Caratteristiche e funzioni della scheda Arduino

Caratteristiche principali La scheda Arduino è una piattaforma Open Source, libero di usare e modificare. E’ un piccolo computer che si può programmare e far interagire con altri dispositivi. Lo scopo di Arduino, è di realizzare attraverso l’uso di hardware e software, sistemi in grado di interagire con il mondo esterno. Il sistema interagisce con l’esterno in due direzioni, acquisendo e misurando grandezze reali attraverso l’utilizzo dei sensori e intervenendo verso l’esterno con degli attuatori. Acquisizione da Sensori Mondo Esterno Azione su Attuatori

Il ciclo di funzionamento di Arduino La scheda Arduino prevede l’utilizzo di sensori e attuatori in relazione al funzionamento di un sistema per eseguire le seguenti fasi : Acquisizione dati dal mondo esterno mediante sensori; Esecuzione di valutazioni su di essi; Azione conseguente, mediante gli attuatori. Acquisizione dati Esecuzione Azione conseguente

L’elaborazione La valutazione dei dati acquisiti avviene per mezzo di una elaborazione o processing che può essere eseguita direttamente dal microcontrollore oppure eseguita in remoto. Nel secondo caso, il sistema embedded trasmette i dati ad un server che li elabora per poter inviare successivamente un comando sulla base della decisione presa. Sistema embedded= (in italiano, sistema integrato, letteralmente immerso o incorporato), nell'informatica e nell'elettronica, identifica genericamente tutti quei sistemi elettronici di elaborazione digitale a microprocessore progettati appositamente per una determinata applicazione.

I sensori I sensori sono dispositivi che consentono di rilevare e acquisire grandezze fisiche diverse come la temperatura, la luminosità, la prossimità, la velocità, la posizione, la forza e gli infrarossi ecc.. Un esempio di sensore presente sul nostro smartphone o tablet è l’accelerometro con cui si misura l’accelerazione del dispositivo che lo ospita e viene usato ad esempio per valutarne l’inclinazione. Il mondo dei sensori è vasto e in continua evoluzione, se pensiamo a una qualsiasi grandezza fisica, esiste molto probabilmente il relativo sensore in grado di misurarla ed acquisirla.

I sensori Si possono suddividere i sensori in due categorie : Analogici : restituisce un valore continuo nel tempo. Sia in entrata e sia in uscita restituisce una grandezza analogica Digitali : fornisce un valore numerico discreto. Riceve in ingresso una grandezza fisica che per definizione è analogica e restituisce un risultato però in digitale. Alla scheda Arduino, possiamo connettere anche sensori analogici perché sarà la stessa circuiteria interna alla scheda ad effettuare la conversione analogico/digitale mediante campionamento.

Gli attuatori Gli attuatori sono dispositivi che consentono di agire sull’ambiente modificandone eventualmente lo stato e alcuni attuatori consentono di effettuare delle azioni; come accendere un LED, visualizzare scritte su display LCD, far muovere un motore oppure pilotare un relè. Esempio: In un sistema di riscaldamento l'accensione di un LED può segnalare la Temperatura elevata e mediante un motore può essere azionata una ventola di raffreddamento.

Ricapitolando….. Utilizzando la scheda Arduino, possiamo realizzare sistemi embedded, mettendo insieme vari sensori e attuatori. In seguito sulla scheda, deve essere caricato il programma di sviluppo che rimarrà memorizzato, fino a quando decidiamo di caricare un altro programma. Se alimentiamo la scheda, con un alimentatore o una batteria, il programma viene eseguito ciclicamente; in questo modo possiamo rendere la scheda del tipo stand alone cioè completamente indipendente dal computer.