Ripasso di inizio anno – appunti per la classe.

Nella lezione precedente abbiamo capito che cos’è lo pseudocodice e perché ci aiuta a trasformare problemi della vita quotidiana in passi ordinati, fatti di input, decisioni e azioni. Lo abbiamo usato per pianificare una routine del mattino, un “pomodoro” di studio, uno “zaino intelligente”: esempi senza hardware, ma già con la testa da progettisti.

Oggi facciamo un passo in più: useremo lo stesso modo di pensare per progettare sistemi elettronici con Arduino. Tradurre “ciò che deve accadere” in uno pseudocodice chiaro e verificabile ci farà risparmiare tempo quando passeremo alla codifica in C/C++.

Vedremo in questa lezione come:

• descrivere il comportamento di un sistema (sensori, attuatori, tempi, soglie) prima di scrivere codice;
• organizzare lo pseudocodice in sezioni: costanti e pin, variabili di stato, inizializzazione, loop principale, funzioni;
• riconoscere e usare pattern ricorrenti da laboratorio: lettura sensori, debounce, timer con millis(), macchina a stati semplici;
• migliorare la qualità del vostro pseudocodice: nomi significativi, commenti utili, blocchi brevi, casi limite previsti;

L’obiettivo pratico è quello di fornire uno schema eseguibile del vostro sistema, uno pseudocodice che, riga per riga, si traduce in istruzioni Arduino.

Vediamo come fare.

Vi ricordo che in laboratorio non “giochiamo con led e fili”: impariamo a progettare sistemi.
Ogni sistema ha ingressi (sensori), uscite (attuatori), stati, soglie, tempi e condizioni di errore, pertanto mettere tutto in ordine prima di codificare significa:

• sapere cosa misurare e quando;
• chiarire quando intervenire (condizioni);
• evitare loop confusi e delay() ovunque (inizio a dirvi che il delay è il male assoluto 🙂 );
• testare in modo mirato (so quali valori provo e che output mi aspetto);

Quindi il risultato quale sarà?

• Meno frustrazione;
• meno “perché non va?”;
• più tempo per capire.

Le fasi di lavoro saranno le seguenti:

• progettazione: partiremo dal comportamento desiderato e lo scriveremo in pseudocodice, a blocchi.
• traduzione: mapperemo ogni blocco in istruzioni Arduino (Serial, pinMode, digitalRead/Write, analogRead, map, millis, ecc.);
• verifica: controlleremo che i casi limite siano previsti (pulsante che rimbalza, soglia ballerina, time-out, errori di misura);
• codifica: solo alla fine andremo sull’IDE Arduino.

Per semplificare la fase di progettazione di seguito trovate alcune regole di base molto semplici che consiglio di trasformare in un foglio di riferimento da aggiungere all’inizio del quadernone.

Regole di base

• scrivi una istruzione per riga;
• usa i due punti dopo le parole chiave (SE:, PER:, MENTRE:, FUNZIONE:);
• indenta (vai a capo e rientra) quello che sta “dentro” ad un blocco;
• metti commenti con // per spiegare.

Esempio di forma di scrittura codice:

SE (condizione) ALLORA:
    fai questa cosa
ALTRIMENTI:
    fai quest’altra

Negli anni passati avete già programmato, ma poiché ho notato qualche disordine e dimenticanza di seguito vi elenco le strutture di base in pseudocodice che useremo come base di partenza, le scrivo io, le analizzeremo e poi userete questi blocchi come mattoncini lego per scrivere lo pseudocodice di un sistema.

Input / Output

LEGGI nome
SCRIVI "Ciao, " + nome

Variabili

imposta eta a 13
imposta temperatura a 21.5

Scelte (IF)

SE (eta >= 18) ALLORA:
    SCRIVI "Maggiorenne"
ALTRIMENTI:
    SCRIVI "Minorenne"

Ripetizioni (LOOP)
Per numero di volte:

PER i da 1 a 5:
    SCRIVI i

Finché una condizione è vera

imposta numero a 1
MENTRE (numero <= 10):
    SCRIVI numero
    numero = numero + 1

Funzioni (blocchi riutilizzabili)

FUNZIONE somma(a, b):
    RITORNA a + b

SCRIVI somma(3, 4)  // stampa 7

Liste (array) piccole

imposta voti a [7, 8, 6, 9]
per ogni v in voti:
    SCRIVI v

Nota sullo stile dei commenti

E’ importante commentare e saper commentare, ne abbiamo già parlato, ma credo sia meglio ribadirlo:

usare nomi chiari: “contaStudenti” è meglio di “c”, ricorda di usare la forma camelcase;
commenta le parti importanti:

// aggiorno il punteggio
punteggio = punteggio + 10

Usa un’idea per riga: corto e leggibile.

Errori comuni

3 errori che ritrovo sempre nelle correzioni delle esercitazioni, sia nello scrivere lo pseudocodice che il codice:

• dimenticare di aggiornare le variabili nei cicli > il ciclo non finisce mai.
• usare = invece di == nelle condizioni (in pseudocodice teneteli distinti);
• non indentare: diventa confuso capire cosa sta dentro un IF o un ciclo.

Qualche esempio pratico

Pari o dispari

LEGGI n
SE (n % 2 == 0) ALLORA:
    SCRIVI "Pari"
ALTRIMENTI:
    SCRIVI "Dispari"

Massimo tra 3 numeri

LEGGI a, b, c
imposta max a a
SE (b > max) ALLORA: max = b
SE (c > max) ALLORA: max = c
SCRIVI "Massimo = " + max

Conta quanti voti ≥ 6

LEGGI N
imposta cont a 0

PER i da 1 a N:
    LEGGI voto
    SE (voto >= 6) ALLORA:
        cont = cont + 1

SCRIVI "Promossi: " + cont

Nella prossima lezione vedremo come passare dallo pseudocodice allo sketch Arduino.

Buon pseudocodice a tutti 🙂