progetti progetti tutorial rubriche di Massimiliano Anticoli La pneumatica con il Cubloc Controllo ventola di cooling down Quattro relè via seriale o bluetooth Generatore di onda quadra Circuito Wi-com-24 Domotica con Raspberry Pi Costruire un watch winder Mouse USB con PIC18F2550 BENVENUTO ARDUINO ROBOT! Un vero robot? Si, proprio un vero Robot su ruote! Il primo prodotto ufficiale Arduino che si estende al di là delle celeberrime schede con microcontrollore! resentato ufficialmente al Maker Faire di San Mateo, Arduino Robot è stato progettato assieme a Compublot, vincitore per ben 4 volte del “Robocup Junior robotics soccer”, ovvero il campionato di calcio per robot. Il robot è già completamente assemblato e pronto per essere utilizzato senza alcuna saldatura! P E’ sufficiente collegare lo schermo LCD a colori, caricare le (quattro) batterie incluse, lanciare l’Arduino IDE e caricare il codice di esempio, incluso, tramite il cavo USB. Arduino Robot è dotato di ingressi integrati in gran numero: due potenziometri, cinque bottoni, una bussola digitale, cinque sensori di piano, e un lettore di schede SD. Inoltre, ha anche un altoparlante e uscita per schermo a colori e molto spazio per la prototipazione e connettori pre-saldati per espansione TinkerKit: in maniera tale da personalizzare il robot con elettronica e sensori aggiuntivi! Arduno Robot, come per altri Kit Arduino, viene fornito con undici progetti passo – passo, per poter iniziare a conoscere la potentissima piattaforma robotica (per chi magari “mastica poco” di elettronica e meccanica). ASPETTO ESTERIORE figura 1: il kit Arduino Robot Arduino Robot è composto da due schede circolari posta una sopra l’altra, con due ruote. Ogni scheda circolare ha circa 19 cm di diametro, mentre l’altezza totale progetti figura 2: vista da sotto (comprese di ruote, schermo GTFT e altri connettori), è di circa 10 cm. La scheda superiore (Control Board) contiene display LCD a colori, uno slot per schede microSD, una EEPROM, un altoparlante, una bussola, una manopola più alcuni tasti e LED. La scheda inferiore (Motor Board) è la sede di quattro batterie AA (NiMH), una coppia di motori e ruote, un connettore di alimentazione e l’interruttore, più alcuni sensori a infrarossi. ALL’INTERNO Arduino Robot è dotato di due processori (ATmega32u4 di Atmel collegate via cavo – 16 Mhz – 32KB Flash Memory), uno su ciascuno delle schede circolari. La Motor Board controlla i motori (scheda inferiore)e la Control Board (scheda superiore) legge i sensori e decide come operare, oltre al controllo della visualizzazione. Ciascuna dei due pannelli circolari è una scheda Arduino vera e propria, completa e programmabile utilizzando l’IDE di Arduino. tutorial Il robot ha molti dei suoi pin mappati come sensori di bordo e attuatori. La programmazione del robot è simile ad Arduino Leonardo (avendo a bordo gli stessi microprocessori). Entrambi i processori sono dotati di comunicazione USB, eliminando la necessità di un processore secondario. Questo permette al robot di apparire a un computer collegato come una porta seriale /COM virtuale (CDC). Come per tutte le schede Arduino, ogni elemento della piattaforma: hardware, software e documentazione è open-source., dunque è possibile implementare le caratteristiche grazie alla grande community internazionale. ALIMENTAZIONE Arduino robot può essere alimentato tramite il 4 batterie ricaricabili NiMH AA (è specificato di non utilizzare battere non ricaricabili) o con collegamento USB. La fonte di alimentazione viene selezionata automaticamente. Per motivi di sicurezza, i motori sono disabilitati quando il robot è alimentato tramite connessione USB. Arduino Robot è fornito con un caricabatterie che richiede 9V di alimentazione esterna proveniente da un adattatore ACDC. Il caricabatterie non funziona se alimentato da USB. La Control Board è invece alimentata dalla tensione di alimentazione della Motor Board. MEMORIA L’ ATmega32u4 dispone di 32 KB (con 4 KB utilizzati per il bootloader), ha anche rubriche come porte differenti sull’IDE. L’ATmega32U4 supporta anche la comunicazione I2C e SPI. Il software Arduino include una libreria Wire per semplificare l’uso del bus I2C, per la comunicazione SPI, si utilizza, invece, la libreria SPI. PROGRAMMAZIONE figura 3: vista dall’alto 2,5 KB di SRAM e 1 KB di EEPROM (che può essere letta e scritta con la libreria EEPROM). La Control Board ha 512 Kbit EEPROM extra che può essere letta tramite I2C. E’ incluso anche un lettore di schede SD esterna collegata allo schermo GTFT da cui si può accedere dal processore della Control Board per lo storage. Il robot può essere programmato con il software Arduino scaricabile dal sito ufficiale Arduino (vedere tabella). I processori ATmega32U4 sull’Arduino Robot vengono precaricati con un bootloader che permette di caricare un nuovo codice ad esso senza l’uso di un programmatore hardware esterno. Esso comunica utilizzando il protocollo AVR109. È anche possibile ignorare il bootloader e programmare il microcontrollore attraverso l’header l’ICSP (In-Circuit Serial Programming). Ognuna delle due schede, come accennato, ha un ATmega32U4, che può essere programmato indipendentemente dall’altro. COMUNICAZIONE Arduino Robot può facilmente comunicare con un computer, con un altro Arduino o altri microcontrollori. L’ATmega32U4 fornisce la comunicazione seriale UART TTL (5V). Come già detto, l’ATmega32U4 consente la comunicazione seriale (CDC) via USB e appare come una porta COM virtuale per il software sul computer. Il chip funziona anche come dispositivo a piena velocità USB 2.0, utilizzando i driver COM USB standard. Ognuna delle due schede ha un identificatore di prodotto USB separato e apparirà figura 4: la confezione di Arduino Robot progetti E’ consigliabile per i principianti programmare la Control Board, per prendere familiarità con le funzionalità del Robot, per poi passare alla programmazione della Motor Board. CONTENUTO DELLA SCHEDA SD La scheda SD viene utilizzata per memorizzare le informazioni da far leggere al robot. LA SD Card viene fornita precaricata con immagini e file audio, utilizzati negli esem- tutorial rubriche pi. Una volta conosciute le varie funzionalità del robot, si dovrebbe essere in grado di aggiungere i propri file. PRONTI ALL’USO? Quando si apre il robot, è necessario impostare un paio di cose prima che sia pronto a partire, dopodiché una applicazione precaricata che vi chiederà il vostro nome… e a questo punto sarete pronti per iniziare il viaggio nella robotica open source grazie ad Arduino! Arduino Esplora: entra nel mondo dell’elettronica senza conoscerla! La nuova scheda Arduino Esplora è progettata per gli utenti che vogliono iniziare a lavorare con Arduino, senza dover conoscere l’elettronica! Arduino Esplora è una scheda derivata da Arduino Leonardo e si differenzia da tutte le schede Arduino precedenti in quanto fornisce una serie di sensori a bordo per l’interazione. Arduino Esplora ha uscite audio integrate, diversi sensori di input, un joystick, un cursore, un sensore di temperatura, un accelerometro, un microfono e un sensore di luce. E’anche possibile espandere le sue capacità grazie ai due ingressi Tinkerkit e connettori di uscita, e di un connettore per uno schermo LCD a colori TFT. Arduino Esplora utilizza un microcontrollore AVR ATMEGA32U4 con 16 MHz oscillatore a cristallo e di una connessione micro USB in grado di agire come un dispositivo client USB, come un mouse o una tastiera. [1] http://youtu.be/UwqH9atAHns - Video: cosa contiene il Kit [2] http://arduino.cc/en/Main/Robot - Tutta la documentazione ufficiale di Arduino Robot [2] http://arduino.cc/en/Guide/Robot - Guida ad Arduino Robot CODICE MIP 2841758 Per approfondire