Sabato in Sezione 24 ottobre 2020
Introduzione ad Arduino e alle possibili applicazioni in ambito radioamatoriale
Arduino è una piattaforma hardware composta da una serie di schede elettroniche dotate di un microcontrollore. È stata ideata e sviluppata nel 2005 da alcuni membri dell'Interaction Design Institute di Ivrea come strumento per la prototipazione rapida e per scopi hobbistici, didattici e professionali. Il nome della scheda deriva da quello del bar di Ivrea frequentato dai fondatori del progetto, nome che richiama a sua volta quello di Arduino d'Ivrea, Re d'Italia nel 1002.
Con Arduino si possono realizzare in maniera relativamente rapida e semplice piccoli dispositivi come controllori di luci, di velocità per motori, sensori di luce, automatismi per il controllo della temperatura e dell'umidità e molti altri progetti che utilizzano sensori, attuatori e comunicazione con altri dispositivi. È abbinata a un semplice ambiente di sviluppo integrato per la programmazione del microcontrollore. Tutto il software a corredo è libero, e gli schemi circuitali sono distribuiti come hardware libero e per questo motivo è molto utilizzato nella didattica educativa[2]
L'Arduino Uno
uno dei primi modelli di Arduino autocostruito
Una scheda Arduino tipica consiste in un microcontrollore a 8-bit AVR prodotto dalla Atmel con l'aggiunta di componenti complementari per facilitare l'incorporazione in altri circuiti. Nelle schede vengono usati i chip della serie megaAVR, nello specifico i modelli ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega1280 e ATmega2560.
Molte schede Arduino includono un regolatore lineare di tensione a 5 volt e un oscillatore a cristallo a 16 MHz. Tuttavia alcune implementazioni, come ad esempio la piccola LilyPad[6][7], hanno un clock di 8 MHz e non sono dotate del regolatore di tensione.
Vari tipi di Arduino ed una shield Ethernet e una GSM
La programmazione del microcontroller
In alcuni casi il microcontrollore della scheda è pre-programmato con un bootloader che semplifica il caricamento dei programmi sulla memoria flash incorporata nella scheda.
A livello concettuale, su tutte le schede i programmi vengono caricati attraverso una porta seriale RS-232, ma il modo in cui questa funzionalità è implementata nell'hardware varia da versione a versione. Le schede seriali Arduino contengono un semplice circuito inverter che permette la conversione tra il livello della RS-232 e il livello dei segnali TTL.
Le versioni attuali di Arduino sono gestite via USB: la versione Uno utilizza un microcontrollore Atmega8U2 programmato come convertitore USB-seriale, mentre le precedenti versioni Diecimila e Duemilanove utilizzano chip adattatori USB-seriale, come gli FT232 di FTDI. Alcune varianti, come la Arduino Mini e la versione non ufficiale Boarduino, usano una scheda o un cavo adattatore USB-seriale staccabile.
L'ambiente di sviluppo integrato (IDE) di Arduino è un'applicazione multipiattaforma scritta in Java, ed è derivata dall'IDE creato per il linguaggio di programmazione Processing e per il progetto Wiring. È concepita per iniziare alla programmazione neofiti a digiuno dello sviluppo di software. Per permettere la stesura del codice sorgente, l'IDE include un editore di testo .L'editor è inoltre in grado di compilare e caricare il programma funzionante ed eseguibile sulla scheda con un solo click. In genere non vi è bisogno di creare dei Makefile o far girare programmi dalla riga di comando.
Insieme all'IDE sono scaricati vari sketch di esempio, per introdurre l'utente alla programmazione della macchina; i temi sono molto basici: come gestire gli ingressi analogici e digitali, far accendere un LED in modo pulsante e variabile; si possono però anche affrontare problemi più complessi, come la gestione di un display LCD o di una scheda telefonica GSM. Oltre alle librerie già incorporate (più di una decina), l'utente può aggiungerne con uno strumento di importazione compreso nell'IDE. Per vedere i risultati di uno sketch è attivabile dall'IDE una finestra seriale di monitoring, sulla quale far comparire l'output di istruzioni Serial.print(parametro) incorporate nello sketch stesso.
Qualche esempio di applicazione di ARDUINO all' HAM RADIO
DDS VFO connesso a old Transciever
