Programmare una scheda Arduino con l’Arduino Web Editor

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Dedico questo articolo ai miei nuovi studenti di 3B Automazione (ITIS G.B. Pininfarina di Moncalieri) con cui ho incominciato a spiegare l’utilizzo di Arduino. Le prime lezioni come sempre sono dedicate all’analisi della scheda elettronica, dei componenti presenti su di essa, al funzione del microcontrollore e primi esercizi di programmazione, cercando di trovare soluzioni divertenti, pensate per le loro competenze di elettrotecnica ed elettronica, quindi semplice accensione di LED per la creazione di modellini di impianti semaforici stampati in 3D in modo da prendere pratico con l’uso dei pin I/O digitali di Arduino.

Parallelamente sto mostrando i diversi ambienti di programmazione e simulazione della scheda. Nelle prime lezioni usiamo l’IDE Arduino standard caricato sui vari PC, ma utilizzeremo anche la versione più pratica e sempre aggiornata dell’Arduino Web Editor versione on-line dell’IDE Arduino.
Ma perché pensare di adottare questa soluzione a scuola?
Banalmente per avere sempre con se, in qualsiasi momento, su qualsiasi computer gli sketch sviluppati.

Il tutorial che segue mostra una procedura guidata relativamente semplice, ma come sempre preferisco non dare mai nulla per scontato, soprattutto con i giovanissimi studenti che incominciano il percorso di Automazione, quindi condurre per mano nel primo mese di scuola in modo che siano poi autonomi e liberi di sperimentare anche a casa.

E’ possibile accedere  all’Arduino Web Editor dalla home page del sito www.arduino.cc: “software > online tools” giungerete alla home page di Arduino Create

oppure direttamente seguendo il link: create.arduino.cc

Su questa pagina selezionate: Arduino Web Editor

Sarete reindirizzati in una pagina di login in cui dovrete inserire nome utente e password, se non avete mai effettuato la registrazione sul sito Arduino procedete come indicato nell’immagine che segue, facendo click su: “CREATE A NEW ACCOUNT”

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Scienza Quotidiana by Farmaceutica Younger

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Sono felice di annunciare l’iniziativa dell’amica Silvia Vernotico del blog Farmaceutica Younger che ieri ha incominciato una nuova avventura tecnologica con la sua Skill Alexa, Scienza Quotidiana.
Dalla sua voce ogni giorno potrete ascoltare le scoperte e le curiosità dei più importanti scienziati a livello mondiale che hanno dato un forte contributo al progresso dell’umanità.
Silvia sicuramente è fonte autorevole, per passione e per mestiere si occupa da sempre di scienza, inoltre la conosco personalmente ed ho visto lo sforzo e la dedizione con cui sta sviluppando questo progetto. Su Alexa mancava una Skill di questa rilevanza didattica/scientifica pertanto vi invito a scaricare ed usarla gratuitamente.

Presentazione:

Dal blog Farmaceutica Younger, una skill che ogni giorno seleziona per voi uno scienziato tra i più frizzanti del panorama mondiale e ve lo racconta attraverso la sua vita e le sue scoperte.

I racconti sono selezionati e letti per voi da Silvia Vernotico, ideatrice e curatrice del blog Farmaceutica Younger: la piattaforma “Young” tutta italiana rivolta a giovani laureati in discipline scientifiche o appassionati dell’universo farmaceutico, dove conoscere le regole e i meccanismi del mondo Farmaceutico.

Questa skill nasce con l’idea di estendere la rubrica “Farma Quotes”, che racconta gli scienziati per mezzo delle loro citazioni più famosi! Se vuoi più informazioni, cercaci “Farmaceutica Younger” su google o sui vari social!

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Micro storie di attività di making scolastico

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Il setting sul banco di lavoro è importante.

Spieghi come usare un qualsiasi componente elettronico, ma se questo è collocato al di fuori della breadboard comincia il disordine, quindi “pensa che ti ripensa” e nasce l’idea di qualcosa di molto più pratico, trasportabile adattabile ad ogni tipo di sperimentazione, ma che non posso realizzare in poco tempo… più avanti (un paio di settimane) ne condividerò il progetto che ho in testa.

Ho bisogno che venga risolto un piccolissimo problema per giovedì prossimo: evitare che i servomotori si rompano o si perdano durante le sperimentazioni in laboratorio.

Passo 1
5 minuti per trovare un supporto per micro servomotori su Thingiverse, metti in stampa durante il primo intervallo e disegni con illustrator delle basette su cui collocare il servo, (un rettangolo e 4 cerchi ed una L 🙂 )

Passo 2
Durante il secondo intervallo corri al Lab Territoriale per tagliare a laser il compensato su cui fissare i servomotori

Passo 3
Domani durante l’ultima ora della mattinata, quando il calo glicemico degli allievi è tale per cui risulta difficile ragionare, chiedi di assemblare il tutto.

Piccole cose che rendono la vita didattica un pochino più ordinata.

Grazie Pinin 🙂

Poiché mi è stato chiesto via mail, condivido link dei file.

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Evitare il loop di messaggi inviati sulla Serial Monitor

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Con questo post rispondo ad alcuni miei studenti su quesiti posti sull’uso di Arduino durante il ripasso condotto in questi giorni sulla modalità di stampa di messaggi sulla Serial Monitor.

L’esercizio assegnato consisteva nella tipica accensione e spegnimento di un LED mediante un pulsante con antirimbalzo software, nella seconda parte bisognava aggiungere un secondo pulsante che permetteva di accendere e spegnere un secondo LED e nella terza fase segnalare l’accensione e lo spegnimento sulla Serial Monitor mediante i messaggi:

“LED Rosso ON”
“LED Rosso OFF”
“LED Verde ON”
“LED Verde OFF”

Qundi per ciascun LED, alla prima pressione del pulsante accensione del LED e segnalazione ON sulla Serial, alla seconda pressione del pulsante segnalazione OFF sulla Serial e spegnimento del LED, ovviamente senza alcun limite sul numero di pressioni sui pulsanti.

Gli studenti sono riusciti a realizzare lo sketch ma con il solito problema di ripetizione in loop del testo di segnalazione sulla Serial.

Il problema può essere superato utilizzando un codice simile al seguente:

int stampaMessaggio = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  if(!stampaMessaggio)
  {
     Serial.println(“Qualsiasi testo da stampare una sola volta…“);
     stampaMessaggio = 1;
  }
}

Nel primo ciclo di loop la condizione dell’if risulterà vera e ciò permetterà l’esecuzione della stampa del testo,  successivamente impostata la variabile “stampaMessaggio” ad 1 non sarà più possibile stampare il testo al ciclo di loop successivo in quanto “!stampaMessaggio” risulterà uguale a 0.

Di seguito le due soluzioni, la prima con testo in loop sulla Serial, mentre la seconda con testo NON in loop.

Al fondo del post un esercizio aggiuntivo per i miei studenti.

All’interno del codice la spiegazione del funzionamento.

Soluzione con testo di output in loop

/*
   Prof. Michele Maffucci
   Accensione e spegnimento
   23.09.19

   Accensione e spegnimento di LED mediante pulsanti
   con antirimbalzo e messaggio ripetuto dello stato del LED
   sulla Serial Monitor

   Pulsante Rosso: accensione e spegnimento LED Rosso
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

   Pulsante Verde: accensione e spegnimento LED Verde
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

*/

// ledRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 5 che sarà associato al pin digitale 5

int ledRosso = 5;

// ledVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 4 che sarà associato al pin digitale 4

int ledVerde = 4;


// pulsanteRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 7 che sarà associato al pin digitale 7
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Rosso

int pulsanteRosso = 7;

// pulsanteVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 6 che sarà associato al pin digitale 6
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Verde

int pulsanteVerde = 6;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato il valore della
// digitalRead: 0 non premuto, 1 premuto

int valRosso = 0;
int valVerde = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int statoRosso = 0;
int statoVerde = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato precedente del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int valRossoOld = 0;
int valVerdeOld = 0;

void setup() {
  pinMode(ledRosso, OUTPUT);           // imposta il pin digitale come output
  pinMode(ledVerde, OUTPUT);           // imposta il pin digitale come output
  pinMode(pulsanteRosso, INPUT);       // imposta il pin digitale come input
  pinMode(pulsanteVerde, INPUT);       // imposta il pin digitale come input

  Serial.begin(9600);                 // imposta la velocità di scrittura della serial monitor
}

void loop() {

  valRosso = digitalRead(pulsanteRosso);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valRosso
  valVerde = digitalRead(pulsanteVerde);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valVerde

  // ---------- Controllo pulsante LED Rosso ----------

  if ((valRosso == HIGH) && (valRossoOld == LOW)) {
    statoRosso = 1 - statoRosso;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi
    delay(15);
  }


  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead

  valRossoOld = valRosso;

  // ---------- Controllo pulsante LED Verde ----------

  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED

  if ((valVerde == HIGH) && (valVerdeOld == LOW)) {
    statoVerde = 1 - statoVerde;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi

    delay(15);

    // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead
  }
  
  valVerdeOld = valVerde;

  // ---------- Stampa sulla Serial Monitor dello stato del LED Rosso ----------

  // Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Rosso si accende

  if (statoRosso == 1) {
    digitalWrite(ledRosso, HIGH);
    Serial.println("LED Rosso ON");
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Rosso OFF"

  else {
    digitalWrite(ledRosso, LOW);
    Serial.println("LED Rosso OFF");
  }

  // ---------- Stampa sulla Serial Monitor dello stato del LED Verde ----------

  // Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Verde si accende

  if (statoVerde == 1) {
    digitalWrite(ledVerde, HIGH);
    Serial.println("LED Verde ON");
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Verde OFF"

  else {
    digitalWrite(ledVerde, LOW);
    Serial.println("LED Verde OFF");
  }
}

Soluzione con testo di output NON in loop

/*
   Prof. Michele Maffucci
   Data: 23.09.19
   
   Accensione e spegnimento di LED mediante pulsanti
   con antirimbalzo e messaggio NON ripetuto dello stato del LED
   sulla Serial Monitor
   
   Stampa 1 sola volta il messaggio dello stato del LED sulla Serial Monitor
   (non va in loop la stampa dello stato del LED)
   
   Pulsante Rosso: accensione e spegnimento LED Rosso
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)
   
   Pulsante Verde: accensione e spegnimento LED Verde
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)   
  
*/

// ledRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato 
// il valore intero 5 che sarà associato al pin digitale 5 

int ledRosso = 5;

// ledVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 4 che sarà associato al pin digitale 4 

int ledVerde = 4;


// pulsanteRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 7 che sarà associato al pin digitale 7
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Rosso 

int pulsanteRosso = 7;

// pulsanteVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 6 che sarà associato al pin digitale 6
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Verde 

int pulsanteVerde = 6;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato il valore della
// digitalRead: 0 non premuto, 1 premuto

int valRosso = 0;
int valVerde = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int statoRosso = 0;
int statoVerde = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato precedente del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int valRossoOld = 0;
int valVerdeOld = 0;

// inizializzazione delle variabili che consentono la stampa dello stato del LED

int stampoRossoON = 0;
int stampoRossoOFF = 0;

int stampoVerdeON = 0;
int stampoVerdeOFF = 0;

void setup() {
  pinMode(ledRosso, OUTPUT);           // imposta il pin digitale come output
  pinMode(ledVerde, OUTPUT);           // imposta il pin digitale come output
  pinMode(pulsanteRosso, INPUT);       // imposta il pin digitale come input
  pinMode(pulsanteVerde, INPUT);       // imposta il pin digitale come input
  
  Serial.begin(9600);                 // imposta la velocità di scrittura della serial monitor
  Serial.println("Avvio programma");  // stampa la stringa tra le " e va a campo
  Serial.println("---------------");  // stampa la stringa tra le " e va a campo
}

void loop() {

  valRosso = digitalRead(pulsanteRosso);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valRosso
  valVerde = digitalRead(pulsanteVerde);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valVerde

// ---------- Controllo pulsante LED Rosso ----------
 
  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED
  
  if ((valRosso == HIGH) && (valRossoOld == LOW)) {
    statoRosso = 1 - statoRosso;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi
    delay(15);

    // poichè il pulsante è stato premuto la variabile stampoRossoON viene posta a 0
    // per consentire la stampa del messaggio "LED Rosso ON"
    
    stampoRossoON = 0;
  }

  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead
  
  valRossoOld = valRosso;

// ---------- Controllo pulsante LED Verde ----------

  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED

  if ((valVerde == HIGH) && (valVerdeOld == LOW)) {
    statoVerde = 1 - statoVerde;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi
    
    delay(15);

    // poichè il pulsante è stato premuto la variabile stampoVerdeON viene posta a 0
    // per consentire la stampa del messaggio "LED Verde ON"
    
    stampoVerdeON = 0;
  }

  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead
  
  valVerdeOld = valVerde;

// ---------- Stampa sulla Serial Monitor dello stato del LED Rosso ----------

// Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Rosso si accende

  if (statoRosso == 1) {
    digitalWrite(ledRosso, HIGH);

    // Se la variabile stampoRossoON è 0 allora !stampoRossoON vale 1
    // ciò consente la stampa del messaggio "LED Rosso ON"
    
    if (!stampoRossoON) {
      Serial.println("LED Rosso ON");

      // Per evitare una stampa continua del messaggio viene posto ad 1 stampoRossoON
      // in modo che nel ciclo di loop successivo non venga più stampato il messaggio
      // "LED Rosso ON". Viene posto a 0 stampoRossoOFF per consentire la stampa "LED Rosso OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.
      
      stampoRossoON = 1;
      stampoRossoOFF = 0;     
    }
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Rosso OFF"
  
  else {
    digitalWrite(ledRosso, LOW);

    if (!stampoRossoOFF) {
      Serial.println("LED Rosso OFF");

      // Per evitare una stampa continua del messaggio viene posto ad 0 stampoRossoON
      // in modo che nel ciclo di loop successivo non venga più stampato il messaggio
      // "LED Rosso OFF". Viene posto a 1 stampoRossoOFF per consentire la stampa "LED Rosso OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.
      
      stampoRossoON = 0;
      stampoRossoOFF = 1;  
    }
  }

// ---------- Stampa sulla Serial Monitor dello stato del LED Verde ----------

// Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Verde si accende

  if (statoVerde == 1) {
    digitalWrite(ledVerde, HIGH);

    // Se la variabile stampoVerdeON è 0 allora !stampoVerdeoON vale 1
    // ciò consente la stampa del messaggio "LED verde ON"
    
    if (!stampoVerdeON) {
      Serial.println("LED Verde ON");

      // Per evitare una stampa continua del messaggio viene posto ad 1 stampoVerdeON
      // in modo che nel ciclo di loop successivo non venga più stampato il messaggio
      // "LED Verde ON". Viene posto a 0 stampoVerdeOFF per consentire la stampa "LED Verde OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.
            
      stampoVerdeON = 1;
      stampoVerdeOFF = 0; 
    }
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Verde OFF"
  
  else {
    digitalWrite(ledVerde, LOW);

    if (!stampoVerdeOFF) {
      Serial.println("LED Verde OFF");

      // Per evitare una stampa continua del messaggio viene posto ad 0 stampoVerdeON
      // in modo che nel ciclo di loop successivo non venga più stampato il messaggio
      // "LED Verde OFF". Viene posto a 1 stampoVerdeOFF per consentire la stampa "LED Verde OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Verde.
      
      stampoVerdeON = 0;
      stampoVerdeOFF = 1; 
    }
  }
}

Esercizio: implementare il controllo della marci e dell’arresto di un motore

Realizzare un circuito in cui con tre pulsanti vengono identificate le tre situazioni:

  1. Marcia
  2. Arresto
  3. Anomalia

Associare ad ogni situazione il colore del LED:

  1. Rosso: marcia
  2. Verde: arresto
  3. Giallo: anomalia

Alla pressione del corrispondente pulsante mostrare sulla Serial Monitor :

  1. Motore in marcia
  2. Motore fermo
  3. Anomalia motore

Buon lavoro 🙂

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