15/05/2023 in News di sergio rame 15 minuti
Arduino è una piccola scheda creata da una azienda italiana in grado di leggere programmi e di interagire con l’ambiente esterno. E’ in definitiva il componente base di tutti i Robot e i sistemi di automazione che troverai nella industria e nella domotica. Con le sue dimensioni contenute è di utilizzo estremamente pratico ed economico: il segreto di tutto ciò sta nel sapiente mix di chip secondari e di un chip più potente chiamato microcontroller.
Negli ultimi anni è diventato enormemente popolare per via dei costi accessibili e della facilità con cui si può imparare il suo linguaggio di programmazione; forse avevi già pensato di acquistarne uno e in questo caso ti consiglio di leggere questa guida completa all’acquisto di Arduino…
Acquistare un Arduino qualsiasi non è certo complicato: basta, se hai davvero fretta, ordinare su Amazon.it una delle schede più vendute: ma se le differenze di prezzo e le tante versioni disponibili ti lasciano perplesso farai bene a leggere questa guida!
Se vai sul sito arduino.cc e controlli sulla pagina STORE ti troverai di fronte a circa una ventina di schede! E se vai sulla pagina di Wikipedia troverai oltre 180 schede compatibili di varia qualità.
Ma soprattutto, quali schede funzionano senza problemi con l’IDE di Arduino e con tutto il software già disponibile in rete?
Ti svelo la risposta a tutti questi dubbi: DEVI COMPRARE una scheda Arduino UNO Rev.3
Rev.3 significa terza revisione e ti posso dire che è la scheda che ti darà le maggiori soddisfazioni per questi semplicissimi motivi:
Ti consiglio dunque certamente di iniziare con questa scheda.
In effetti se Arduino UNO fosse la soluzione “universale” non ci sarebbero così tante schede in circolazione, giusto? Vediamo in quale caso ti potrebbe servire una altra versione di Arduino:
Se hai un mare di sensori e di livelli da controllare allora è il caso si scegliere qualcosa di più completo come la Arduino MEGA 2560 Rev3. E’ dotata di 54 linee (pin) di input / output e seppure leggermente più costosa di Arduino UNO ne condivide la sterminata libreria di applicazioni già pronte.
Arduino MEGA funziona esattamente come l’UNO e perciò non dovrai adattare il software disponibile o cercare documentazione specifica per questo prodotto.
Se invece vuoi una scheda già fornita di connessione Wifi ti consiglio di comprare una scheda che usi il chip ESP8266.
Tra queste ti segnalo 2 ottime schede compatibili e precisamente: la Adafruit Feather HUZZAH with ESP8266, oppure la SparkFun ESP8266 Thing Development Board.
Ad essere pignoli queste schede non sono davvero delle “Arduino”, ma sono 100% compatibili con il software e l’IDE di Arduino
Sono in vendita con delle ottime librerie per collegarsi ad Internet e se le compri espressamente da questi due produttori (o da altri di buon livello) ti arriveranno fornite di sketch (applicazioni) internet complete e funzionanti.
La cosa curiosa di queste schede con Wifi è che in certi casi costano meno dell’Arduino originale: possono essere un buon affare, ma ricordati che aggiungono un secondo livello di complessità all’utilizzo della scheda.
Se preferisci una scheda originale la Arduino Yún implementa la connessione Wifi con un altro chip, l’Atheros AR9331.
La Yún offre inoltre una interfaccia Ethernet e una porta USB di tipo A e uno slot per Micro SD. Con 20 pin di input/output e 12 ingressi analogici è all’altezza delle due schede precedenti, dotate però di chip ESP8266 un componente molto discusso nei forum e secondo me migliore.
Ti consiglio di comprare una scheda con Wifi incorporato se vuoi costruire Robot pilotati via Web: potrai imparare facilmente a costruirli seguendo i miei corsi su Robotdazero.
Forse hai già usato Arduino UNO e vuoi realizzare qualche progetto più compatto: anche in questo caso le soluzioni sul mercato abbondano. Puoi intanto dare una occhiata ai prodotti di TinyCircuits, che realizza delle schede Arduino davvero minuscole.
Ti consiglio la scheda di TinyCircuits per modelli di Robot in miniatura o telecamere motorizzate poco visibili. E’ compatibile al 100% con il software e l’IDE di Arduino. Ricorda che, in linea di massima, se non sviluppi programmi destinati ad un particolare microchip (lo fanno in pochi) puoi comprare schede di ogni dimensione.
Arduino Micro è stato creato in collaborazione con Adafruit, e monta il processore ATmega32U4. Da anni è il punto di riferimento per chi cerca la miniaturizzazione estrema pur mantenendo qualità e resistenza all’uso continuato.
Facile da montare su una breadboard (a differenza delle schede TinyCircuits), è fornito di 20 porte I/O con i soliti 7 pin PWM e 12 pin analogici.
Arduino Micro contiene lo stesso eccellente chip di conversione seriale/USB di Arduino Uno: meno problemi di compatibilità con i driver per Windows 10 e meno errori dell’IDE in fase di caricamento. Non possiede il comodo portabatteria “coin” per la CR32 che trovi su TinyDuino, e neppure attachi per cam di sorveglianza, ma resta una eccellente scelta per collegare sensori multipli.
Se vuoi comprare un Arduino originale sei a posto, ma molti comprano dei compatibili. Perchè?
Perchè la convenienza può essere molta e notoriamente il basso prezzo riesce a stimolare la domanda.
Come mai esistono tanti Arduino compatili? Perchè la casa madre a suo tempo decise di rendere disponibile l’intero progetto della scheda, imitando un modello detto Open source che ha funzionato benissimo nel software. In questo modo la azienda si è garantita un enorme interesse da parte degli sviluppatori hardware cui in pratica REGALA l’IDE, le librerie e il linguaggio di programmazione C++.
Il ritorno in termini di marketing è stato enorme e la diffusione di Arduino universale.
Se sei agli inizi ti consiglio di comprare una scheda da Arduino.cc o da Amazon.it e di lasciar perdere per il momento Ebay e Alibaba e siti “alternativi”. Su Amazon.it troverai le ultime offerte e gli utili kit completi, mentre su Arduino.cc pagherai forse il 20 o 30% in più ma con il beneficio di finanziare direttamente la casa madre (che è italiana) e di fornire un serio contributo allo sviluppo del software della scheda. Un fatto rilevante da non sottovalutare.
Oltre alle aziende che producono schede “legalmente” compatibili ed espongono il loro marchio, ci sono decine di produttori non autorizzati che falsificano logo e brand. Diffidate di questi prodotti: NON sono 100% hardware compatibili. La società Arduino LLC chiama queste schede “contraffatte” e ha spiegato per esteso quali sono le loro differenze e i loro difetti. Ad esempio, la precisione della tensione di uscita è molto inferiore rispetto alle schede ufficiali. Questi venditori dichiarano falsamente una corrente ammissibile simile alla specifica ufficiale di Arduino, con conseguente rottura della scheda o di dispositivi collegati. In alcune schede, anche i componenti sono del tutto diversi dalla scheda ufficiale. Ad esempio, nelle schede UNO contraffatte, invece del chip ATMEGA16U4 per la conversione da USB a seriale, potresti trovare un chip più economico come l’FTDI o il CH340 IC.
Pertanto, queste schede non sono compatibili con alcuni sistemi operativi o richiedono ulteriori driver per l’installazione.
Per riassumere, evita le schede super economiche con il marchio Arduino: se vuoi pagare di meno, acquista schede da produttori che espongono il loro marchio, e preferibilmente su Amazon.it. Se acquisti marchi contraffatti, inoltre, stai supportando venditori fuorilegge che violano la normativa sul copyright.
Anche in questo caso, non ti consiglio di precipitarti su Amazon.it o in un negozio fisico a comprare accessori alla rinfusa. Sarebbe molto meglio comprarli gradatamente, limitandoti all’ inizio solo alle breadboard, ai fili di connessione, a pochi sensori e agli utilissimi kit di resistenze e condensatori.
Per quanto possa apparire banale ti serve un cavo USB e non si tratta realmente di un accessorio perchè senza cavetto non puoi usare Arduino! Con un semplice cavetto e niente altro potrai già completare il tuo primo programma Arduino seguendo questo link su Robotdazero. In pochi minuti vedrai qualcosa di funzionante e magari riuscirai a modificarlo!
Ricorda, non ti serve un cavo USB normale, ma un tipo AB.
Per capirci si tratta del classico cavo che usi per collegare il PC alle stampante e non si tratta del tipo MICRO-USB che usi per collegare lo smartphone al PC.
Molte schede sono già fornite di cavetto, ma non è una regola universale e in ogni caso ti consiglio di averne uno di scorta. Se compri un Arduino molto compatto ricorda che alcuni di essi usano un cavo MISCRO-USB – quello dello smartphone. Controlla con attenzione prima di comprare.
### Step #4 - I KIT DA SCEGLIERE PER INIZIARE CON ARDUINOSpecialmente all’inizio, comunque, non è facile indovinare cosa serve davvero e di quali componenti puoi fare a meno. Se vuoi un consiglio concentrati sui sensori e cerca il kit che li contiene: avrai il duplice vantaggio di fare un solo ordine on line e di essere sicuro della compatibilità hardware.
A parte i sensori ti serviranno di sicuro questi 4 accessori:
Per avere un Arduino UNO dalle funzionalità molto complete potresti affidarti a uno SHIELD, uno “scudo” che contiene molte parti accessorie già incorporate nella scheda. Se vuoi concentrarti sullo sviluppo del software e degli algoritmi potrebbero essere la soluzione migliore: ti permette di risparmiare il tempo che perderesti a comprare, collegare e testare le schede aggiuntive.
Tra gli SHIELD che uso di solito ti segnalo questi prodotto preso da programmingelectronic, si chiama Kit-on-a-Shield for Arduino, possiede la bellezza di 15 circuiti già incorporati, davvero molti e viene offerto ad un prezzo competitivo.
Tra le alternative ti segnalo anche DrDuino, che realizza una copia di Arduino con 12 circuiti aggiuntivi già pronti.
Arduino ha usato storicamente chip ATMEL per le sue schede. Li chiamo chip perchè il nome “processori” richiama alla mente le varie CPU tipo Intel i3-i7 da cui sono lontani anni luce in fatto di prestazioni. Nell’ultimo periodo sono stati adottati dei veri processori (Intel Curie) ma per il momento voglio fare un poco di chiarezza sulle schede equipaggiate con chip ATMEL o ARM.
Può lavorare a 3,3 volt e 5 volt. Per le schede Arduino settate a 5 volt viene clockato con un oscillatore da 16 MHz; nelle schede con una tensione operativa di 3,3 volt viene invece utilizzato un oscillatore da 8 MHz per risparmiare energia. Ha solo un kilobyte di memoria EEPROM, 2 kilobyte di SRAM, 32 kilobyte di memoria flash e una porta seriale e il numero di GPIO (delle porte) disponibili dipende dal tipo di scheda. Questo processore è sufficiente per l’uso quotidiano, la memoria non è esagerata ma è in genere sufficiente. Se ti servono prestazioni migliori e maggior memoria è meglio passare ai modelli superiori.
La prima versione utilizza un processore ATMEGA168 più debole invece di ATMEGA328 con 0,5 kilobyte di memoria EEPROM, 1 kilobyte di SRAM e 16 kilobyte di memoria flash. Oggi si può quasi considerare fuori catalogo.
MEGA è l’unica scheda Arduino che dispone del microcontrollore ATMEGA2560 con 4 kilobyte di memoria EEPROM, 8 kilobyte di SRAM e 256 kilobyte di flash. Dispone inoltre di quattro porte di comunicazione seriale.
La scheda GEMMA Arduino (alcuni produttori la chiamano TINY LILYPAD) ha un microcontrollore ATtiny85 con 0,5 kilobyte di EEPROM e SRAM e 8 kilobyte di memoria flash. La società Arduino non produce più questa scheda, ma molte altre aziende la stanno ancora producendo.
Arduino Teensy può essere programmato utilizzando l’IDE Arduino, che è un software gratuito e open source. L’IDE Arduino è facile da usare e supporta una varietà di linguaggi di programmazione, tra cui C, C++ e Python. Se stai cercando una scheda di sviluppo potente e versatile, Arduino Teensy è una scelta eccellente. È facile da usare, supporta una varietà di linguaggi di programmazione ed è ideale per progetti di qualsiasi grandezza.
Ecco alcuni dei vantaggi dell’utilizzo di Arduino Teensy:
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