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Arduino: realizzare un menù di selezione utilizzando un Diaplay LCD 16×2 Hitachi HD44780 1602 con modulo I2C PCF8574T

Continuo la lezione cominciata la scorsa settimana con i miei studenti di 5A Automazione dell’ITIS G.B. Pininfarina di Moncalieri in merito alla gestione degli input mediante pulsanti e segnalazione stato LED sulla Serial Monitor, questa volta utilizzeremo come sistema di output un Display 16×2 con modulo I2C.

Rispetto all’esercizio svolto nella precedente lezione questa volta utilizzeremo 3 pulsanti la cui pressione provocherà l’accensione rispettivamente di un LED Rosso un LED Verde ed un LED Giallo.

L’esercizio è suddiviso in due parti, la prima parte prevede che l’accensione dei LED avvenga premendo il pulsante ad esso associato, il rilascio provoca lo spegnimento del LED. Lo stato del LED dovrà essere segnalato con il testo ON oppure OFF e nel momento in cui lo stato risulta ON a fianco del testo ON dovrà comparire una sequenza di caratteri che simula la rotazione di un’elica, così come evidenziato dalle immagini che seguono.

Le lettere R, V, G indicano rispettivamente il colore: Rosso, Verde, Giallo dei LED la cui accensione è comandata da un pulsante NO.

La seconda parte dell’esercizio consiste nella realizzazione di uno sketch che permette il mantenimento dello stato ON oppure OFF anche al rilascio del pulsante, il cambiamento di stato avviene nella successiva pressione del pulsante.

Per i dettagli sull’uso del display 16×2 I2C vi rimando al tutorial su questo sito seguendo il link: Utilizzo dell’LCD 16×2 Hitachi HD44780 1602 con modulo I2C PCF8574T

Componenti utilizzati

Arduino UNO R3
N. 3 pulsanti NO
N. 3 resistori da 10 KOhm
N. 3 resistori da 220 Ohm
N. 1 LED Rosso
N. 1 LED Verde
N. 1 LED Giallo

Di seguito lo schema di collegamento:

Il funzionamento degli sketch è spiegato mediante commenti all’interno del codice.

Parte 1

/*
   Prof. Michele Maffucci
   Accensione e spegnimento led con segnalazione su Display LCD I2C
   30.09.19

   Accensione e spegnimento di LED mediante pulsanti
   con antirimbalzo e messaggio ripetuto dello stato del LED
   sul Display

   Pulsante Rosso: accensione e spegnimento LED Rosso
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

   Pulsante Verde: accensione e spegnimento LED Verde
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

   Pulsante Giallo: accensione e spegnimento LED Giallo
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

*/

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// ledRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 2 che sarà associato al pin digitale 2

int ledRosso = 2;

// ledVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 3 che sarà associato al pin digitale 3

int ledVerde = 3;

// ledGiallo variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 4 che sarà associato al pin digitale 4

int ledGiallo = 4;

// pulsanteRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 10 che sarà associato al pin digitale 10
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Rosso

int pulsanteRosso = 10;

// pulsanteVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 11 che sarà associato al pin digitale 11
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Verde

int pulsanteVerde = 11;

// pulsanteGiallo variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 12 che sarà associato al pin digitale 12
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Giallo

int pulsanteGiallo = 12;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato il valore della
// digitalRead: 0 non premuto, 1 premuto

int valRosso = 0;
int valVerde = 0;
int valGiallo = 0;

// inizializzazione della libreria in cui è descritta la modalità di utilizzo dei pin
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // impostazione dell'indirizzo dell'LCD 0x27 di 16 caratteri e 2 linee
//-----------------------------
void setup()
{
  lcd.begin();      // inizializzazione dell'LCD
  lcd.backlight();  // attivazione della retroilluminazione

  // imposta i pin digitali a cui sono collegati i LED ad OUTPUT
  pinMode(ledRosso, OUTPUT);
  pinMode(ledVerde, OUTPUT);
  pinMode(ledGiallo, OUTPUT);

  // imposta i pin digitali a cui sono collegati i pulsanti ad OUTPUT
  pinMode(pulsanteRosso, INPUT);
  pinMode(pulsanteVerde, INPUT);
  pinMode(pulsanteGiallo, INPUT);

  // messaggio di Avvio visualizzato una sola volta
  lcd.setCursor(0, 0);      // posiziona curasore in colonna 0 e riga 0
  lcd.print("Ciao");        // stampa del testo su display
  lcd.setCursor(0, 1);      // posiziona curasore in colonna 0 e riga 1
  lcd.print("Comando LED"); // stampa del testo su display
  delay(2000);              // pausa di 2 secondi
  lcd.clear();              // cancella il contenuto del display

}
//-----------------------------

void loop()
{
  valRosso = digitalRead(pulsanteRosso);    // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valRosso
  valVerde = digitalRead(pulsanteVerde);    // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valVerde
  valGiallo = digitalRead(pulsanteGiallo);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valGiallo

  // ---------- Controllo pulsante LED Rosso ----------

  /* Se il pulsante viene premuto viene acceso il LED rosso
   * posizionato il cursore in colonna 0 riga 0
   * stampato il testo: R: ON
   * avviata l'animazione
   */

  if (valRosso == HIGH) {
    digitalWrite(ledRosso, HIGH);
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("R: ON ");
    animazione(6,0);
  }

  /* Se il pulsante NON viene premuto viene spento il LED rosso
   * posizionato il cursore in colonna 0 riga 0
   * stampato il testo: R: OFF
   * interrotta l'animazione
   */

  else {
    digitalWrite(ledRosso, LOW);
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("R: OFF ");
  }

  // ---------- Controllo pulsante LED Verde ----------

   /* Se il pulsante viene premuto viene acceso il LED verde
   * posizionato il cursore in colonna 0 riga 1
   * stampato il testo: V: ON
   * avviata l'animazione
   */

  if (valVerde == HIGH) {
    digitalWrite(ledVerde, HIGH);
    lcd.setCursor(9, 0);
    lcd.print("V: ON ");
    animazione(15,0);
  }

  /* Se il pulsante NON viene premuto viene spento il LED verde
   * posizionato il cursore in colonna 0 riga 1
   * stampato il testo: V: OFF
   * interrotta l'animazione
   */

  else {
    digitalWrite(ledVerde, LOW);
    lcd.setCursor(9, 0);
    lcd.print("V: OFF ");
  }

  // ---------- Controllo pulsante LED Giallo ----------

   /* Se il pulsante viene premuto viene acceso il LED giallo
   * posizionato il cursore in colonna 0 riga 1
   * stampato il testo: G: ON
   * avviata l'animazione
   */

  if (valGiallo == HIGH) {
    digitalWrite(ledGiallo, HIGH);
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("G: ON ");
    animazione(6,1);
  }

  /* Se il pulsante NON viene premuto viene spento il LED giallo
   * posizionato il cursore in colonna 9 riga 0
   * stampato il testo: G: OFF
   * interrotta l'animazione
   */

  else {
    digitalWrite(ledGiallo, LOW);
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("G: OFF ");
  }
}

// Funzione che stampa un cursore che ruota

void animazione(int colonna, int riga) {
  lcd.setCursor(colonna, riga);
  lcd.print("/");
  delay(150);
  lcd.setCursor(colonna, riga);
  lcd.print("-");
  delay(150);
  lcd.setCursor(colonna, riga);
  lcd.print("|");
  delay(150);
  lcd.setCursor(colonna, riga);
  lcd.print("/");
  delay(150);
  lcd.setCursor(colonna, riga);
  lcd.print("-");
  delay(150);
  lcd.setCursor(colonna, riga);
  lcd.print("|");
  delay(150);
}

Parte 2

/*
   Prof. Michele Maffucci
   Data: 30.09.19

   Accensione e spegnimento di LED mediante pulsanti
   con antirimbalzo e messaggio NON ripetuto dello stato del LED
   sulla su Display LCD I2C

   Stampa 1 sola volta il messaggio dello stato del LED Sul Display I2C
   (non va in loop la stampa dello stato del LED)

   Pulsante Rosso: accensione e spegnimento LED Rosso
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

   Pulsante Verde: accensione e spegnimento LED Verde
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

   Pulsante Giallo: accensione e spegnimento LED Giallo
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

*/

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// ledRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 2 che sarà associato al pin digitale 2

int ledRosso = 2;

// ledVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 3 che sarà associato al pin digitale 3

int ledVerde = 3;

// ledGiallo variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 4 che sarà associato al pin digitale 4

int ledGiallo = 4;

// pulsanteRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 10 che sarà associato al pin digitale 10
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Rosso

int pulsanteRosso = 10;

// pulsanteVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 11 che sarà associato al pin digitale 11
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Verde

int pulsanteVerde = 11;

// pulsanteGiallo variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 12 che sarà associato al pin digitale 12
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Giallo

int pulsanteGiallo = 12;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato il valore della
// digitalRead: 0 non premuto, 1 premuto

int valRosso = 0;
int valVerde = 0;
int valGiallo = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int statoRosso = 0;
int statoVerde = 0;
int statoGiallo = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato precedente del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int valRossoOld = 0;
int valVerdeOld = 0;
int valGialloOld = 0;

// inizializzazione delle variabili che consentono la stampa dello stato del LED

int stampoRossoON = 0;
int stampoRossoOFF = 0;

int stampoVerdeON = 0;
int stampoVerdeOFF = 0;

int stampoGialloON = 0;
int stampoGialloOFF = 0;

// inizializzazione della libreria in cui è descritta la modalità di utilizzo dei pin
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // impostazione dell'indirizzo dell'LCD 0x27 di 16 caratteri e 2 linee
//-----------------------------
void setup()
{
  lcd.begin();      // inizializzazione dell'LCD
  lcd.backlight();  // attivazione della retroilluminazione

  // imposta i pin digitali a cui sono collegati i LED ad OUTPUT
  pinMode(ledRosso, OUTPUT);
  pinMode(ledVerde, OUTPUT);
  pinMode(ledGiallo, OUTPUT);

  // imposta i pin digitali a cui sono collegati i pulsanti ad OUTPUT
  pinMode(pulsanteRosso, INPUT);
  pinMode(pulsanteVerde, INPUT);
  pinMode(pulsanteGiallo, INPUT);

  // messaggio di Avvio visualizzato una sola volta
  lcd.setCursor(0, 0);      // posiziona curasore in colonna 0 e riga 0
  lcd.print("Ciao");        // stampa del testo su display
  lcd.setCursor(0, 1);      // posiziona curasore in colonna 0 e riga 1
  lcd.print("Comando LED"); // stampa del testo su display
  delay(2000);              // pausa di 2 secondi
  lcd.clear();              // cancella il contenuto del display
}
//-----------------------------


void loop()
{
  valRosso = digitalRead(pulsanteRosso);    // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valRosso
  valVerde = digitalRead(pulsanteVerde);    // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valVerde
  valGiallo = digitalRead(pulsanteGiallo);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valGiallo

  // ---------- Controllo pulsante LED Rosso ----------

  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED

  if ((valRosso == HIGH) && (valRossoOld == LOW)) {
    statoRosso = 1 - statoRosso;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi
    delay(15);

    // poichè il pulsante è stato premuto la variabile stampoRossoON viene posta a 0
    // per consentire la stampa del messaggio "LED Rosso ON"

    stampoRossoON = 0;
  }

  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead

  valRossoOld = valRosso;

  // ---------- Controllo pulsante LED Verde ----------

  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED

  if ((valVerde == HIGH) && (valVerdeOld == LOW)) {
    statoVerde = 1 - statoVerde;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi

    delay(15);

    // poichè il pulsante è stato premuto la variabile stampoVerdeON viene posta a 0
    // per consentire la stampa del messaggio "LED Verde ON"

    stampoVerdeON = 0;
  }

  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead

  valVerdeOld = valVerde;

  // ---------- Controllo pulsante LED Giallo ----------

  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED

  if ((valGiallo == HIGH) && (valGialloOld == LOW)) {
    statoGiallo = 1 - statoGiallo;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi

    delay(15);

    // poichè il pulsante è stato premuto la variabile stampoVerdeON viene posta a 0
    // per consentire la stampa del messaggio "LED Verde ON"

    stampoGialloON = 0;
  }

  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead

  valGialloOld = valGiallo;

  // ---------- Stampa sul display lo stato del LED Rosso ----------

  // Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Rosso si accende

  if (statoRosso == 1) {
    digitalWrite(ledRosso, HIGH);

    // Se la variabile stampoRossoON è 0 allora !stampoRossoON vale 1
    // ciò consente la stampa del messaggio "LED Rosso ON"

    if (!stampoRossoON) {
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("R: ON ");

      // Viene posto a 0 stampoRossoOFF per consentire la stampa "LED Rosso OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.

      stampoRossoOFF = 0;
    }
  }
  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Rosso OFF"

  else {
    digitalWrite(ledRosso, LOW);

    if (!stampoRossoOFF) {
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("R: OFF");

      // Viene posto a 1 stampoRossoOFF per consentire la stampa "LED Rosso OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.

      stampoRossoOFF = 1;
    }
  }

  // ---------- Stampa sul disolay lo stato del LED Verde ----------

  // Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Verde si accende

  if (statoVerde == 1) {
    digitalWrite(ledVerde, HIGH);

    // Se la variabile stampoVerdeON è 0 allora !stampoVerdeoON vale 1
    // ciò consente la stampa del messaggio "LED verde ON"

    if (!stampoVerdeON) {
      lcd.setCursor(7, 0);
      lcd.print("V: ON ");

      // Viene posto a 0 stampoVerdeOFF per consentire la stampa "LED Verde OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.

      stampoVerdeOFF = 0;
    }
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Verde OFF"

  else {
    digitalWrite(ledVerde, LOW);

    if (!stampoVerdeOFF) {
      lcd.setCursor(7, 0);
      lcd.print("V: OFF");

      // Viene posto a 1 stampoVerdeOFF per consentire la stampa "LED Verde OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Verde.

      stampoVerdeOFF = 1;
    }
  }

  // ---------- Stampa sul disolay lo stato del LED Giallo ----------

  // Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Verde si accende

  if (statoGiallo == 1) {
    digitalWrite(ledGiallo, HIGH);

    // Se la variabile stampoGialloON è 0 allora !stampoGialloON vale 1
    // ciò consente la stampa del messaggio "LED giallo ON"

    if (!stampoGialloON) {
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("G: ON ");

      // Viene posto a 0 stampoGialloOFF per consentire la stampa "LED Giallo OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Giallo.

      stampoGialloOFF = 0;
    }
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Giallo OFF"

  else {
    digitalWrite(ledGiallo, LOW);

    if (!stampoGialloOFF) {
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("G: OFF");

      // Viene posto a 1 stampoGialloOFF per consentire la stampa "LED Giallo OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Giallo.

      //stampoGialloON = 0;
    }
  }
}

Esercizio: utilizzare gli esempi precedenti per realizzare un sistema che consente di avviare ed arrestare 2 ventole, ciascuna comandata da un pulsante. Un terzo pulsante dovrà essere utilizzato come consenso per permettere l’utilizzo del sistema, quindi:

Pulsante Marcia/Arresto ventola 1
Pulsante Marcia/Arresto ventola 2
Pulsante accensione spegnimento sistema

Gli stati dovranno essere indicati mediante LED e con messaggio sul display.

Buon Lavoro 🙂

Programmare una scheda Arduino con l’Arduino Web Editor

1 Replica

Dedico questo articolo ai miei nuovi studenti di 3B Automazione (ITIS G.B. Pininfarina di Moncalieri) con cui ho incominciato a spiegare l’utilizzo di Arduino. Le prime lezioni come sempre sono dedicate all’analisi della scheda elettronica, dei componenti presenti su di essa, al funzione del microcontrollore e primi esercizi di programmazione, cercando di trovare soluzioni divertenti, pensate per le loro competenze di elettrotecnica ed elettronica, quindi semplice accensione di LED per la creazione di modellini di impianti semaforici stampati in 3D in modo da prendere pratico con l’uso dei pin I/O digitali di Arduino.

Parallelamente sto mostrando i diversi ambienti di programmazione e simulazione della scheda. Nelle prime lezioni usiamo l’IDE Arduino standard caricato sui vari PC, ma utilizzeremo anche la versione più pratica e sempre aggiornata dell’Arduino Web Editor versione on-line dell’IDE Arduino.
Ma perché pensare di adottare questa soluzione a scuola?
Banalmente per avere sempre con se, in qualsiasi momento, su qualsiasi computer gli sketch sviluppati.

Il tutorial che segue mostra una procedura guidata relativamente semplice, ma come sempre preferisco non dare mai nulla per scontato, soprattutto con i giovanissimi studenti che incominciano il percorso di Automazione, quindi condurre per mano nel primo mese di scuola in modo che siano poi autonomi e liberi di sperimentare anche a casa.

E’ possibile accedere all’Arduino Web Editor dalla home page del sito www.arduino.cc: “software > online tools” giungerete alla home page di Arduino Create

oppure direttamente seguendo il link: create.arduino.cc

Su questa pagina selezionate: Arduino Web Editor

Sarete reindirizzati in una pagina di login in cui dovrete inserire nome utente e password, se non avete mai effettuato la registrazione sul sito Arduino procedete come indicato nell’immagine che segue, facendo click su: “CREATE A NEW ACCOUNT”

Continua a leggere→

Micro storie di attività di making scolastico

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Il setting sul banco di lavoro è importante.

Spieghi come usare un qualsiasi componente elettronico, ma se questo è collocato al di fuori della breadboard comincia il disordine, quindi “pensa che ti ripensa” e nasce l’idea di qualcosa di molto più pratico, trasportabile adattabile ad ogni tipo di sperimentazione, ma che non posso realizzare in poco tempo… più avanti (un paio di settimane) ne condividerò il progetto che ho in testa.

Ho bisogno che venga risolto un piccolissimo problema per giovedì prossimo: evitare che i servomotori si rompano o si perdano durante le sperimentazioni in laboratorio.

Passo 1
5 minuti per trovare un supporto per micro servomotori su Thingiverse, metti in stampa durante il primo intervallo e disegni con illustrator delle basette su cui collocare il servo, (un rettangolo e 4 cerchi ed una L 🙂 )

Passo 2
Durante il secondo intervallo corri al Lab Territoriale per tagliare a laser il compensato su cui fissare i servomotori

Passo 3
Domani durante l’ultima ora della mattinata, quando il calo glicemico degli allievi è tale per cui risulta difficile ragionare, chiedi di assemblare il tutto.

Piccole cose che rendono la vita didattica un pochino più ordinata.

Grazie Pinin 🙂

Poiché mi è stato chiesto via mail, condivido link dei file.

Evitare il loop di messaggi inviati sulla Serial Monitor

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Con questo post rispondo ad alcuni miei studenti su quesiti posti sull’uso di Arduino durante il ripasso condotto in questi giorni sulla modalità di stampa di messaggi sulla Serial Monitor.

L’esercizio assegnato consisteva nella tipica accensione e spegnimento di un LED mediante un pulsante con antirimbalzo software, nella seconda parte bisognava aggiungere un secondo pulsante che permetteva di accendere e spegnere un secondo LED e nella terza fase segnalare l’accensione e lo spegnimento sulla Serial Monitor mediante i messaggi:

“LED Rosso ON”
“LED Rosso OFF”
“LED Verde ON”
“LED Verde OFF”

Qundi per ciascun LED, alla prima pressione del pulsante accensione del LED e segnalazione ON sulla Serial, alla seconda pressione del pulsante segnalazione OFF sulla Serial e spegnimento del LED, ovviamente senza alcun limite sul numero di pressioni sui pulsanti.

Gli studenti sono riusciti a realizzare lo sketch ma con il solito problema di ripetizione in loop del testo di segnalazione sulla Serial.

Il problema può essere superato utilizzando un codice simile al seguente:

int stampaMessaggio = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  if(!stampaMessaggio)
  {
     Serial.println(“Qualsiasi testo da stampare una sola volta…“);
     stampaMessaggio = 1;
  }
}

Nel primo ciclo di loop la condizione dell’if risulterà vera e ciò permetterà l’esecuzione della stampa del testo, successivamente impostata la variabile “stampaMessaggio” ad 1 non sarà più possibile stampare il testo al ciclo di loop successivo in quanto “!stampaMessaggio” risulterà uguale a 0.

Di seguito le due soluzioni, la prima con testo in loop sulla Serial, mentre la seconda con testo NON in loop.

Al fondo del post un esercizio aggiuntivo per i miei studenti.

All’interno del codice la spiegazione del funzionamento.

Soluzione con testo di output in loop

/*
   Prof. Michele Maffucci
   Accensione e spegnimento
   23.09.19

   Accensione e spegnimento di LED mediante pulsanti
   con antirimbalzo e messaggio ripetuto dello stato del LED
   sulla Serial Monitor

   Pulsante Rosso: accensione e spegnimento LED Rosso
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

   Pulsante Verde: accensione e spegnimento LED Verde
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

*/

// ledRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 5 che sarà associato al pin digitale 5

int ledRosso = 5;

// ledVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 4 che sarà associato al pin digitale 4

int ledVerde = 4;


// pulsanteRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 7 che sarà associato al pin digitale 7
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Rosso

int pulsanteRosso = 7;

// pulsanteVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 6 che sarà associato al pin digitale 6
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Verde

int pulsanteVerde = 6;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato il valore della
// digitalRead: 0 non premuto, 1 premuto

int valRosso = 0;
int valVerde = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int statoRosso = 0;
int statoVerde = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato precedente del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int valRossoOld = 0;
int valVerdeOld = 0;

void setup() {
  pinMode(ledRosso, OUTPUT);           // imposta il pin digitale come output
  pinMode(ledVerde, OUTPUT);           // imposta il pin digitale come output
  pinMode(pulsanteRosso, INPUT);       // imposta il pin digitale come input
  pinMode(pulsanteVerde, INPUT);       // imposta il pin digitale come input

  Serial.begin(9600);                 // imposta la velocità di scrittura della serial monitor
}

void loop() {

  valRosso = digitalRead(pulsanteRosso);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valRosso
  valVerde = digitalRead(pulsanteVerde);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valVerde

  // ---------- Controllo pulsante LED Rosso ----------

  if ((valRosso == HIGH) && (valRossoOld == LOW)) {
    statoRosso = 1 - statoRosso;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi
    delay(15);
  }


  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead

  valRossoOld = valRosso;

  // ---------- Controllo pulsante LED Verde ----------

  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED

  if ((valVerde == HIGH) && (valVerdeOld == LOW)) {
    statoVerde = 1 - statoVerde;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi

    delay(15);

    // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead
  }

  valVerdeOld = valVerde;

  // ---------- Stampa sulla Serial Monitor dello stato del LED Rosso ----------

  // Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Rosso si accende

  if (statoRosso == 1) {
    digitalWrite(ledRosso, HIGH);
    Serial.println("LED Rosso ON");
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Rosso OFF"

  else {
    digitalWrite(ledRosso, LOW);
    Serial.println("LED Rosso OFF");
  }

  // ---------- Stampa sulla Serial Monitor dello stato del LED Verde ----------

  // Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Verde si accende

  if (statoVerde == 1) {
    digitalWrite(ledVerde, HIGH);
    Serial.println("LED Verde ON");
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Verde OFF"

  else {
    digitalWrite(ledVerde, LOW);
    Serial.println("LED Verde OFF");
  }
}

Soluzione con testo di output NON in loop

/*
   Prof. Michele Maffucci
   Data: 23.09.19

   Accensione e spegnimento di LED mediante pulsanti
   con antirimbalzo e messaggio NON ripetuto dello stato del LED
   sulla Serial Monitor

   Stampa 1 sola volta il messaggio dello stato del LED sulla Serial Monitor
   (non va in loop la stampa dello stato del LED)

   Pulsante Rosso: accensione e spegnimento LED Rosso
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

   Pulsante Verde: accensione e spegnimento LED Verde
   (prima pressione accende, seconda pressione spegne)

*/

// ledRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 5 che sarà associato al pin digitale 5

int ledRosso = 5;

// ledVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 4 che sarà associato al pin digitale 4

int ledVerde = 4;


// pulsanteRosso variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 7 che sarà associato al pin digitale 7
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Rosso

int pulsanteRosso = 7;

// pulsanteVerde variabile di tipo intero a cui viene assegnato
// il valore intero 6 che sarà associato al pin digitale 6
// a cui sarà collegato il pulsante che comanda il LED Verde

int pulsanteVerde = 6;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato il valore della
// digitalRead: 0 non premuto, 1 premuto

int valRosso = 0;
int valVerde = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int statoRosso = 0;
int statoVerde = 0;

// inizializzazione della variabili in cui verrà memorizzato lo stato precedente del pulsante
// All'avvio dello sketch i pulsanti non sono premuti

int valRossoOld = 0;
int valVerdeOld = 0;

// inizializzazione delle variabili che consentono la stampa dello stato del LED

int stampoRossoON = 0;
int stampoRossoOFF = 0;

int stampoVerdeON = 0;
int stampoVerdeOFF = 0;

void setup() {
  pinMode(ledRosso, OUTPUT);           // imposta il pin digitale come output
  pinMode(ledVerde, OUTPUT);           // imposta il pin digitale come output
  pinMode(pulsanteRosso, INPUT);       // imposta il pin digitale come input
  pinMode(pulsanteVerde, INPUT);       // imposta il pin digitale come input

  Serial.begin(9600);                 // imposta la velocità di scrittura della serial monitor
  Serial.println("Avvio programma");  // stampa la stringa tra le " e va a campo
  Serial.println("---------------");  // stampa la stringa tra le " e va a campo
}

void loop() {

  valRosso = digitalRead(pulsanteRosso);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valRosso
  valVerde = digitalRead(pulsanteVerde);  // lettura dell'input (pulsante) e memorizzazione in valVerde

// ---------- Controllo pulsante LED Rosso ----------

  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED

  if ((valRosso == HIGH) && (valRossoOld == LOW)) {
    statoRosso = 1 - statoRosso;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi
    delay(15);

    // poichè il pulsante è stato premuto la variabile stampoRossoON viene posta a 0
    // per consentire la stampa del messaggio "LED Rosso ON"

    stampoRossoON = 0;
  }

  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead

  valRossoOld = valRosso;

// ---------- Controllo pulsante LED Verde ----------

  // viene controllato che l'input sia HIGH (pulsante premuto) e cambia lo stato del LED

  if ((valVerde == HIGH) && (valVerdeOld == LOW)) {
    statoVerde = 1 - statoVerde;

    // antirimbalzo software - attesa di 15 ms per attendere che l'input si stabilizzi

    delay(15);

    // poichè il pulsante è stato premuto la variabile stampoVerdeON viene posta a 0
    // per consentire la stampa del messaggio "LED Verde ON"

    stampoVerdeON = 0;
  }

  // memorizzazione del valore precedente restituito dalla digitalRead

  valVerdeOld = valVerde;

// ---------- Stampa sulla Serial Monitor dello stato del LED Rosso ----------

// Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Rosso si accende

  if (statoRosso == 1) {
    digitalWrite(ledRosso, HIGH);

    // Se la variabile stampoRossoON è 0 allora !stampoRossoON vale 1
    // ciò consente la stampa del messaggio "LED Rosso ON"

    if (!stampoRossoON) {
      Serial.println("LED Rosso ON");

      // Per evitare una stampa continua del messaggio viene posto ad 1 stampoRossoON
      // in modo che nel ciclo di loop successivo non venga più stampato il messaggio
      // "LED Rosso ON". Viene posto a 0 stampoRossoOFF per consentire la stampa "LED Rosso OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.

      stampoRossoON = 1;
      stampoRossoOFF = 0;
    }
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Rosso OFF"

  else {
    digitalWrite(ledRosso, LOW);

    if (!stampoRossoOFF) {
      Serial.println("LED Rosso OFF");

      // Per evitare una stampa continua del messaggio viene posto ad 0 stampoRossoON
      // in modo che nel ciclo di loop successivo non venga più stampato il messaggio
      // "LED Rosso OFF". Viene posto a 1 stampoRossoOFF per consentire la stampa "LED Rosso OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.

      stampoRossoON = 0;
      stampoRossoOFF = 1;
    }
  }

// ---------- Stampa sulla Serial Monitor dello stato del LED Verde ----------

// Se il pulsante è stato premuto la condizione dell'if risulta vera ed il LED Verde si accende

  if (statoVerde == 1) {
    digitalWrite(ledVerde, HIGH);

    // Se la variabile stampoVerdeON è 0 allora !stampoVerdeoON vale 1
    // ciò consente la stampa del messaggio "LED verde ON"

    if (!stampoVerdeON) {
      Serial.println("LED Verde ON");

      // Per evitare una stampa continua del messaggio viene posto ad 1 stampoVerdeON
      // in modo che nel ciclo di loop successivo non venga più stampato il messaggio
      // "LED Verde ON". Viene posto a 0 stampoVerdeOFF per consentire la stampa "LED Verde OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Rosso.

      stampoVerdeON = 1;
      stampoVerdeOFF = 0;
    }
  }

  // nel caso in cui il pulsante non sia premuto o nello stato precedente era stato premuto
  // allora il LED dovrà essere spento ed il messaggio sulla seriale dovrà essere "LED Verde OFF"

  else {
    digitalWrite(ledVerde, LOW);

    if (!stampoVerdeOFF) {
      Serial.println("LED Verde OFF");

      // Per evitare una stampa continua del messaggio viene posto ad 0 stampoVerdeON
      // in modo che nel ciclo di loop successivo non venga più stampato il messaggio
      // "LED Verde OFF". Viene posto a 1 stampoVerdeOFF per consentire la stampa "LED Verde OFF"
      // nel caso si prema nuovamente il pulsante che controlla il LED Verde.

      stampoVerdeON = 0;
      stampoVerdeOFF = 1;
    }
  }
}

Esercizio: implementare il controllo della marci e dell’arresto di un motore

Realizzare un circuito in cui con tre pulsanti vengono identificate le tre situazioni:

Marcia
Arresto
Anomalia

Associare ad ogni situazione il colore del LED:

Rosso: marcia
Verde: arresto
Giallo: anomalia

Alla pressione del corrispondente pulsante mostrare sulla Serial Monitor :

Motore in marcia
Motore fermo
Anomalia motore

Buon lavoro 🙂

Nuova famiglia Arduino Nano

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Ricevo e volentieri pubblico la rassegna stampa di Arduino.cc in cui viene presentata la nuova famiglia di Arduino Nano.

New Arduino Nano family

Small, iconic, powerful. An affordable, robust, compact and easy to program board’s family, with Arduino ‘signature’ quality.

Maker Faire Bay Area, May 17th 2019, Arduino announces the new Nano family.
Designed with makers in mind, the new Nano family offers affordable boards for everyday projects. Retaining Arduino quality and reliability they make it easier than ever to turn your project ideas into a reality. They are compatible with classic Arduino boards, have low energy consumption and more powerful processors.

New Nano family is composed by 4 boards:

Arduino Nano Every – perfect for everyday projects.
Arduino Nano 33 IoT – small, secure and IoT connected.
Arduino Nano 33 BLE – small, low-power, and Bluetooth connected.
Arduino Nano BLE Sense – small, low-power, and Bluetooth connected with a wide range of on-board sensors.

For makers who want to prototype compact projects, the Arduino Nano offer a small and powerful solution, affordable for everyone, but with the Arduino quality our users deserve. Because every project counts.

Massimo Banzi – co-founder of Arduino – commented: “The new Nano’s are for those millions of makers who love using the Arduino IDE for it’s simplicity and open source aspect, but just want a great value, small and powerful board they can trust for their compact projects. With prices from as low as $9.90 for the Nano Every, this family fills that gap in the Arduino range, providing makers with the Arduino quality they deserve for those everyday projects”.

A focus on new boards

Arduino Nano Every
The Arduino Nano Every is a miniature sized module based on the Microchip ATMega4809 microcontroller. The board can be used in a breadboard when mounting pin headers, or as a SMT module directly soldered on a PCB thanks to its castellated pads. It’s a compact workshorse, that can replace the classic Arduino Nano in all projects where users need more capabilities. An ATSAMD11 (with Arm Cortex M0+ processor) acts as a high performance USB to serial converter that could re-programmed by skilled users to achieve even more.

Arduino Nano 33 IoT
The Arduino Nano 33 IoT is a miniature sized module containing an Arm Cortex-M0+ processor based ATSAMD21 microcontroller, a WiFi+BT module based on Espressif ESP32, a 6-axis IMU, and a crypto chip which can securely store certificates and pre shared keys. The board can either be used in a breadboard, or as a SMT module, directly soldering it via the castellated pads. An ATSAMD11 Arm Cortex-M0+ processor acts as a high performance USB to serial converter that could re-programmed by skilled users to achieve even more. The board is compatible with Arduino IoT Cloud.

Arduino Nano 33 BLE
The Arduino Nano 33 BLE is a miniature sized module containing a ublox NINA B306 module, based on Nordic nRF52480 and containing an Arm Cortex-M4F and a 9-axis IMU. The module can either be mounted as a DIP component, or as a SMT component, directly soldering it via the castellated pads.

Arduino Nano BLE Sense
The Arduino Nano 33 BLE Sense is a miniature sized module containing a ublox NINA B306 module, based on Nordic nRF52480 and containing a powerful Arm Cortex-M4F and a large set of sensors. The module can either be mounted as a DIP component, or as a SMT component, directly soldering it via the castellated pads. Built for low power consumption, Nano 33 BLE Sense is designed for environmental sensing (barometer, humidity, temperature, light) and human interface applications thanks to the embedded microphone and proximity/gesture sensor.

The Arduino Nano family is available in pre-order. Arduino Nano Every and Arduino Nano 33 IoT are available from mid June. Arduino Nano 33 BLE and Arduino Nano BLE Sense are available from mid July.

[press release]

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