Questa lezione ha lo scopo di realizzare un sistema che rilevi il cambiamento di stato e per far ciò costruiremo un rudimentale pulsante con due fili alle cui estremità vi sono delle pinzette a coccodrillo, quando i due fili saranno collegati, vorrà dire che il pulsante è chiuso, quando i due fili saranno scollegati il pulsante sarà aperto.

Per questo esperimento utilizzeremo due connettori alle cui estremità sono collegati dei morsetti a coccodrillo, prima di procedere vi consiglio di ritagliare una cartoncino di forma circolare con stesse dimensioni di LilyPad, ciò eviterà che le pinzette scivolino e che grattino la base inferiore isolata della scheda.

Passo 1

avrete bisogno di:

• un cartoncino
• una matita
• un paio di forbici

tracciate una circonferenza prendendo come riferimento LilyPad

Passo 2

ritagliate lungo il bordo, fate in modo che la circonferenza tagliata sia leggermente più grande.

Passo 3

In questo modo il morsetto a coccodrillo dovrebbe avere una presa sicura senza il pericolo di scivolare e buon contatto elettrico.

Procedete allo stesso modo per i sensori e gli attuatori che collegherete a LilyPad mediante le pinzette a coccodrillo, anche per essi ritagliate dei cartoncini anti scivolamento.

Programmazione

Passo 1

Collegate un coccodrillo nero al morsetto negativo (indicato con -) ed il coccodrillo bianco al morsetto digitale 2, come indicato nell’immagine:

Quando collegate i due coccodrilli insieme vorrà dire che chiudete il circuito (interruttore chiuso) ed elettricamente vuol dire che collegate il pin digitale 2 direttamente a terra o “-“.

Vi ricordo che in Arduino “-” vuol dire “terra” e in Processing viene rappresentato con “LOW”, mentre “+” o “+5V” e in Processing  viene indicato con “HIGH”.

Passo 2

copiate il codice che segue in una finestra vuota:

int ledPin = 13;	                    // il LED e' connesso al pin digitale 13
int switchPin = 2;	                    // switch e' connesso al pin digitale 2
int switchValue;	                    // una variabile che tiene traccia quando il pulsante viene premuto

void setup()
{
  pinMode(ledPin, OUTPUT);	            // ledPin viene definito come pin di output
  pinMode(switchPin, INPUT);	            // switchPin viene definito come pin di input
  digitalWrite(switchPin, HIGH);            // poniamo di default switchPin ad HIGH (non premuto)
}

void loop()                                 // loop del programma
{
  switchValue = digitalRead(switchPin);	    // verifica se il pulsante e' premuto
  if (switchValue == LOW) {	            // se il pulsante e' premuto allora,
    digitalWrite(ledPin, HIGH);	            // accende il LED
  }
  else {	                            // altrimenti,
    digitalWrite(ledPin, LOW);	            // il led viene spento
  }
}

All’interno del loop:

viene memorizzato lo stato del pulsante in switchValue con

switchValue = digitalRead(switchPin);

Se il pulsante non è premuto switchValue assumerà il valore assegnato nel setup():

digitalWrite(switchPin, HIGH);

Poiché il circuito non è chiuso verso terra il LED rimarrà spento.

La condizione dell’IF:

..(switchValue == LOW)..

non risulta vera e quindi sarà eseguita la parte else dell’IF

digitalWrite(ledPin, LOW);

cioè il LED risulterà spento.

Se colleghiamo i coccodrilli, switchValue assumerà il valore “LOW” in quanto collegato direttamente alla terra (morsetto nero) e la condizione dell’IF

if (switchValue == LOW)

risulterà verà e quindi sarà eseguita la parte del codice:

digitalWrite(ledPin, HIGH);

e quindi il LED verrà acceso.

Bene! avete realizzato il vostro secondo scketch per LilyPad.

Nelle successive lezioni vedremo come collegare altri sensori ed attuatori a LilyPad.

Installazione IDE Arduino

Per l’installazione dell’IDE prendete come sempre riferimento le guide sul sito Arduino oppure quelle che trovate su questo sito:

Installazione su Mac OS X
Installazione UBUNTU

Configurazione IDE

Di seguito trovate i passi per selezionare la porta seriale e la scheda dall’IDE Arduino per Mac OS X, per gli altri sistemi operativi il procedimento è analogo, seguite le istruzioni che trovate su questo sito facendo attenzione a selezionare la porta seriale e la scheda corretta.

Collegate il vostro LilyPad al computer ed avviate l’IDE Arduino.

Noterete, non appena collegate il cavo USB al computer i led TX e RX disposti sull’adattatore USB incominciano a lampeggiare, così come il led su LilyPad, dopo qualche secondo si spengono.

Selezionate la scheda: Tools -> Board -> LilyPad Arduino w/ ATmega328

Selezionate la porta seriale corretta: Tools -> Serial Port -> /dev/tty.usbserial-A8004wec

Esempio di programmazione: il nostro “amico” blink

La programmazione del dispositivo è identica a quella che potreste fare su qualsiasi altra scheda Arduino e quindi potete tranquillamente seguire il corso che trovate su questo sito facendo le dovute modifiche rispetto alla piedinatura.
Per questa breve introduzione userò il solito programma Blink.

Dagli esempi aprite lo sketch Blink:

File -> Example -> 1.Basic -> Blink

Lo sketch Blink:

Compilate il programma:

Se tutto va a buon fine al fondo della finestra apparirà il messaggio: “Done compiling”

Effettuate l’upload dello sketch sulla scheda, mentre viene effettuatta questa operazione lampeggiano i led RX e TX e dopo qualche istante lampeggerà il led sulla scheda:

Fate attenzione se vi compaiono messaggi di errore in fase di uloading è molto probabile che abbiate selezionato una porta seriale non corretta:

Se tutto a ha buon fine comparirà il messaggio “Done uploading”

Bene! Avete realizzato il vostro primo programma per LilyPad.

Durante il prossimo anno scolastico continuerò il corso su Arduino e sperimenterò con i miei allievi anche l’uso di LilyPad, vorrei realizzare un progetto che sto portando avanti da qualche tempo che riguarda la realizzazione di un sistema indossabile per il rilevamento istantaneo di alcune grandezze fisiche che dovranno essere tradotte in tempo reale in grafici su computer e report su web.

Le lezioni su LilyPad che pubblicherò nei prossimi giorni su questo sito, saranno utilizzate durante il prossimo anno scolastico e potranno essere suscettibili di modifiche ed integrazioni. Tutte le lezioni su LilyPad, articoli e commenti importanti saranno accessibili direttamente dalla sezione: Impariamo ad usare Arduino dove trovate anche le lezioni che sto realizzando su Arduino UNO, dispense e link a risorse gratuite.

Queste lezioni prendono spunto dal tutorial che trovate al seguente link, a cui ho aggiunto esempi, filmati e dettagli tecnici.

I componenti utilizzati in questo tutorial sono stati acquistati sul sito SparkFun.

e per questo esempio ho utilizzato il kit: LilyPad Pro Kit in cui il microcontrollore sulla scheda LilyPad è l’ATmega328V.
La scheda LilyPad di questo kit corrisponde alla revision 4 (indicata sul sito arduino.cc come LilyPad Arduino 04)

Arduino LilyPad è una scheda studiata appositamente per applicazioni creative che possono essere indossate, infatti la scheda ha la possibilità di essere cucita su tessuti e i vari dispositivi possono essere interconnessi tra di loro mediante filo da sartoria conduttivo. Ha una forma circolare con diametro di 50 mm, spessore 0,8 mm.

LilyPad può essere programmato con il software Arduino dalla versione 10.0 o superiori.
La scheda può essere alimentata attraverso la presa USB del computer o mediante alimentazione esterna (mediante apposito adattatore). Può funzionare nel range di tensione che va da 2,7 a 5 V.
Rispetto alle altre schede Arduino, LilyPad risulta molto più fragile, inoltre fate attenzione a non superare la tensione di alimentazione di 5 V, rischiereste di romperla.
Maggiori informazioni sulle caratteristiche tecniche potete trovarle seguendo il link, se volete una prima guida seguite invece questo link, mentre per un tutorial andate qui.

Per quanto riguarda la piedinatura fate riferimento alle due immagini che vi allego:

fonte: westfw via Arduino forum

fonte: oreilly.com

Quindi l’elenco dei piedini è il seguente:

Piedino 1 – TX/D1
Piedini 2,3,4 – D2, D3, D4
Piedino 5 – GND o “-” (terra)
Piedino 6 – Vcc o “+” (alimentazione)
Piedino 7,8,9,10,11,12,13,14,15 – piedini digitali da D5 a D13
Pins 16,17,18,19,20,21 – piedini analogici da A0 a A5

Connettore superiore:

Piedino 1 – DTR
Piedino 2 – RX1
Piedino 3 – TX0
Piedino 4 – VCC
Piedino 5 – CTS (collegato a massa)
Piedino 6 – GND

Collegamento al computer

LilyPad può essere connessa al computer utilizzando i 6 pin che trovate sopra la scheda (nel mio caso):

Le modalità di collegamento sono 2:

FTDI Basic Breakout – 3.3V quella utilizzata da me.

USB FTDI TTL-232 cable – TTL-232R 3.3V

Se la vostra scheda è dotata di 4 connettori ed appartenente alla revision 2, allora per poterla collegare al computer dovete seguire il tutorial che trovate al seguente link.

Nella prossima lezione incominceremo a programmare!