ivrea, istituto in cui i designer devono apprendere basi di elettronica per poter creare prototipi interattivi. Il problema La piattaforma che veniva utilizzata per creare questi prototipi (Basic Stamp) aveva una serie di difetti, i principali: - il costo elevato - il funzionamento solo con pc Windows Filippo Matteo Riggio 5 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Che cos'竪 Arduino? Arduino 竪 una piccola scheda elettronica che permette di programmare facilmente un microcontrollore (processore). Per farlo ci viene in supporto un ambiente di sviluppo(IDE) creato ad hoc. Ogni software creato si chiama sketch. Ogni sketch viene caricato sulla scheda tramite lIDE ed un cavo USB. Il progetto 竪 completamente open-source. Filippo Matteo Riggio 6 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Storia
Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. Filippo Matteo Riggio 8 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. 1属 semestre Banzi crea Programma 2003 che usa il linguaggio JAL. 2002 Filippo Matteo Riggio 9 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. 1属 semestre Banzi crea Programma 2003 che usa il linguaggio JAL. 2002 2属 semestre Banzi contatta Bill Verplank e Casey Reas. 2002 Questultimo consiglia Processing come linguaggio. Filippo Matteo Riggio 10 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. 1属 semestre Banzi crea Programma 2003 che usa il linguaggio JAL. 2002 2属 semestre Banzi contatta Bill Verplank e Casey Reas. 2002 Questultimo consiglia Processing come linguaggio. 2003 H.Barragan crea Wiring, un derivato da Processing e dal C. Costo ancora alto (70/80 ). Filippo Matteo Riggio 11 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. 1属 semestre Banzi crea Programma 2003 che usa il linguaggio JAL. 2002 2属 semestre Banzi contatta Bill Verplank e Casey Reas. 2002 Questultimo consiglia Processing come linguaggio. 2003 H.Barragan crea Wiring, un derivato da Processing e dal C. Costo ancora alto (70/80 ). 2003/04 Gianluca Martino testa la piattaforma sugli studenti con risultati soddisfacenti. Filippo Matteo Riggio 12 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un po' di storia. La scheda dovr costare circa 20 euro. Entrano nel team David Cuartielles e David Mellis. 01-05/2005 Massimo decide che 竪 ora di dare un nome vero e proprio alla piattaforma: Arduino, il nome del bar dove il team si riuniva a fare laperitivo dopo il lavoro. Filippo Matteo Riggio 13 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un po' di storia. La scheda dovr costare circa 20 euro. Entrano nel team David Cuartielles e David Mellis. 01-05/2005 Massimo decide che 竪 ora di dare un nome vero e proprio alla piattaforma: Arduino, il nome del bar dove il team si riuniva a fare laperitivo dopo il lavoro. 06/2005 Nel team anche Tom Igoe, che porta Arduino negli States. Filippo Matteo Riggio 14 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un po' di storia. La scheda dovr costare circa 20 euro. Entrano nel team David Cuartielles e David Mellis. 01-05/2005 Massimo decide che 竪 ora di dare un nome vero e proprio alla piattaforma: Arduino, il nome del bar dove il team si riuniva a fare laperitivo dopo il lavoro. 06/2005 Nel team anche Tom Igoe, che porta Arduino negli States. 11/2005 Primo workshop a Londra e nascita della community. Filippo Matteo Riggio 15 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un po' di storia. La scheda dovr costare circa 20 euro. Entrano nel team David Cuartielles e David Mellis. 01-05/2005 Massimo decide che 竪 ora di dare un nome vero e proprio alla piattaforma: Arduino, il nome del bar dove il team si riuniva a fare laperitivo dopo il lavoro. 06/2005 Nel team anche Tom Igoe, che porta Arduino negli States. 11/2005 Primo workshop a Londra e nascita della community. 10/2008 Pi湛 di 50.000 copie di Arduino vendute. Filippo Matteo Riggio 16 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Arduino in profondit
Caratteristiche tecniche Microcontrollore ATMega (168 o 328) a 16Mhz Alimentazione USB (5 volt) o spinotto da 12V 6 Pin per l'alimentazione Input/Output 14 pin digitali 6 pin analogici FTDI USB Chip / ICSP Header Debug LED (13) / Data Trasfer LED (RX+TX) Memoria 16 KB (ATmega168) o 32 KB (ATmega328) dei quali 2 KB usati per il bootloader Filippo Matteo Riggio 18 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Modelli di Arduino Arduino in questi anni 竪 stato migliorato. Sono uscite nuove versioni sempre basate sul progetto originale. Arduino UNO Lilypad Arduino MEGA Arduino MINI Arduino BT Arduino Ethernet Arduino FIO Arduino Nano Filippo Matteo Riggio 19 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Estensioni di Arduino Oltre ai vari modelli della scheda, esistono dei plugin detti shield, che permettono di rendere Arduino veramente poliedrico. Arduino Wireless Shield con SD Arduino Wireless Shield senza SD Arduino Ethernet Shield Arduino Motor Shield Arduino Proto Shield Filippo Matteo Riggio 20 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
皆艶馨沿鉛庄界庄岳
Sensori ed Attuatori I sensori sono piccoli componenti elettronici che misurano grandezze naturali (temperatura, suono, luminosit,ecc.) per trasformarlo in un segnale elettrico interpretabile da Arduino. Ad esempio i sensori semplici variano la propria resistenza elettrica al variare del fenomeno fisico (aumento di temperatura, di luminosit, ecc.). All'opposto dei sensori esistono gli attuatori. Gli attuatori ricevuto un segnale elettrico, lo tramutano in un fenomeno fisico: un semplice LED, un motore elettrico, ecc. Sensore di temperatura LM35 Fotoresistenza LEDs Filippo Matteo Riggio 22 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Ambiente di sviluppo L'IDE 竪 dispobibile per MacOS, Windows e Linux. Sul sito www.arduino.cc trovate anche i driver. E' importante ricordarsi di impostare, dal men湛 Tools, il modello della propria scheda e su quale porta 竪 attualmente connessa. Dopo aver scritto lo sketch, l'IDE crea un eseguibile per il processore AVR ed esegue lupload. Utile in fase di debug, lo strumento Serial Monitor, che permette di andare a leggere lo stream della porta. Filippo Matteo Riggio 23 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Fritzing! Fritzing 竪 un software free per la progettazione di schemi elettronici, dalla breadboard al circuito stampato. Questo software nasce con lo stesso spirito di Arduino, fornendo ulteriori servizi online come la community e la realizzazione del circuito vero e proprio. E rivolto soprattutto ai non-ingegneri, che generalmente utilizzano software come AutoCAD per il disegno di circuiti e prototipi. Potete scaricarlo da http://fritzing.org/ Filippo Matteo Riggio 24 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Uno sketch di esempio Il codice per uno sketch 竪 molto semplice, si basa su 2 funzioni principali: setup() e loop(). #define LEDPIN 13 void setup() { pinMode(LEDPIN, OUTPUT); // inizializzo il pin in // modalit OUTPUT } void loop() { digitalWrite(LEDPIN, HIGH); // accendo il led delay(1000); // aspetto un secondo digitalWrite(LEDPIN, LOW); // spengo il led delay(1000); // aspetto un secondo } Filippo Matteo Riggio 25 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un semplice esempio Un esempio della semplicit di Arduino 竪 il display LCD. Oltre ad Arduino, abbiamo bisogno di: - display LCD compatibile con i driver Hitachi HD44780 - potenziometro da 10 kOhm - breadboard e cavetti Come funziona l'LCD? L'LCD ha un suo microcontrollore interno che associa ad un intero passatogli un carattere da stampare, carattere che 竪 una matrice di 5x8 pixel (variabile da LCD a LCD). Oltre al microcontrollore interno, l'LCD 竪 dotato di alcuni registri per la gestione di scrittura/lettura, istruzioni in coda, ecc. Filippo Matteo Riggio 26 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Un semplice esempio (codice) La semplicit di Arduino 竪 il suo vero punto di forza. Con poche righe di codice riusciamo a stampare su un display LCD del testo. // includiamo la libreria, con l'IDE basta andare su Sketch > Import > Library #include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // istanziamo l'oggetto lcd void setup() { lcd.begin(16, 2); // imposto il numero di caratteri e righe lcd.print("hello, world!"); // Stampo una stringa di prova } void loop() { lcd.setCursor(0, 1); // cursore al carattere 0 della seconda riga lcd.print(millis()/1000); // numero di secondi dall'inizio del ciclo } Filippo Matteo Riggio 27 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Altre funzioni pinMode(idPin, {INPUT || OUTPUT}); // imposta la modalit in cui deve essere un pin Serial.begin(valore); // istanzia una trasmissione seriale // di n bit al secondo int sensorValue = digitalRead(idPin); // legge un valore da un pin digitale (restituisce LOW || HIGH) int sensorValue = analogRead(A0); // legge un valore da un pin analogico, // convertito da Arduino in un decimale tra 0 e 1023 digitalWrite(idPin, valore); // scrive un valore (HIGH e LOW) sui pin digitali Serial.println(sensorValue, DEC); // scrive sulla porta seriale un valore unsigned long currentMillis = millis(); // la funzione millis restituisce il tempo trascorso // dall'inizio dell'esecuzione del programma Filippo Matteo Riggio 28 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Il nostro progetto
Intesys Talk Da circa un anno Intesys porta avanti un'iniziativa interna: i talk. I talk sono un occasione per favorire la condivisione della conoscenza allinterno di Intesys, stimolando il confronto libero e motivante tra i dipendenti. Ogni settimana viene presentato un argomento inerente o meno al settore IT. I dipendenti possono decidere se partecipare o meno (essendo in orario extra-lavorativo), in base allinteresse che hanno rispetto allargomento. Alcuni di questi talk hanno avuto molta risonanza a livello interno. Sono state adottate parecchie tecnologie e sono nate idee da sviluppare come Arduino meeting room. Filippo Matteo Riggio 30 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Arduino Meeting Room Dopo il talk, vista la facilit di sviluppo di progetti elettronici, si 竪 deciso di creare qualcosa che prevedeva Arduino. Pur essendo un progetto extra-lavorativo, si 竪 deciso di sviluppare un dispositivo che fornisse qualche beneficio aziendale. Una delle esigenze aziendali prevedeva la necessit di venire a conoscenza della presenza o meno di persone nelle sale riunioni. Le funzionalit da sviluppare quindi erano : - percepire la presenza di persone in una stanza; - comunicare questo dato agli altri dispositivi; - segnalare visivamente questo dato sia sul dispositivo che sullintranet aziendale. Filippo Matteo Riggio 31 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Arduino Meeting Room La presenza delle persone allinterno della stanza viene verificata tramite un sensore audio (microfono), amplificato e passato ad arduino. La comunicazione agli altri dispositivi e allintranet interna viene fatta tramite un ethernet shield. La visualizzazione visiva invece viene fatta tramite dei led RGB. Trovate codice e schema su github: http://github.com/gariggio/arduino/ Filippo Matteo Riggio 32 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Arduino Meeting Room Comunicazione #include <Ethernet.h> #include <Udp.h> char inBuffer[UDP_TX_PACKET_MAX_SIZE]; // Buffer dei pacchetti in arrivo void setup(){ // Start Ethernet and UDP Ethernet.begin(mac_address, ip_address); // il server si mette in waiting di connessioni Udp.begin(port); // inizializza la libreria ethernet UDP e le impostazioni di rete // [other code] } void loop(){ int packetSize = Udp.available(); // controlla se ci sono connessioni da client if (packetSize) { // il pacchetto viene scritto sul buffer (limitato nelle dimensioni) // mentre vengono restituiti IP e porta del mittente. Udp.readPacket(inBuffer, UDP_TX_PACKET_MAX_SIZE, remoteIp, remotePort); } // [other code] } Filippo Matteo Riggio 33 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Altri progetti sviluppati con Arduino Serratura RGB Microfono Rilevatore di gas Gameboy Dj Controller etilometro Sismografo Drone aereo Controller per Pianoforte ad Wandering Tank barche ed aerei. acqua Filippo Matteo Riggio 34 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Arduino e il mobile
Arduino e il mobile Negli ultimi anni sono nate alcune interfaccie capaci di connettere Arduino con gli smartphone pi湛 diffusi. Nel maggio 2011, Google ha presentato ADK (Android Open Accessory Development Kit), un kit di sviluppo per far comunicare lo smartphone Android con Arduino tramite USB e Bluetooth. Per iOS non sono state rilasciate librerie ufficiali, ma ne esistono molte free. Il connubio tra Arduino e il mondo mobile ha fatto si che molti sviluppatori si divertissero con la domotica, creando impianti di climatizzazione, risparmio energetico, cancelli, ecc.; controllabili tramite lo smartphone e Arduino. Un esempio 竪 Giarduino. Filippo Matteo Riggio 36 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Giarduino Giarduino 竪 un dispositivo che permette di gestire il proprio giardino tramite smartphone o tablet. Permette di conoscere temperatura, umidit e luminosit in tempo reale ovunque ci si trovi. Con una valvola elettrica 竪 possibile gestire anche l'impianto di irrigazione. Schemi di costruzione e codice sono reperibili online su GitHub. Esiste inoltre un servizio online che permette, tramite un codice univoco, di usare il proprio giarduino. Filippo Matteo Riggio 37 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Conclusioni
Conclusioni Arduino 竪 un ponte tra elettronici ed informatici, che si 竪 imposto per via del suo punto di forza, la semplicit. E ormai una pietra miliare in quello che 竪 il movimento dei makers e secondo me 竪 la svolta di quello che 竪 una volta era un mondo chiuso, come quello elettronico. Con Arduino siamo passati dal software open-source allhardware open-source. Lo consiglio a tutti quelli che hanno avuto idee e non riuscivano a svilupparle a causa di conoscenze che non riuscivano a coprire questi 2 ambiti. Filippo Matteo Riggio 39 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
E per il futuro?
Gli atomi sono i nuovi bit. Internet era solo linizio. La collaborazione di massa, il crowdsourcing e i contenuti creati dagli utenti hanno cominciato ad avere un ruolo fondamentale anche nel mondo reale, fatto di atomi. Una novit interessante 竪 MakerBot, una stampante 3D dal basso costo. E nata anche Raspberry PI, un piccolo computer, facilmente programmabile, che sta spopolando nelle scuole elementari inglesi. Siamo ormai nellera del Garage 2.0, dove milioni di potenziali inventori della domenica stanno per diventare lindustria del futuro. Filippo Matteo Riggio 41 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Risorse Online http://www.arduino.cc il sito ufficiale dove si trova quasi tutto sullargomento http://scuola.arduino.cc ottimi articoli e corsi dal livello base a quello avanzato http://arduino.cc/forum/ il forum della community http://arduino.cc/playground la wiki, contenente molte voci relative a librerie, hardware e interfaccie particolari Ebook Arduino Cookbook OReilly un ottimo manuale, abbastanza completo sull'argomento 30 Arduino Projects for the Evil Genius un buon libro, con esempi e progetti interessanti Riviste Wired ogni mese lo stesso Massimo Banzi propone unidea da mettere in pratica IoProgrammo ogni mese pubblica piccoli progetti e spunti interessanti Software Fritzing Alpha un software free per la creazione degli schemi elettrici/elettronici (http://fritzing.org) Minibloq un software free che permette di programmare Arduino tramite interfaccia grafica (http://blog.minibloq.org/) Filippo Matteo Riggio 42 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
Grazie per lattenzione Filippo Matteo Riggio filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.

More Related Content

Arduino, quando un aperitivo avvicina elettronica ed informatica.

  • 1. Arduino, quando un aperitivo avvicina elettronica ed informatica Filippo Matteo Riggio filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 2. Sommario 1. Introduzione 2. Storia 3. Arduino in profondit 4. 皆艶馨沿鉛庄界庄岳 5. Il nostro progetto 6. Arduino e il mobile 7. Conclusioni
  • 4. La mia esigenza Perch竪 ho scelto Arduino. Il problema Ogni esigenza nasce sempre da un bisogno, un problema. Nel mio caso 竪 il desiderio di non creare solamente prodotti virtuali, ma ottenere qualcosa di pi湛 tangibile. L'aspetto peggiore del lavoro di un programmatore 竪 proprio quello di non creare qualcosa di materiale e tangibile, che possa dimostrare le sue vere capacit a persone che non sono dell'ambiente IT. Fino a qualche anno fa non esisteva la possibilit di programmare ad alto livello alcun tipo di hardware in modo semplice. Arduino d questa possibilit: un programmatore pu嘆 creare dispositivi e programmarli. Filippo Matteo Riggio 4 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 5. L'esigenza di Massimo Banzi Massimo Banzi 竪 un ex docente dell'Interaction Design Institute di Ivrea, istituto in cui i designer devono apprendere basi di elettronica per poter creare prototipi interattivi. Il problema La piattaforma che veniva utilizzata per creare questi prototipi (Basic Stamp) aveva una serie di difetti, i principali: - il costo elevato - il funzionamento solo con pc Windows Filippo Matteo Riggio 5 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 6. Che cos'竪 Arduino? Arduino 竪 una piccola scheda elettronica che permette di programmare facilmente un microcontrollore (processore). Per farlo ci viene in supporto un ambiente di sviluppo(IDE) creato ad hoc. Ogni software creato si chiama sketch. Ogni sketch viene caricato sulla scheda tramite lIDE ed un cavo USB. Il progetto 竪 completamente open-source. Filippo Matteo Riggio 6 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 8. Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. Filippo Matteo Riggio 8 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 9. Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. 1属 semestre Banzi crea Programma 2003 che usa il linguaggio JAL. 2002 Filippo Matteo Riggio 9 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 10. Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. 1属 semestre Banzi crea Programma 2003 che usa il linguaggio JAL. 2002 2属 semestre Banzi contatta Bill Verplank e Casey Reas. 2002 Questultimo consiglia Processing come linguaggio. Filippo Matteo Riggio 10 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 11. Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. 1属 semestre Banzi crea Programma 2003 che usa il linguaggio JAL. 2002 2属 semestre Banzi contatta Bill Verplank e Casey Reas. 2002 Questultimo consiglia Processing come linguaggio. 2003 H.Barragan crea Wiring, un derivato da Processing e dal C. Costo ancora alto (70/80 ). Filippo Matteo Riggio 11 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 12. Un po' di storia. 2001 Olivetti e Telecom avviano un master biennale allistituto di Interaction Design. 1属 semestre Banzi crea Programma 2003 che usa il linguaggio JAL. 2002 2属 semestre Banzi contatta Bill Verplank e Casey Reas. 2002 Questultimo consiglia Processing come linguaggio. 2003 H.Barragan crea Wiring, un derivato da Processing e dal C. Costo ancora alto (70/80 ). 2003/04 Gianluca Martino testa la piattaforma sugli studenti con risultati soddisfacenti. Filippo Matteo Riggio 12 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 13. Un po' di storia. La scheda dovr costare circa 20 euro. Entrano nel team David Cuartielles e David Mellis. 01-05/2005 Massimo decide che 竪 ora di dare un nome vero e proprio alla piattaforma: Arduino, il nome del bar dove il team si riuniva a fare laperitivo dopo il lavoro. Filippo Matteo Riggio 13 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 14. Un po' di storia. La scheda dovr costare circa 20 euro. Entrano nel team David Cuartielles e David Mellis. 01-05/2005 Massimo decide che 竪 ora di dare un nome vero e proprio alla piattaforma: Arduino, il nome del bar dove il team si riuniva a fare laperitivo dopo il lavoro. 06/2005 Nel team anche Tom Igoe, che porta Arduino negli States. Filippo Matteo Riggio 14 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 15. Un po' di storia. La scheda dovr costare circa 20 euro. Entrano nel team David Cuartielles e David Mellis. 01-05/2005 Massimo decide che 竪 ora di dare un nome vero e proprio alla piattaforma: Arduino, il nome del bar dove il team si riuniva a fare laperitivo dopo il lavoro. 06/2005 Nel team anche Tom Igoe, che porta Arduino negli States. 11/2005 Primo workshop a Londra e nascita della community. Filippo Matteo Riggio 15 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 16. Un po' di storia. La scheda dovr costare circa 20 euro. Entrano nel team David Cuartielles e David Mellis. 01-05/2005 Massimo decide che 竪 ora di dare un nome vero e proprio alla piattaforma: Arduino, il nome del bar dove il team si riuniva a fare laperitivo dopo il lavoro. 06/2005 Nel team anche Tom Igoe, che porta Arduino negli States. 11/2005 Primo workshop a Londra e nascita della community. 10/2008 Pi湛 di 50.000 copie di Arduino vendute. Filippo Matteo Riggio 16 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 18. Caratteristiche tecniche Microcontrollore ATMega (168 o 328) a 16Mhz Alimentazione USB (5 volt) o spinotto da 12V 6 Pin per l'alimentazione Input/Output 14 pin digitali 6 pin analogici FTDI USB Chip / ICSP Header Debug LED (13) / Data Trasfer LED (RX+TX) Memoria 16 KB (ATmega168) o 32 KB (ATmega328) dei quali 2 KB usati per il bootloader Filippo Matteo Riggio 18 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 19. Modelli di Arduino Arduino in questi anni 竪 stato migliorato. Sono uscite nuove versioni sempre basate sul progetto originale. Arduino UNO Lilypad Arduino MEGA Arduino MINI Arduino BT Arduino Ethernet Arduino FIO Arduino Nano Filippo Matteo Riggio 19 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 20. Estensioni di Arduino Oltre ai vari modelli della scheda, esistono dei plugin detti shield, che permettono di rendere Arduino veramente poliedrico. Arduino Wireless Shield con SD Arduino Wireless Shield senza SD Arduino Ethernet Shield Arduino Motor Shield Arduino Proto Shield Filippo Matteo Riggio 20 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 22. Sensori ed Attuatori I sensori sono piccoli componenti elettronici che misurano grandezze naturali (temperatura, suono, luminosit,ecc.) per trasformarlo in un segnale elettrico interpretabile da Arduino. Ad esempio i sensori semplici variano la propria resistenza elettrica al variare del fenomeno fisico (aumento di temperatura, di luminosit, ecc.). All'opposto dei sensori esistono gli attuatori. Gli attuatori ricevuto un segnale elettrico, lo tramutano in un fenomeno fisico: un semplice LED, un motore elettrico, ecc. Sensore di temperatura LM35 Fotoresistenza LEDs Filippo Matteo Riggio 22 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 23. Ambiente di sviluppo L'IDE 竪 dispobibile per MacOS, Windows e Linux. Sul sito www.arduino.cc trovate anche i driver. E' importante ricordarsi di impostare, dal men湛 Tools, il modello della propria scheda e su quale porta 竪 attualmente connessa. Dopo aver scritto lo sketch, l'IDE crea un eseguibile per il processore AVR ed esegue lupload. Utile in fase di debug, lo strumento Serial Monitor, che permette di andare a leggere lo stream della porta. Filippo Matteo Riggio 23 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 24. Fritzing! Fritzing 竪 un software free per la progettazione di schemi elettronici, dalla breadboard al circuito stampato. Questo software nasce con lo stesso spirito di Arduino, fornendo ulteriori servizi online come la community e la realizzazione del circuito vero e proprio. E rivolto soprattutto ai non-ingegneri, che generalmente utilizzano software come AutoCAD per il disegno di circuiti e prototipi. Potete scaricarlo da http://fritzing.org/ Filippo Matteo Riggio 24 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 25. Uno sketch di esempio Il codice per uno sketch 竪 molto semplice, si basa su 2 funzioni principali: setup() e loop(). #define LEDPIN 13 void setup() { pinMode(LEDPIN, OUTPUT); // inizializzo il pin in // modalit OUTPUT } void loop() { digitalWrite(LEDPIN, HIGH); // accendo il led delay(1000); // aspetto un secondo digitalWrite(LEDPIN, LOW); // spengo il led delay(1000); // aspetto un secondo } Filippo Matteo Riggio 25 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 26. Un semplice esempio Un esempio della semplicit di Arduino 竪 il display LCD. Oltre ad Arduino, abbiamo bisogno di: - display LCD compatibile con i driver Hitachi HD44780 - potenziometro da 10 kOhm - breadboard e cavetti Come funziona l'LCD? L'LCD ha un suo microcontrollore interno che associa ad un intero passatogli un carattere da stampare, carattere che 竪 una matrice di 5x8 pixel (variabile da LCD a LCD). Oltre al microcontrollore interno, l'LCD 竪 dotato di alcuni registri per la gestione di scrittura/lettura, istruzioni in coda, ecc. Filippo Matteo Riggio 26 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 27. Un semplice esempio (codice) La semplicit di Arduino 竪 il suo vero punto di forza. Con poche righe di codice riusciamo a stampare su un display LCD del testo. // includiamo la libreria, con l'IDE basta andare su Sketch > Import > Library #include <LiquidCrystal.h> LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // istanziamo l'oggetto lcd void setup() { lcd.begin(16, 2); // imposto il numero di caratteri e righe lcd.print("hello, world!"); // Stampo una stringa di prova } void loop() { lcd.setCursor(0, 1); // cursore al carattere 0 della seconda riga lcd.print(millis()/1000); // numero di secondi dall'inizio del ciclo } Filippo Matteo Riggio 27 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 28. Altre funzioni pinMode(idPin, {INPUT || OUTPUT}); // imposta la modalit in cui deve essere un pin Serial.begin(valore); // istanzia una trasmissione seriale // di n bit al secondo int sensorValue = digitalRead(idPin); // legge un valore da un pin digitale (restituisce LOW || HIGH) int sensorValue = analogRead(A0); // legge un valore da un pin analogico, // convertito da Arduino in un decimale tra 0 e 1023 digitalWrite(idPin, valore); // scrive un valore (HIGH e LOW) sui pin digitali Serial.println(sensorValue, DEC); // scrive sulla porta seriale un valore unsigned long currentMillis = millis(); // la funzione millis restituisce il tempo trascorso // dall'inizio dell'esecuzione del programma Filippo Matteo Riggio 28 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 30. Intesys Talk Da circa un anno Intesys porta avanti un'iniziativa interna: i talk. I talk sono un occasione per favorire la condivisione della conoscenza allinterno di Intesys, stimolando il confronto libero e motivante tra i dipendenti. Ogni settimana viene presentato un argomento inerente o meno al settore IT. I dipendenti possono decidere se partecipare o meno (essendo in orario extra-lavorativo), in base allinteresse che hanno rispetto allargomento. Alcuni di questi talk hanno avuto molta risonanza a livello interno. Sono state adottate parecchie tecnologie e sono nate idee da sviluppare come Arduino meeting room. Filippo Matteo Riggio 30 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 31. Arduino Meeting Room Dopo il talk, vista la facilit di sviluppo di progetti elettronici, si 竪 deciso di creare qualcosa che prevedeva Arduino. Pur essendo un progetto extra-lavorativo, si 竪 deciso di sviluppare un dispositivo che fornisse qualche beneficio aziendale. Una delle esigenze aziendali prevedeva la necessit di venire a conoscenza della presenza o meno di persone nelle sale riunioni. Le funzionalit da sviluppare quindi erano : - percepire la presenza di persone in una stanza; - comunicare questo dato agli altri dispositivi; - segnalare visivamente questo dato sia sul dispositivo che sullintranet aziendale. Filippo Matteo Riggio 31 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 32. Arduino Meeting Room La presenza delle persone allinterno della stanza viene verificata tramite un sensore audio (microfono), amplificato e passato ad arduino. La comunicazione agli altri dispositivi e allintranet interna viene fatta tramite un ethernet shield. La visualizzazione visiva invece viene fatta tramite dei led RGB. Trovate codice e schema su github: http://github.com/gariggio/arduino/ Filippo Matteo Riggio 32 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 33. Arduino Meeting Room Comunicazione #include <Ethernet.h> #include <Udp.h> char inBuffer[UDP_TX_PACKET_MAX_SIZE]; // Buffer dei pacchetti in arrivo void setup(){ // Start Ethernet and UDP Ethernet.begin(mac_address, ip_address); // il server si mette in waiting di connessioni Udp.begin(port); // inizializza la libreria ethernet UDP e le impostazioni di rete // [other code] } void loop(){ int packetSize = Udp.available(); // controlla se ci sono connessioni da client if (packetSize) { // il pacchetto viene scritto sul buffer (limitato nelle dimensioni) // mentre vengono restituiti IP e porta del mittente. Udp.readPacket(inBuffer, UDP_TX_PACKET_MAX_SIZE, remoteIp, remotePort); } // [other code] } Filippo Matteo Riggio 33 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 34. Altri progetti sviluppati con Arduino Serratura RGB Microfono Rilevatore di gas Gameboy Dj Controller etilometro Sismografo Drone aereo Controller per Pianoforte ad Wandering Tank barche ed aerei. acqua Filippo Matteo Riggio 34 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 35. Arduino e il mobile
  • 36. Arduino e il mobile Negli ultimi anni sono nate alcune interfaccie capaci di connettere Arduino con gli smartphone pi湛 diffusi. Nel maggio 2011, Google ha presentato ADK (Android Open Accessory Development Kit), un kit di sviluppo per far comunicare lo smartphone Android con Arduino tramite USB e Bluetooth. Per iOS non sono state rilasciate librerie ufficiali, ma ne esistono molte free. Il connubio tra Arduino e il mondo mobile ha fatto si che molti sviluppatori si divertissero con la domotica, creando impianti di climatizzazione, risparmio energetico, cancelli, ecc.; controllabili tramite lo smartphone e Arduino. Un esempio 竪 Giarduino. Filippo Matteo Riggio 36 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 37. Giarduino Giarduino 竪 un dispositivo che permette di gestire il proprio giardino tramite smartphone o tablet. Permette di conoscere temperatura, umidit e luminosit in tempo reale ovunque ci si trovi. Con una valvola elettrica 竪 possibile gestire anche l'impianto di irrigazione. Schemi di costruzione e codice sono reperibili online su GitHub. Esiste inoltre un servizio online che permette, tramite un codice univoco, di usare il proprio giarduino. Filippo Matteo Riggio 37 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 39. Conclusioni Arduino 竪 un ponte tra elettronici ed informatici, che si 竪 imposto per via del suo punto di forza, la semplicit. E ormai una pietra miliare in quello che 竪 il movimento dei makers e secondo me 竪 la svolta di quello che 竪 una volta era un mondo chiuso, come quello elettronico. Con Arduino siamo passati dal software open-source allhardware open-source. Lo consiglio a tutti quelli che hanno avuto idee e non riuscivano a svilupparle a causa di conoscenze che non riuscivano a coprire questi 2 ambiti. Filippo Matteo Riggio 39 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 40. E per il futuro?
  • 41. Gli atomi sono i nuovi bit. Internet era solo linizio. La collaborazione di massa, il crowdsourcing e i contenuti creati dagli utenti hanno cominciato ad avere un ruolo fondamentale anche nel mondo reale, fatto di atomi. Una novit interessante 竪 MakerBot, una stampante 3D dal basso costo. E nata anche Raspberry PI, un piccolo computer, facilmente programmabile, che sta spopolando nelle scuole elementari inglesi. Siamo ormai nellera del Garage 2.0, dove milioni di potenziali inventori della domenica stanno per diventare lindustria del futuro. Filippo Matteo Riggio 41 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 42. Risorse Online http://www.arduino.cc il sito ufficiale dove si trova quasi tutto sullargomento http://scuola.arduino.cc ottimi articoli e corsi dal livello base a quello avanzato http://arduino.cc/forum/ il forum della community http://arduino.cc/playground la wiki, contenente molte voci relative a librerie, hardware e interfaccie particolari Ebook Arduino Cookbook OReilly un ottimo manuale, abbastanza completo sull'argomento 30 Arduino Projects for the Evil Genius un buon libro, con esempi e progetti interessanti Riviste Wired ogni mese lo stesso Massimo Banzi propone unidea da mettere in pratica IoProgrammo ogni mese pubblica piccoli progetti e spunti interessanti Software Fritzing Alpha un software free per la creazione degli schemi elettrici/elettronici (http://fritzing.org) Minibloq un software free che permette di programmare Arduino tramite interfaccia grafica (http://blog.minibloq.org/) Filippo Matteo Riggio 42 filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.
  • 43. Grazie per lattenzione Filippo Matteo Riggio filippo.riggio@intesys.it Intesys S.r.l.

Editor's Notes

  1. Mi chiamo Filippo Matteo Riggio. Sono un programmatore di Intesys, unazienda di Verona specializzata sul mondo web, applicazioni enterprise e networking.
  2. Oggi parleremo di come Arduino sia un connubio tra elettronica ed informatica, che permette a programmatori di sviluppare progetti di elettronica facilmente.
  3. Movimento dei makers
  4. Basic Stamp
  5. La storia di arduino 竪 molto interessante
  6. Programma 2003, hardware economico e software che gira su Mac OS x. JAL simile al pascal, abbastanza complesso.
  7. H.Barragan, studente IDI Gianluca Martino, docente IDI
  8. Gianluca Martino, docente IDI
  9. Banzi,20euro, costo medio cena Ivrea. Banzi e Cuartielles ridisegnano da zero la scheda. David Mellis porta avanti lo sviluppo dellIDE (open source). Cuartielles e Banzi autofinanziano la produzione dei primi 600 modelli. La scheda aveva vari nomi P2005 o Wiring Lite
  10. LM35 preciso al decimo di grado.
  11. In overflow dopo max 50 giorni tornando a 0
  12. Le idee che erano venute fuori erano il contatore dei caff竪 fatti, i litri di acqua sprecata in bagno o un semaforo per la scala a chiocciola.
  13. Difficolt principale 竪 stata quella di trovare il sensore per rilevare la presenza allinterno della stanza. Abbiamo provato anche con un PIR(sensore di movimento ad infrarossi) ma la distanza da una parete allaltra era eccessiva.
  14. Le idee che erano venute fuori erano il contatore dei caff竪 fatti, i litri di acqua sprecata in bagno o un semaforo per la scala a chiocciola.