Corso di Arduino per Maker, Curiosi e Studenti: dalla Teoria alla Pratica

DESCRIZIONE DEL CORSO

L'obiettivo principale del corso è quello di fornire, a chi nutre passione per il settore dell'elettronica e a chi deve muovere i primi passi in questo campo, i concetti teorici di base e le metodologie sperimentali di prototipazione per poter proggettare in autonomia sistemi elettronici che eseguano alla lettera i compiti pianificati.Eccezion fatta per la prima lezione, prettamente teorica, nella quale verrà illustrata la filosofia di Arduino, la storia, cosa è e cosa è possibile farci, ciascuna lezione (da 4h) sarà suddivisa in due sezioni (da 2h ciascuna). Nella prima sezione verranno presentati i concetti teorici per mezzo di lezioni frontali, nella seconda, svolta in laboratorio (aula informatica), si potrà sperimentere sulle schede elettroniche quanto visto nella prima sezione con l'aiuto del docente. Teoria e pratica, parlando di Arduino, costituiscono il connubio perfetto per l'apprendimento rapido delle basi di questa straordinaria piattaforma che ha rivoluzionato il mondo della digital fabrication.

 

MODULI

1. Conoscere arduino, le sue applicazioni e potenzialità

Arduino è una piattaforma open-source open-hardware per lo sviluppo semplificato di prototipi per progetti interattivi. Nel corso della prima parte della prima lezione (4h) ne verrà ripercorsa la storia, la filosofia che sta alla base del progetto, si parlerà di licenze per il software libero, verrà mostrata una panoramica delle schede disponibili sul mercato e si discuterà di applicazioni (commerciali e non) realizzate con questa piattaforma. Nella seconda parte (4h) si mostreranno i concetti base della toolchain (catena di montaggio) necessaria per iniziare a sviluppare con tale piattaforma e verranno introdotti concetti quali i "diagrammi di flusso" (una rappresentazione grafica delle operazioni da eseguire per il raggiungimento di uno specifico obiettivo) e le "machine state" (una rappresentazione grafica propedeutica alla stesura delle logiche di funzionamento del progetto).

2. Ambiente di sviluppo e linguaggio di programmazione

Nel corso della seguente lezione verrà introdotto l'IDE di Arduino (integrated development environment) il software cross-platoform (per Windows, Linux, Mac) sviluppato in linguaggio Java utilizzato per scrivere le logiche di programmazione e caricarle tramite porta USB sulle schede Arduino. Verranno introdotti i concetti alla base del linguaggio di programmazione Wiring (C) e i costrutti logici necessari per l'implementazione dei programmi. Particolarizzando la lezione sulla scheda "Arduino Nano" (successivamente utilizzata nelle lezioni di laboratorio) se ne descriveranno le potenzialità hardware, la memoria, gli input/output digitali/analogi e verrà mostrato come scrivere i primi programmi per il controllo dell'accensione di led e la rilevazione dello stato di pulsanti/interruttori. Nel corso della parte pratica della prima lezione (2h) i corsisti verranno seguiti nell'installazione dell' IDE e nella configurazione dell'ambiente (driver) per il corretto collegamento delle board al PC, si proseguirà dunque implementando le prime logiche per la realizzazione di semplici giochi di luce con i led. Nel corso della parte pratica della seconda lezione si sperimenterà invece con pulsanti (ingressi digitali) e potenziometri (ingressi analogici) per realizzare dei semplici giochi di luce con esecuzione comandata dall'utente e implementare regole di variazione dell'intensita luminosa.

3. Sensori e attuatori

I sensori sono dei dispositivi in grado di misurare grandezze fisiche dell'ambiente circostante (temperatura, umidità, pressione, forza etc) e convertirle in grandezze elettriche compatibili per essere manipolate dai calcolatori elettronici. Gli attuatori sono invece gli organi attraverso i quali il calcolatore può interagire con il mondo esterno convertendo i segnali a debole intensità generati da Arduino in segnali elettrici di potenza da fornire per esempio a motori, elettromagneti, lampade, riscaldatori. Nel corso della prima lezione verrà illustrato il funzionamento fisico ed elettrico di alcuni tipi di sensori, la loro caratterizzazione e le metodologie di collegamento ad Arduino; nella relativa sezione pratica (2h) si utilizzeranno dei sensori di temperatura e verrà spiegato come farli interagire con Arduino per ottenere misure automatizzate dell'ambiente circostante. Durante la seconda lezione, destinata agli attuatori, verrà illustrato il funzionamento elettromeccanico dei relay, la topologia per il collegamento ad Arduino, i parametri massimi di funzionamento; nella relativa sezione pratica (2h) si utilizzeranno dei relay per comandare dei carichi esterni con particolare attenzione alle logiche di sequenzializzazione e temporizzazione degli stessi.


4. IoT Sensors (Internet of things)

L'Internet delle cose (o Internet degli oggetti) è un network pubblico o privato in cui tutti i dispositivi disponibili sono connessi alla rete Internet ed interconnessi tra loro in modo da essere controllati e/o telegestiti da qualsiasi parte del mondo e con qualsiasi supporto (pc, tablet, smartphone). Per far si che Arduino diventi un dispositivo IoT è necessario utilizzare board con ricetrasmettitore Wifi integrato come quelle a basso costo della famiglia ESP. Nelle seguenti lezioni si mostrerà dapprima (lezione 7) come creare un web server su chip ESP8266 per monitorare da smartphone la temperatura di un sensore e comandare l'accensione/spegnimento di un relay per il controllo di carichi domestici, in seguito (lezione 8) verrà mostrato come interfacciare gli stessi sensori con una delle chat più utilizzate al mondo, Telegram.

5. Servo comandi e motori step

I motori sono gli organi di attuazione per eccellenza, utilizzati sia in campo civile che industriale sono i dispositivi in grado di convertire segnali elettrici di debole intensità (generati da Arduino) in potenza meccanica per eseguire lavori gravosi dal punto di vista della forza (sollevamento di un peso, spostamento di masse, propulsione.) Nel corso di questo topic verranno presentate due tipologie di motori, i motori step, molto utilizzati nella movimentazione assi (cnc, stampanti 3d) ed i servocomandi, ovvero motori generalmente di dimensione e potenza inferiore rispetto ai primi, dotati di controller di posizione integrato e molto utilizzati per l'attuazione di piccoli meccanismi cinematici (modellismo radiocomandato, giunti robotici). Nel corso della prima lezione verrà affrontata la parte teorica riguardante le caratteristiche elettriche e meccaniche dei motori step e dei relativi sistemi di controllo (driver); nel corso della relativa parte pratica (2h) si collegheranno dei motori step ad Arduino e si sperimenterà con argomenti quali il controllo di velocità e profili di accelerazione. Nella seconda lezione verrano introdotti i servocomandi, si mostrerà il loro principio di funzionamento elettrico e meccanico e verranno esposti pregi e difetti rispetto ai motori step; nel corso della relativa parte pratica (2h) si utilizzerà Arduino per comandare il posizionamento dei servocomandi con particolare attenzione ad alcune tecniche che permettono di ottenere una precisa temporizzazione e sincronizzazione dei movimenti.

STRUTTURA DEL CORSO

L'ntero percorso ha la durata di 40 ore suddivise in 5 diversi step a struttura modulare, ciascuno della durata di 8 ore in due giornate. L'allievo può iscriversi autonomamente a ciascun modulo (sulla base delle proprie competenze iniziali) o seguire i 5 moduli quindi l'intero percorso 

Costi:

Iscrivendosi ad un minimo di 3 moduli sarà possibile usufruire di uno sconto del 10%.

 

  • Intero Percorso (5 moduli): € 288,00 (IVA inclusa) invece di € 320,00;
  • 4 moduli: € 230,40 (IVA inclusa) invece di € 256,00
  • 3 moduli: € 172,80 (IVA inclusa) invece di € 192.00
  • 2 moduli: € 128,00 (IVA inclusa)
  • 1 modulo: € 64,00 (IVA inclusa)