Guida Arduino nel cosplay – 01 Introduzione

Benvenuuuuti!!

Nel mio piccolo angolo nerd, se siete capitati qui vuol dire che siete dei cosplayer e che volete realizzare degli accessori sempre più complessi e articolati e per farlo avete capito che l’unico modo è quello di addentrarvi nel mondo dell’elettronica e delle schede programmabili.

Siete nel posto giusto.

Se invece siete solo alla ricerca di una guida all’uso di arduino e vi state chiedendo: Cosa avrà di diverso questa guida rispetto ad una delle mille mila guide, tutorial, sketch su Arduino esistenti in rete? Per prima cosa il fatto che vedremo Arduino applicato al mondo cosplay, per secondo… no niente, a parte che i progetti saranno tutti legati alla creazione di props non vedo altre novità…

Insomma a dire il vero di novità ce ne sono, non vi farò un trattato di ingegneria del software o di elettronica, ma cercherò di fornirvi le basi di queste discipline attraverso esempi pratici di accessori cosplay. L’approccio sarà particolarmente pratico, per seguire questa guida dovrete sporcarvi le mani. Progetti semplici che richiederanno una spiegazione di pochi concetti si concluderanno in un articolo altri si spalmeranno in diverse puntate ma la scopo è sempre lo stesso, imparare facendo! Che poi è la filosofia stessa di Arduino.

Chiedo scusa già da ora ma ho mentito, purtroppo una o due puntatine teoriche ce le dovremo sorbire ma prometto che cercherò di essere breve e conciso.

Partiamo subito con una domanda: cos’è Arduino?

Ecco Arduino è una scheda elettronica basata su un microcontrollore ( una sorta di piccolo computer in grado di eseguire istruzioni e di interfacciarsi con il mondo ) al quale sono stati aggiunti tutta una serie di componenti elettronici per renderlo semplice ed immediato da usare. Arduino nasce come sistema per facilitare lo sviluppo di prototipi di circuiti elettronici anche per chi non è un professionista del settore. Il suo impiego principale è quello del Physical Computing, ovvero, la scheda acquisisce informazioni dal mondo reale tramite dei trasduttori (che traducono le grandezze misurate in segnali elettrici), elabora i segnali e generalmente interviene sul mondo reale attraverso degli attuatori ( ad esempio un motore elettrico, un display etc ).

Ma quali sono le caratteristiche di questa scheda?

Non esiste una sola scheda, in questa guida però ne useremo principalmente due, Arduino UNO e la sue versione miniaturizzato Ardunio NANO.

Arduino uso un microcontrollore della Atmel a 8bit di tipo RISC ( Reduced Instruction Set Computer, che indica una archittettura per microprocessori, caratterizzata da un set ridotto di istruzioni con tempi di esecuzione brevi e comparabili per facilitarne il parallelismo). dispone di una memoria FLASH di 32 Kbyte, questa memoria ospiterà il programma che realizzaremo, e le cui variabili verranno “poggiate” sulla memoria RAM da 2Kbyte. Inoltre avremo anche a disposizione una memoria non volatile chiamata EEPROM di 1Kbyte. paragonate ai taglia di memroai che siamo soliti sentire sui dispotivi quali smartphone o PC sembra davvero poca roba ma impareremo come queste risorse che sembrano risicate siano in realtà più che sufficienti per ogni applicazione che realizzeremo.

Oltre allo spazio per il programma e i dati abbiamo anche diverse periferiche, eccovi un rapido elenco:

• 14 Input/Output di cui 6 possono essere usate come uscite PWM
• 6 ingressi analogici
• 2 timer a 8 bit con period register dedicato e compare channel
• 1 timer a 16 bit
• 1x USART
• 1 SPI
• 1 I2C

Un altro elemento importantissimo che ha caratterizzato il successo di arduino è un elemento software. Aduino è provvisto di un particolare applicativo precaricato su ogni microcontrollore in grado di semplificare la procedura di caricamente del software nella flash del micro. Qeuesto elemento si chiama BOOTLOADER. Esso risiede in una particolare zona della memoria che non è accessibile all’utente e permette di programmare il micro semplicemente inviando i comandi tramite la porta USB del nostro PC. Diversamente avremmo bisogno di un programmatore più costosi e procedure più macchinose. Invece grazie al BOOTLOADER potremo programmare arduino premendo un semplice bottone sull’interfaccia dell’IDE di sviluppo ( che vi introdurrò nella prossima lezione).

Come vi ho detto Arduino va programmato e quindi dovremo scrivere noi il programma che dovrà adempiere alle nostre esigenze. Nel caso di Arduino questi programmi si chiamano Sketch. Uno Sketch è una insieme di istruzioni scritte in un super set del C++, ovvero usa in buona parte le istruzioni , la sintassi e la grammatica del linguaggio C++ con l’aggiunta di funzioni specifiche per Arduino. Il C++ è un linguaggio ad alto livello derivato dal C uno dei linguaggi ancora oggi più utilizzato quando si lavora nel mondo embeded o si ha bisogno di software altamente performante. Lo adoro ma il nostro è un rapporto di amore e odio.

Come dicevo all’inizio questa guida sarà molto pratica pertanto per seguira saà necessario procurarsi alcune cosette che man mano vi elencherò nel corso di questa guida.

Bene, come introduzione direi che possa bastare, nel prossimo articolo parleremo dell’ambiente di sviluppo e collegheremo la scheda arduino al PC. Ci vediamo la prossima settimana.