Due chiacchere su Arduino Esplora

arduino-esplora
Mettendo ordine tra la mia library di sketch ho ritrovato alcune bozze di tutorial per Arduino Esplora che avevo incominciato a scrive nel mese di novembre durante il viaggio di rientro in treno da Verona (JobOrienta). Condivido con voi quanto da me velocemente elaborato, sperando che possa essere utile anche ad altri.
L’attivit di creazione dei tutorial incomincia ovviamente dagli esempi resi disponibili da Arduino e quello che vi allego e lo sketch per il rilievo della temperatura e la scrittura sul TFT.
Ho aggiunto alla soluzione dell’esempio standard modifiche alla modalit di visualizzazione su TFT, allarme nel caso di superamento di una temperatura di soglia, variazione di colore del led rgb e avvisi sonori.
Poich lo sketch destinato agli studenti, all’interno di esso, in modalit di commento trovate le spiegazioni delle funzioni di libreria in cui metto in evidenza (anche in maniera ripetuta) funzionalit, parametri e valori restituiti.
Vi allego inoltre una versione dello stesso sketch con meno commenti in modo che per i pi esperti sia possibile vedere la struttura generale del codice.
Lo sketch non stato ottimizzato e nasce come primo esempio su cui gli studenti dovranno poi effettuare modifiche e miglioramenti.

/*

 Rilevatore di temperatura con Esplora TFT - V03
 
 Questo esempio  per il TFT collegato ad Arduino Esplora.
 
 Questo sketch e tratto dal tutorial disponibile su sito Arduino
 
 la cui prima versione  stata creata il 15 aprile 2013 da Scott Fitzgerald
 la potete trovare al seguente indirizzo
 
 http://arduino.cc/en/Tutorial/EsploraTFTTemp
 
 modified 23 November 2013
 by Michele Maffucci
 https://www.maffucci.it
 
 La variante proposta permette di segnalare un allarme
 se viene superata una temperatura di soglia fissata dall'utente,
 inoltre a titolo didattico sono stati aggiunti commenti di spiegazione
 alle funzioni utilizzate.
 
 */

// inclusione delle librerie necessarie per
// il funzionamento di Esplora, del TFT

#include #include <Esplora.h>  
#include <TFT.h>
#include <SPI.h>

char tempPrintout[3];  // array in cui memorizzare i valori di temperatura in gradi C
char tempPrintoutF[3]; // array in cui memorizzare i valori di temperatura in gradi F

// temperatura di allarme
const int maxTemp = 22;

void setup() {

  // begin()
  // Inizializzazione dell'LCD
  // istanza della classe TFT quando si usa la scheda Esplora.
  // Se si usa il display deve essere presente.

  // parametri
  // nessuno

  // restituisce
  // nulla

  // EsploraTFT.background(0,0,0);
  // Cancella lo schermo con uno sfondo nero

  EsploraTFT.begin();

  //--

  // Cancella tutto quello che attualmente visualizzata sullo schermo LCD
  // con il colore indicato. Pu essere utilizzato nel loop() per cancellare lo schermo.
  // La funzione background() accetta valori a 8 bit per ognuno dei canali rosso, verde e blu
  // per lo schermo non visualizza con questa fedelt.
  // I valori di rosso e blu sono scalati a 5 bit e il verde a 6 bit.

  // sintassi
  // screen.background(red, green, blue);

  // parametri
  // red: int da 0 a 255
  // green: int da 0 a 255
  // blu: int da 0 a 255

  // restituisce
  // nulla

  EsploraTFT.background(0,0,0);

  //---

  // stroke()
  // La funzione stroke() accetta valori a 8 bit per ognuno dei canali rosso, verde e blu
  // per lo schermo non visualizza con questa fedelt.
  // I valori di rosso e blu sono scalati a 5 bit e il verde a 6 bit.

  // sintassi
  // screen.stroke(red, green, blue);

  // parametri
  // red: int da 0 a 255
  // green: int da 0 a 255
  // blu: int da 0 a 255

  // restituisce
  // nulla

  // EsploraTFT.stroke(255,0,0);
  // imposta il colore delle line e delle forme a rosso

  EsploraTFT.stroke(255,0,0);

  //---

  // setTextSize();
  // Imposta la dimensione del testo che segue
  // La dimensione di default  1.
  // Ogni aumento di dimensione di una unit corrisponde ad un aumento di 10 pixel.
  // Quindi dimensione 1 = 10 pixel, dimensione 2 = 20 pixel e cos via.

  // sintassi
  // screen.setTextSize(size);

  // parametri
  // size: intero da 1 a 5

  // restituisce
  // nulla

  // EsploraTFT.setTextSize(2);
  // imposta la dimensione del testo a 2 (20 px)

  EsploraTFT.setTextSize(2);

  // il testo viene posizionato in alto a sinistra dello schermo
  // il testo rimane permanente sullo schermo
  // la prima riga alle coordinate (0,0)
  // la seconda riga alle coordinate (0,20)

  //---

  // .text();

  // sintassi
  // screen.text(text, xPos, yPos);

  // parametri
  // text : array di tipo char in cui viene memorizzato il testo da visualizzare sul display
  // xPos : variabile int, coordinata x del testo da scrivere
  // yPos : variabile int, coordinata y del testo da scrivere

  // restituisce
  // nulla

  // scrive il testo tra virgolette alle coordinate (0, 0)
  // scrive il testo tra virgolette alle coordinate (0, 20)

  EsploraTFT.text("Gradi\n ",0,0);
  EsploraTFT.text("centigradi:\n ",0,20);

  // il testo che segue, all'interno del loop, vine impostato a 5 (50 px)
  EsploraTFT.setTextSize(5);
}

void loop() {

  // viene letta la temperatura in Celcius e memorizzata come stringa
  // il metodo readTemperature permette di restituire la temperatura in gradi Celsius
  // oppure in gradi Faherenheit, dipende dal parametro che viene passato, nell'esempio
  // DEGREES_C gradi centigradi. L'intervallo in gradi oscilla da -40 C a 150 C

  // readTemperature()
  // Legge la temperatura ambiente rilevata dal sensore su Esplora
  // e in funzione del parametro passato restituisce il valore
  // in gradi Celsius che Fahrenheit

  // parametri
  // scale: la scala scelta per l'output.
  // pu asumere i valori: DEGREES_C e DEGREES_F

  // restituisce
  // un valore intero che rappresenta la temperatura in gradi Celsius o Fahrenheit.
  // L'intervallo di temperatura in gradi Celsius  da -40C a 150C
  // L'intervallo di temperatura in gradi Fahrenheit  da -40F a 302F.

  String temperature = String(Esplora.readTemperature(DEGREES_C));
  String temperatureF = String(Esplora.readTemperature(DEGREES_F));

  //--

  // toCharArray();
  // Copia la stringa di caratteri nel buffer

  // sintassi
  // string.toCharArray(buf, len)

  // parametri
  // string: variabile di tipo string
  // buf: il buffer dove copiare la stringa di caratteri (char [])
  // len: la dimensione del buffer (unsigned int)

  // converte la stringa in array di caratteri

  temperature.toCharArray(tempPrintout, 3);
  temperatureF.toCharArray(tempPrintoutF, 3);

  controlTemp();

}

void controlTemp(){

  // controlliamo se la temperatura  maggiore del valore fissato maxTemp
  if (Esplora.readTemperature(DEGREES_C)>maxTemp){

    // imposta il colore del testo a bianco
    EsploraTFT.stroke(255,0,0);


    // scrive la temperatura in gradi Celsius nelle linee sottostante alle coordinate indicate
    EsploraTFT.setTextSize(5);
    EsploraTFT.text(tempPrintout, 0, 50);

    // scrive i caratteri "." e "C" alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(".", 55, 25);
    EsploraTFT.text("C", 80, 50);

    // scrive la temperatura in gradi Fahrenheit nelle linee sottostante alle coordinate indicate
    EsploraTFT.setTextSize(1);
    EsploraTFT.text(tempPrintoutF, 110, 78);

    // scrive i caratteri "." e "F" alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(".", 121, 73);
    EsploraTFT.text("F", 126, 78);

    // imposta il testo a 2
    EsploraTFT.setTextSize(2);
    // imposta il colore del testo
    EsploraTFT.stroke(255,255,0);

    // scrive il testo sottostante alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text("Attenzione:\n ",0,90);
    EsploraTFT.text("troppo caldo!:\n ",0,110);

    // funzione che consente di effettuare il blink del led sulla scheda Esplora 
    blinkLedOn();

    // tone()
    // La funzione genera un'onda quadra di frequenza e durata stabilita dal buzzer di Esplora
    // La durata  espressa in milliseconds, se non  specificata nessuna durata l'emissione
    // del tono prosegue fino a quando non viene incontrata una finzione Esplora.noTone().
    // Attenzione che l'uso di tone() interferisce con il fading del red rosso.

    // sintassi
    // Esplora.tone(frequency, duration) 

    // parametri
    // frequency: un unsigned int che rappresenta la frequenza espressa in hertz 
    // duration: un unsigned long che rappresenta la durata in millisecondi (ozionale) del tono

    // emissione di un tono di allarme. Nota LA per 1 secondo
    Esplora.tone(440, 1000);

    // ripristina il testo a 5 per il prossimo ciclo di controllo
    // EsploraTFT.setTextSize(5);

    // persistenza del messaggio per 1 secondo
    // prima che venga effettuato il successivo controllo

    delay(1000);

    // cancella il testo prima di avviare il successivo loop
    EsploraTFT.stroke(0,0,0);

    // imposta il testo ad una dimensione di 2 cio 20 px
    EsploraTFT.setTextSize(2);

    // scrive il testo alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text("Attenzione:\n ",0,90);
    EsploraTFT.text("troppo caldo!:\n ",0,110);

    // imposta il testo ad una dimensione di 5 cio 50 px
    EsploraTFT.setTextSize(5);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Celsius alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintout, 0, 50);

    // imposta il testo ad una dimensione di 1 cio 10 px
    EsploraTFT.setTextSize(1);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Fahrenheit alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintoutF, 110, 78);

  }
  else{
    // nel caso in cui la temperatura  al di sotto dei 22 gradi Celsius
    // viene impostato il colore di linee e forme a bianco

    // spegne LED esterno
    blinkLedOff();

    // imposta il colore del testo a bianco
    EsploraTFT.stroke(255,255,255);

    // scrive la temperatura in gradi Celsius nelle linee sottostante alle coordinate indicate

    // imposta il testo ad una dimensione di 5 cio 50 px
    EsploraTFT.setTextSize(5);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Celsius alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintout, 0, 50);

    // scrive i caratteri "." e "C" alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(".", 55, 25);
    EsploraTFT.text("C", 80, 50);

    // imposta il testo ad una dimensione di 1 cio 10 px
    EsploraTFT.setTextSize(1);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Fahrenheit alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintoutF, 110, 78);

    // scrive i caratteri "." e "F" alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(".", 121, 73);
    EsploraTFT.text("F", 126, 78);

    delay(1000);

    // cancella il testo prima di avviare il successivo loop
    EsploraTFT.stroke(0,0,0);

    // imposta il testo ad una dimensione di 2 cio 20 px
    EsploraTFT.setTextSize(2);

    // scrive i caratteri "Attenzione:" (con ritorno a capo) e "troppo caldo!:" (con ritorno a capo) alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text("Attenzione:\n ",0,90);
    EsploraTFT.text("troppo caldo!:\n ",0,110);

    // imposta il testo ad una dimensione di 5 cio 50 px
    EsploraTFT.setTextSize(5);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Celsius alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintout, 0, 50);

    // imposta il testo ad una dimensione di 1 cio 10 px
    EsploraTFT.setTextSize(1);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Fahrenheit alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintoutF, 110, 78);
  }
}

// funzione che permette di far lampeggiare in diversi colori il led di Esplora
void blinkLedOn(){

  // writeRGB()
  // Consente di controllare la luminosit di un determinato colore del led rgb di Esplora.

  // sintassi
  // Esplora.writeRGB(red, green, blue)

  // parametri
  // red, variabile int imposta la luminosit del rosso. Intervallo da 0 a 255.
  // green, variabile int imposta la luminosit del verde. Intervallo da 0 a 255.
  // blue, variabile int imposta la luminosit del blu. Intervallo da 0 a 255.

  // restituisce
  // nulla

  Esplora.writeRGB(255,0,0);    // LED rosso
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(0,255,0);    // LED verde
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(0,0,255);    // LED blu
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(255,255,0);  // LED giallo
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(0,255,255);  // LED ciano
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(255,0,255);  // LED magenta
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(255,255,255);// LED bianco
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
}

void blinkLedOff(){
  Esplora.writeRGB(0,0,0);    // spegne il LED
}

Questa la versione con meno commenti:

/*

 Rilevatore di temperatura con Esplora TFT - V03
 
 Questo esempio  per il TFT collegato ad Arduino Esplora.
 
 Questo sketch e tratto dal tutorial disponibile su sito Arduino
 
 la cui prima versione  stata creata il 15 aprile 2013 da Scott Fitzgerald
 la potete trovare al seguente indirizzo
 
 http://arduino.cc/en/Tutorial/EsploraTFTTemp
 
 modified 23 November 2013
 by Michele Maffucci
 https://www.maffucci.it
 
 La variante proposta permette di segnalare un allarme
 se viene superata una temperatura di soglia fissata dall'utente.
 
 */

// inclusione delle librerie necessarie per
// il funzionamento di Esplora, del TFT

#include <Esplora.h>  
#include <TFT.h>
#include <SPI.h>

char tempPrintout[3];  // array in cui memorizzare i valori di temperatura in gradi C
char tempPrintoutF[3]; // array in cui memorizzare i valori di temperatura in gradi F

// temperatura di allarme
const int maxTemp = 22;

void setup() {

  // begin()
  // Inizializzazione dell'LCD

  EsploraTFT.begin();

  // EsploraTFT.background(0,0,0);
  // Cancella lo schermo con uno sfondo nero
  
  EsploraTFT.background(0,0,0);

  // EsploraTFT.stroke(255,0,0);
  // imposta il colore delle line e delle forme a rosso

  EsploraTFT.stroke(255,0,0);

  // EsploraTFT.setTextSize(2);
  // imposta la dimensione del testo a 2 (20 px)

  EsploraTFT.setTextSize(2);

  // scrive il testo tra virgolette alle coordinate (0, 0)
  // scrive il testo tra virgolette alle coordinate (0, 20)

  EsploraTFT.text("Gradi\n ",0,0);
  EsploraTFT.text("centigradi:\n ",0,20);

  // il testo che segue, all'interno del loop, vine impostato a 5 (50 px)
  EsploraTFT.setTextSize(5);
}

void loop() {

  // viene letta la temperatura in Celcius e memorizzata come stringa
  // il metodo readTemperature permette di restituire la temperatura in gradi Celsius
  // oppure in gradi Faherenheit, dipende dal parametro che viene passato, nell'esempio
  // DEGREES_C gradi centigradi. L'intervallo in gradi oscilla da -40 C a 150 C

  // readTemperature()
  // Legge la temperatura ambiente rilevata dal sensore su Esplora
  // e in funzione del parametro passato restituisce il valore
  // in gradi Celsius che Fahrenheit

  String temperature = String(Esplora.readTemperature(DEGREES_C));
  String temperatureF = String(Esplora.readTemperature(DEGREES_F));

  // converte la stringa in array di caratteri

  temperature.toCharArray(tempPrintout, 3);
  temperatureF.toCharArray(tempPrintoutF, 3);

  controlTemp();

}

void controlTemp(){

  // controlliamo se la temperatura  maggiore del valore fissato maxTemp
  if (Esplora.readTemperature(DEGREES_C)>maxTemp){

    // imposta il colore del testo a bianco
    EsploraTFT.stroke(255,0,0);

    // scrive la temperatura in gradi Celsius nelle linee sottostante alle coordinate indicate
    EsploraTFT.setTextSize(5);
    EsploraTFT.text(tempPrintout, 0, 50);

    // scrive i caratteri "." e "C" alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(".", 55, 25);
    EsploraTFT.text("C", 80, 50);

    // scrive la temperatura in gradi Fahrenheit nelle linee sottostante alle coordinate indicate
    EsploraTFT.setTextSize(1);
    EsploraTFT.text(tempPrintoutF, 110, 78);

    // scrive i caratteri "." e "F" alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(".", 121, 73);
    EsploraTFT.text("F", 126, 78);

    // imposta il testo a 2
    EsploraTFT.setTextSize(2);
    // imposta il colore del testo
    EsploraTFT.stroke(255,255,0);

    // scrive il testo sottostante alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text("Attenzione:\n ",0,90);
    EsploraTFT.text("troppo caldo!:\n ",0,110);

    // funzione che consente di effettuare il blink del led sulla scheda Esplora 
    blinkLedOn();

    // emissione di un tono di allarme. Nota LA per 1 secondo
    Esplora.tone(440, 1000);

    // ripristina il testo a 5 per il prossimo ciclo di controllo
    // EsploraTFT.setTextSize(5);

    // persistenza del messaggio per 1 secondo
    // prima che venga effettuato il successivo controllo

    delay(1000);

    // cancella il testo prima di avviare il successivo loop
    EsploraTFT.stroke(0,0,0);

    // imposta il testo ad una dimensione di 2 cio 20 px
    EsploraTFT.setTextSize(2);

    // scrive il testo alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text("Attenzione:\n ",0,90);
    EsploraTFT.text("troppo caldo!:\n ",0,110);

    // imposta il testo ad una dimensione di 5 cio 50 px
    EsploraTFT.setTextSize(5);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Celsius alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintout, 0, 50);

    // imposta il testo ad una dimensione di 1 cio 10 px
    EsploraTFT.setTextSize(1);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Fahrenheit alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintoutF, 110, 78);

  }
  else{
    // nel caso in cui la temperatura  al di sotto dei 22 gradi Celsius
    // viene impostato il colore di linee e forme a bianco

    // spegne LED esterno
    blinkLedOff();

    // imposta il colore del testo a bianco
    EsploraTFT.stroke(255,255,255);

    // scrive la temperatura in gradi Celsius nelle linee sottostante alle coordinate indicate

    // imposta il testo ad una dimensione di 5 cio 50 px
    EsploraTFT.setTextSize(5);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Celsius alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintout, 0, 50);

    // scrive i caratteri "." e "C" alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(".", 55, 25);
    EsploraTFT.text("C", 80, 50);

    // imposta il testo ad una dimensione di 1 cio 10 px
    EsploraTFT.setTextSize(1);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Fahrenheit alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintoutF, 110, 78);

    // scrive i caratteri "." e "F" alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(".", 121, 73);
    EsploraTFT.text("F", 126, 78);

    delay(1000);

    // cancella il testo prima di avviare il successivo loop
    EsploraTFT.stroke(0,0,0);

    // imposta il testo ad una dimensione di 2 cio 20 px
    EsploraTFT.setTextSize(2);

    // scrive i caratteri "Attenzione:" (con ritorno a capo) e "troppo caldo!:" (con ritorno a capo) alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text("Attenzione:\n ",0,90);
    EsploraTFT.text("troppo caldo!:\n ",0,110);

    // imposta il testo ad una dimensione di 5 cio 50 px
    EsploraTFT.setTextSize(5);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Celsius alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintout, 0, 50);

    // imposta il testo ad una dimensione di 1 cio 10 px
    EsploraTFT.setTextSize(1);

    // stampa il valore della temperatura in gradi Fahrenheit alle coordinate indicate
    EsploraTFT.text(tempPrintoutF, 110, 78);
  }
}

// funzione che permette di far lampeggiare in diversi colori il led di Esplora
void blinkLedOn(){

  Esplora.writeRGB(255,0,0);    // LED rosso
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(0,255,0);    // LED verde
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(0,0,255);    // LED blu
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(255,255,0);  // LED giallo
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(0,255,255);  // LED ciano
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(255,0,255);  // LED magenta
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
  Esplora.writeRGB(255,255,255);// LED bianco
  delay(1000);                  // attesa di 1 sec
}

void blinkLedOff(){
  Esplora.writeRGB(0,0,0);    // spegne il LED
}
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