Errori comuni nell’uso di Arduino – evitare lo stato flottante di un pin di Arduino

Uno degli errori tipici che riscontro durante le correzioni degli esercizi dei miei studenti alle prime esperienze nell’uso dei microcontrollori, è quello di ritenere che su un pin non collegato a nulla vi sia la presenza di uno stato logico LOW, questo non è corretto. Viene definito floating (flottante) un pin di ingresso a cui non è collegato nulla, in questa condizione sul pin potrebbe essere presente qualsiasi stato.

L’uso di un resistore collegato in modalità pull-up o pull-down costringerà il pin a uno stato noto, ma questa non è l’unica modalità.  E’ possibile fissare uno stato su un pin utilizzando un metodo, in parte già illustrato in un mio precedente post, che sfrutta l’utilizzo di un resistore di pull-up interno alla scheda. Per abilitare questa resistenza sarà sufficiente indicare all’interno del setup la funzione pinMode() con largomento “INPUT_PULLUP” oppure nella stessa maniera utilizzando le istruzioni:

pinMode(pin, INPUT);       // imposta 'pin' come input
digitalWrite(pin, HIGH);   // attiva la resistenza di pull-up,
                           //'pin' viene impostato HIGH

Per entrambe le modalità noterete che il LED è normalmente accesso, alla pressione del pulsante si spegnerà.

Circuito

Modalità 1

void setup() {
  pinMode(8, OUTPUT);       // Utilizzo del LED sul pin 8

  // Abilita la resistenza interna di Pull-Up
  pinMode(7, INPUT);        // Collegamento del pulsante al pin 7
  digitalWrite(7, HIGH);    // attiva la resistenza di pull-up, sul pin 7

}

void loop() {
  bool statoPulsante = digitalRead(7);   // memorizza lo stato corrente sul pin 7
  digitalWrite(8, statoPulsante);        // accende il LED se statoPulsante e 1, lo spegne se 0
}

Modalità 2

void setup() {
  pinMode(8, OUTPUT);              

  // INPUT_PULLUP abilita la resistenza interna di Pull-Up
  pinMode(7, INPUT_PULLUP);       // Collegamento del pulsante al pin 7
}

void loop() {
  bool statoPulsante = digitalRead(7);  // memorizza lo stato corrente sul pin 7
  digitalWrite(8, statoPulsante);       // accende il LED se statoPulsante e 1, lo spegne se 0
}

Nel caso abbiate la necessità di invertire lo stato e fare in modo che il LED sia normalmente spento e si accenda alla pressione del pulsante sarà sufficiente applicare l’operatore NOT, indicato con il simbolo “!”  alla funzione digitalRead(7):

bool statoPulsante = !digitalRead(7);

Lo sketch completo sarà:

void setup() {
  pinMode(8, OUTPUT);              

  // INPUT_PULLUP abilita la resistenza interna di Pull-Up
  pinMode(7, INPUT_PULLUP);       // Collegamento del pulsante al pin 7
}

void loop() {
  bool statoPulsante = !digitalRead(7);  // memorizza lo stato corrente sul pin 10
  digitalWrite(8, statoPulsante);        // accende il LED se statoPulsante e 1, lo spegne se 0
}

Potete trovare un ulteriore esempio di applicazione alla pagina 78 delle slide: Alfabeto di Arduino – lezione 2

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