OpenSourceDay 2012: giornata all'insegna del software open source, organizzata da AsCI (Associazione Cultura Informatica) ed Iglu (Gruppo Linux Udine), in collaborazione con DITEDI (DIstretto TEcnologie DIgitali), col patrocinio dell'Università degli Studi di Udine, del Comune di Udine e del Comune di Tavagnacco. In questa giornata ho presentato l'esperienza di IRES FVG con Arduino, realizzata attraverso un corso titolato: "TECNICHE DI SVILUPPO DI OGGETTI INTERATTIVI CON ARDUINO". Trovate quindi una breve introduzione ad Arduino, e una presentazione de corso stesso e delle realizzazioni dei corsisti.

1. OpenSourceDay 2012 - 24 novembre 2012
Arduino
l'esperienza di IRES FVG
Mirco Piccin aka pitusso
mirco.piccin@xuni.it
CC BY-SA

2. Cos'è Arduino
Arduino è una piattaforma di prototipazione elettronica
OpenSource
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
CC BY-SA

3. Easy to use!
Arduino è dotato di porta
usb per connettersi al pc,
i pin sono facilmente accessibili
per una rapida prototipazione
IDE con 6 bottoni:
essenziale, molto semplice,
rende possibile lavorare
con i microcontrollori anche
ai profani!
CC BY-SA

4. La community
Arduino è anche e soprattutto la community che lo
utilizza, ne parla, condivide conoscenze e progetti, lo
apprende, ci lavora, ci gioca ...
CC BY-SA

5. Boards
Arduino UNO R3 Arduino Leonardo Arduino DUE
Arduino MEGA 2560 Arduino MEGA ADK Arduino Ethernet
Arduino Mini Arduino Micro Arduino LilyPad
CC BY-SA

6. Shields
Wifi Shield Ethernet Shield Motor Shield
..e molti altri...
Wireless SD Shield GSM/GPRS Shield
CC BY-SA

7. 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 @LD2012
CC BY-SA

8. Dettagli del corso
"Tecniche di sviluppo di oggetti interattivi con Arduino"
Docenti:
Michele Viel
Mirco Piccin
Uwe Federer
Tutor:
Massimiliano Basello
Moduli :
Comprendere la piattaforma di Arduino
Predisporre le fasi di realizzazione del prototipo con Arduino
Project work – Realizzare il prototipo con Arduino
per un totale di 60 ore
CC BY-SA

9. 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
CC BY-SA

10. 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
CC BY-SA

11. 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
CC BY-SA

12. Partecipanti: formazione
CC BY-SA

13. Modello di insegnamento
● doing
Learn by ● examples
● direct experience
CC BY-SA

14. 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 secondo
le esigenze emerse dai progetti
CC BY-SA

15. Aspetti di programmazione affrontati
input, output
digitalRead, digitalWrite
sensori
analogRead
attuatori
digitalWrite, analogWrite
espansioni
library
...e funzioni, variabili e costanti, blocchi condizionali, ...
CC BY-SA

16. 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)?
CC BY-SA

17. 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)
CC BY-SA

18. Progetti realizzati dai corsisti
CC BY-SA

19. Spectroduino
"Uno strumento di laboratorio per
misure di luminanza e cromaticità"
CC BY-SA

20. 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.
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."
CC BY-SA

21. 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."
CC BY-SA

22. 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."
CC BY-SA

23. 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."
CC BY-SA

24. Cubo led 4x4x4
CC BY-SA

25. 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."
CC BY-SA

26. 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."
CC BY-SA

27. domande?
Mirco Piccin aka pitusso
mirco.piccin@xuni.com
Per i riferimenti alle risorse citate, è possibile click-are sulle immagini delle singole slide!
Tutti i marchi riportati appartengono ai legittimi proprietari.
CC BY-SA