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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”

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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:

  1. Marcia
  2. Arresto
  3. Anomalia

Associare ad ogni situazione il colore del LED:

  1. Rosso: marcia
  2. Verde: arresto
  3. Giallo: anomalia

Alla pressione del corrispondente pulsante mostrare sulla Serial Monitor :

  1. Motore in marcia
  2. Motore fermo
  3. Anomalia motore

Buon lavoro 🙂

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

2 Repliche

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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Arduino – Approfondimenti sulla modulazione di larghezza di impulso (PWM)

2 Repliche

Scrivo questo post ad integrazione della lezione: Arduino – lezione 06: modulazione di larghezza di impulso (PWM) che sto utilizzando con i miei studenti di 4′ informatica per illustrare le modulazioni di tipo digitali. L’obiettivo è quello di mostrare sull’oscilloscopio come varia il  Duty Cycle di un’onda quadra su un pin di tipo PWM di Arduino utilizzato per impostare l’intensità luminosa di un LED mediante una regolazione applicata attraverso un trimmer connesso al pin A0 di Arduino.

Oltre alla visualizzazione sull’oscilloscopio si desidera, come riscontro, la stampa sulla Serial Monitor dei seguenti valori:

  • Tensione in input sul pin A0
  • Valore restituito dalla funzione analogRead() – (tra 0 e 1023)
  • Valore restituito dall’analogWrite – (tra 0 e 254)
  • Valore percentuale del Duty Cycle  (tra 0% e 100%)

Il circuito da realizzare con l’indicazione delle connessioni all’oscilloscopio è il seguente:

Sul canale X verrà visualizzata l’onda quadra in uscita dal pin 11 il cui Duty Cycle sarà regolato agendo sul trimmer.

Sul canale Y verrà visualizzata la tensione continua in input sul pin A0, che sarà convertita dal convertitore Analogico Digitale di Arduino in un valore compreso tra 0 e 1023  (risoluzione di 10 bit). Ricordo che tale conversione sarà fatta con l’istruzione analogRead(pin).

Poiché uno degli obiettivi è quello di visualizzare la tensione rilevata sul pin A0, ricordo che tale misurazione viene fatta utilizzando la funzione analogRead(pin) che legge il valore di tensione (compreso tra 0 e 5V) applicato sul piedino analogico ‘pin’ con una risoluzione di 10 bit e la converte in un valore numerico compreso tra 0 e 1023, corrispondente quindi ad un intervallo di 1024 valori, pertanto ogni intervallo corrisponde ad un valore di tensione Vu di:

Per sapere quindi il valore di tensione rilevato (nell’intervallo tra 0V e 5V) sarà sufficiente moltiplicare la tensione unitaria Vu per il valore restituito dalla funzione analogRead(pin), valore quantizzato indicato con Vq compreso tra 0 e 1023:

Sapendo che Vu corrisponde a 4,88 mV

possiamo anche scrivere che:

Questa formula sarà inserita all’interno dello sketch.

Di seguito la schermata dell’oscilloscopio che visualizza la situazione indicata dai dati stampati sulla Serial Monitor:

  • Vmax(2) indica la tensione in ingresso ad A0 (la piccola discrepanza tra valore indicato sull’oscilloscopio e la stampa sulla Serial Monitor dipende dalle approssimazioni di calcolo).
  • Vmax(1) indica il valore di picco della tensione sul pin 11.

La spiegazione del funzionamento dello sketch sono dettagliate nei commenti:

/* Prof. Michele Maffucci
   03.06.2019

   Regolazione luminosità LED mediante
   trimmer, si utilizza la funzione map

   Stampa sulla seriale:
   - del valore di tensione sul pin A0
   - del valore restituito dall'analogRead
   - del valore restituito dall'analogWrite
   - del valore del Duty Cycle %

   Questo codice è di dominio pubblico
*/

// pin analogico su cui inviare la tensione analogica (pin A0)
int misura = 0;

// pin a cui è connesso il LED
int pinLed = 11;

// variabile in cui conservare il valore inserito su A0
long val = 0;

// variabile in cui memorizzare il Duty Cycle
int inputVal = 0;

const long VoltRiferimento = 5.0; // valore di riferimento


void setup(){
  Serial.begin(9600);      // inizializzazione della comunicazione seriale
  pinMode(pinLed, OUTPUT); // definizione di ledPin come output
}

void loop(){
  // analogRead leggerà il valore su A0 restituendo un valore tra 0 e 1023
  // per approfondimenti si consulti il link: http://wp.me/p4kwmk-1Qd
  val = analogRead(misura);

  // analogWrite() accetta come secondo parametro (PWM) valori tra 0 e 254
  // pertanto "rimappiamo" i valori letti da analogRead() nell'intervallo
  // tra 0 e 254 usando la funzione map
  // per approfondimenti si consulti il link: http://wp.me/p4kwmk-1Tu
  inputVal = map(val, 0, 1023, 0, 254);

  // accendiamo il LED con un valore del Duty Cycle pari a val
  analogWrite(pinLed,inputVal);

  // Tensione inviata sul pin analogico A0.
  // Valore in virgola mobile.

  float volt = (VoltRiferimento/1024.0)*val;

  // visualizzazione il valore della tensione su A0,
  // del valore restituito dalla analogRead,
  // del valore restituito dall'analogWrite
  // e del Duty Cycle %

  // per approfondimenti sull'uso di String si consulti il link: https://www.arduino.cc/reference/en/language/variables/data-types/stringobject/

  Serial.println(String("Tensione su A0: ") + volt + "V" + String(";  ") + "analogRead: " + val + String(";  ") + String("Valore analogWrite: ") + inputVal + String("; ") + String("Duty Cycle %: ") + (inputVal/255.0)*100 + String("%;"));
  delay(500); // stampa una strina di valori ogni mezzo secondo
}

Buon Coding a tutti 🙂

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Appunti di programmazione su Arduino: esercizi di approfondimento su istruzione switch..case, display a 7 segmenti, Serial.read

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Durante le scorse settimane ho svolto una serie di esercitazioni di laboratorio che avevano l’obiettivo di insegnare l’uso dell’istruzione switch…case e la modalità di ricezione dati seriali in Arduino.

La prima lezione è introdotta nel post:

Appunti di programmazione su Arduino: controllo di flusso – istruzione switch..case

Nell’articolo trovate due link che fanno riferimento a due guide sul sito Arduino in cui viene mostrato come utilizzando l’istruzione switch…case:

  • per inviare un output specifico sulla Serial monitor in funzione del valore letto dal sensore;
  • usare la Serial input per accendere uno specifico LED.

La seconda lezione è basata sul tutorial:

Arduino – lezione 08: display a 7 segmenti e creazione di librerie

In cui viene mostrato come pilotare un display a 7 segmenti realizzando un contatore da 0 a 9, e cicli di visualizzazione di numeri pari e numeri dispari. Nella parte finale del tutorial viene mostrato come realizzare una libreria dedicata alla gestione del display a 7 segmenti.

La terza lezione mostra come ricevere dati dalla seriale in Arduino.

Per questa parte è indispensabile svolgere le esercitazioni che trovate nelle slide:

Alfabeto di Arduino – Lezione 3 da pagina 53 a pagina 62

Successivamente aggiungo gli esercizi che di seguito condivido, in cui riprendendo la gestione del display a 7 segmenti, però questa volta inviamo dati dal computer mediante la tastiera al display comandato da Arduino.

Per lo svolgimento di questa parte è necessario effettuare una piccola variazione rispetto al circuito mostrato in: Arduino – lezione 08: display a 7 segmenti e creazione di librerie in questa lezione volutamente utilizzo tra tutti i pin il piedino 1 di Arduino che viene utilizzato normalmente come pin TX e ciò provoca un comportamento anomalo di accensione del LED e del display, ciò mi permette di spiegare l’utilizzo dei pin 0 e 1 di Arduino.

Il circuito da realizzare per la terza lezione è il seguente (i pin di controllo di Arduino sono presi in maniera sequenziale dal pin 6 al pin 12)

Esercitazione 1

  • Realizzare un contasecondi da 0 a 9 utilizzando un display 7 segmenti a catodo comune

Soluzione

// Prof. Michele Maffucci
// 14.04.2019

// Conteggio 9 secondi con display 7 segmenti a catodo comune

// definizione delle variabili a cui collegare ogni segmento del display
// la lettera rappresenta il segmento del display il numero il pin
// digitale di Arduino a cui è collegato il corrispondente pin del display

const int a=12;
const int b=11;
const int c=10;
const int d=9;
const int e=8;
const int f=7;
const int g=6;

// variabile che definisce la velocità con cui appaiono i numeri
const int pausa = 1000;

void setup()
{
  // inizializzazione dei pin ad OUTPUT
  for (int i=6; i<13; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
}

void loop ()
{
  for (int i=0;i<10;i++)
  {
    LedAcceso(i);
    delay (pausa);
  }
}

void LedAcceso(int n)
{
  switch(n)
  {
  case 0:
    digitalWrite(a, HIGH);
    digitalWrite(b, HIGH);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, HIGH);
    digitalWrite(e, HIGH);
    digitalWrite(f, HIGH);
    digitalWrite(g, LOW);
    break;

  case 1:
    digitalWrite(a, LOW);
    digitalWrite(b, HIGH);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, LOW);
    digitalWrite(e, LOW);
    digitalWrite(f, LOW);
    digitalWrite(g, LOW);
    break;

  case 2:
    digitalWrite(a, HIGH);
    digitalWrite(b, HIGH);
    digitalWrite(c, LOW);
    digitalWrite(d, HIGH);
    digitalWrite(e, HIGH);
    digitalWrite(f, LOW);
    digitalWrite(g, HIGH);
    break;
  case 3:
    digitalWrite(a, HIGH);
    digitalWrite(b, HIGH);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, HIGH);
    digitalWrite(e, LOW);
    digitalWrite(f, LOW);
    digitalWrite(g, HIGH);
    break;

  case 4:
    digitalWrite(a, LOW);
    digitalWrite(b, HIGH);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, LOW);
    digitalWrite(e, LOW);
    digitalWrite(f, HIGH);
    digitalWrite(g, HIGH);
    break;

  case 5:
    digitalWrite(a, HIGH);
    digitalWrite(b, LOW);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, HIGH);
    digitalWrite(e, LOW);
    digitalWrite(f, HIGH);
    digitalWrite(g, HIGH);
    break;

  case 6:
    digitalWrite(a, HIGH);
    digitalWrite(b, LOW);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, HIGH);
    digitalWrite(e, HIGH);
    digitalWrite(f, HIGH);
    digitalWrite(g, HIGH);
    break;

  case 7:
    digitalWrite(a, HIGH);
    digitalWrite(b, HIGH);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, LOW);
    digitalWrite(e, LOW);
    digitalWrite(f, LOW);
    digitalWrite(g, LOW);
    break;

  case 8:
    digitalWrite(a, HIGH);
    digitalWrite(b, HIGH);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, HIGH);
    digitalWrite(e, HIGH);
    digitalWrite(f, HIGH);
    digitalWrite(g, HIGH);
    break;

  case 9:
    digitalWrite(a, HIGH);
    digitalWrite(b, HIGH);
    digitalWrite(c, HIGH);
    digitalWrite(d, HIGH);
    digitalWrite(e, LOW);
    digitalWrite(f, HIGH);
    digitalWrite(g, HIGH);
    break;
  }
}

Esercitazione 2

  • Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9.
  • La scrittura avviene quando viene premuto l’invio della tastiera.

Soluzione

// Prof. Michele Maffucci
// 14.04.2019
// Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9
// La scrittura avviene quando si preme invio.

// definizione delle variabili a cui collegare ogni segmento del display
// la lettera rappresenta il segmento del display il numero il pin
// digitale di Arduino a cui è collegato il corrispondente pin del display

const int a = 12;
const int b = 11;
const int c = 10;
const int d = 9;
const int e = 8;
const int f = 7;
const int g = 6;

void setup()
{
  // inizializzazione della seriale
  Serial.begin(9600);

  // inizializzazione dei pin ad OUTPUT
  for (int i = 6; i < 13; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
}

void loop()
{
  if (Serial.available()) {
    int selettore = Serial.read();
    LedAcceso(selettore);
  }
}

void LedAcceso(int n)
{
  switch (n)
  {
    case '0':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '1':
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '2':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, LOW);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '3':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '4':
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '5':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '6':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '7':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '8':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '9':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;
  }
}

Esercitazione 3

  • Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9.
  • La scrittura avviene quando viene premuto l’invio della tastiera.
  • All’avvio del programma deve essere mostrato un gioco di luci con accensione e spegnimento veloce in sequenza dei led: a, b, c, d, e, f del display

Soluzione

// Prof. Michele Maffucci
// 14.04.2019
// Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9
// La scrittura avviena quando si preme invio.
// All'avvio del programma gioco di luci con accensione veloce dei led: a, b, c, d, e, f

// definizione delle variabili a cui collegare ogni segmento del display
// la lettera rappresenta il segmento del display il numero il pin
// digitale di Arduino a cui è collegato il corrispondente pin del display

const int a = 12;
const int b = 11;
const int c = 10;
const int d = 9;
const int e = 8;
const int f = 7;
const int g = 6;

const int intervallo = 10;

void setup()
{
  // inizializzazione della seriale
  Serial.begin(9600);

  // inizializzazione dei pin ad OUTPUT
  for (int i = 6; i < 13; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
  roll();
}

void loop()
{
  if (Serial.available()) {
    int selettore = Serial.read();
    LedAcceso(selettore);
  }
}

void roll() {
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
      digitalWrite(a, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(a, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(b, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(b, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(c, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(c, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(d, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(d, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(e, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(e, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(f, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(f, LOW);
      delay(intervallo);
  }
}

void LedAcceso(int n)
{
  switch (n)
  {
    case '0':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '1':
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '2':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, LOW);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '3':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '4':
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '5':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '6':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '7':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '8':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '9':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;
  }
}

Esercitazione 4

  • Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9.
  • La scrittura avviene quando viene premuto l’invio della tastiera.
  • All’avvio del programma deve essere mostrato un gioco di luci con accensione e spegnimento veloce in sequenza dei led: a, b, c, d, e, f del display
  • Alla pressione di un tasto diverso dai numeri da 0 a 9, gioco di luci e spegnimento del display.

Soluzione

// Prof. Michele Maffucci
// 14.04.2019
// Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9
// La scrittura avviena quando si preme invio.
// All'avvio del programma gioco di luci con accensione veloce dei led: a, b, c, d, e, f
// Alla pressione di un tasto diverso dai numeri da 0 a 9, gioco di luci e spegnimento del display.

// definizione delle variabili a cui collegare ogni segmento del display
// la lettera rappresenta il segmento del display il numero il pin
// digitale di Arduino a cui è collegato il corrispondente pin del display

const int a = 12;
const int b = 11;
const int c = 10;
const int d = 9;
const int e = 8;
const int f = 7;
const int g = 6;

const int intervallo = 10;

void setup()
{
  // inizializzazione della seriale
  Serial.begin(9600);

  // inizializzazione dei pin ad OUTPUT
  for (int i = 6; i < 13; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
  roll();
}

void loop()
{
  if (Serial.available()) {
    int selettore = Serial.read();
    LedAcceso(selettore);
  }
}

void roll() {
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
      digitalWrite(a, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(a, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(b, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(b, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(c, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(c, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(d, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(d, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(e, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(e, LOW);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(f, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(f, LOW);
      delay(intervallo);
  }
}

void LedAcceso(int n)
{
  switch (n)
  {
    case '0':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '1':
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '2':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, LOW);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '3':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '4':
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '5':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '6':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '7':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '8':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '9':
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    default:
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, LOW);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      roll();
  }
}

Esercitazione 5

  • Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9.
  • La scrittura avviene quando viene premuto l’invio della tastiera.
  • All’avvio del programma deve essere mostrato un gioco di luci con accensione e spegnimento veloce in sequenza dei led: a, b, c, d, e, f del display.
  • Alla pressione di un tasto diverso dai numeri da 0 a 9, gioco di luci e spegnimento del display.
  • Alla pressione di un numero da 0 a 9 prima della comparsa del numero mostrare gioco di luci.

Soluzione

// Prof. Michele Maffucci
// 14.04.2019
// Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9
// La scrittura avviena quando si preme invio.
// All'avvio del programma gioco di luci con accensione veloce dei led: a, b, c, d, e, f
// Alla pressione di un tasto diverso dai numeri da 0 a 9, gioco di luci e spegnimento del display.
// Alla pressione di un numero da 0 a 9 prima della comparsa del numero mostrare gioco di luci.

// definizione delle variabili a cui collegare ogni segmento del display
// la lettera rappresenta il segmento del display il numero il pin
// digitale di Arduino a cui è collegato il corrispondente pin del display

const int a = 12;
const int b = 11;
const int c = 10;
const int d = 9;
const int e = 8;
const int f = 7;
const int g = 6;

const int intervallo = 10;

void setup()
{
  // inizializzazione della seriale
  Serial.begin(9600);

  // inizializzazione dei pin ad OUTPUT
  for (int i = 6; i < 13; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
  roll();
}


void loop()
{
  if (Serial.available()) {
    int selettore = Serial.read();
    LedAcceso(selettore);
  }
}

void roll() {
  // spegnimento di tutti i led del display
  digitalWrite(a, LOW);
  digitalWrite(b, LOW);
  digitalWrite(c, LOW);
  digitalWrite(d, LOW);
  digitalWrite(e, LOW);
  digitalWrite(f, LOW);
  digitalWrite(g, LOW);

  // ciclo di sei accensioni e spegnimenti dei led a, b, c, d, e, f
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
    digitalWrite(a, HIGH);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(a, LOW);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(b, HIGH);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(b, LOW);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(c, HIGH);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(c, LOW);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(d, HIGH);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(d, LOW);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(e, HIGH);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(e, LOW);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(f, HIGH);
    delay(intervallo);
    digitalWrite(f, LOW);
    delay(intervallo);
  }
}

void LedAcceso(int n)
{
  switch (n)
  {
    case '0':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '1':
      roll();
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '2':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, LOW);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '3':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '4':
      roll();
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '5':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '6':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '7':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '8':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '9':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    default:
      roll();
  }
}

Esercitazione 6

Realizzare le stesse funzionalità dell’esercizio 5 ma ottimizzare la funzione roll() in modo che lo spegnimento iniziale dei LED sia costituito da un ciclo for e l’accensione e lo spegnimento sequenziale sia realizzato da due cicli for annidati.

Soluzione

// Prof. Michele Maffucci
// 14.04.2019
// Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9
// La scrittura avviena quando si preme invio.
// All'avvio del programma gioco di luci con accensione veloce dei led: a, b, c, d, e, f
// Alla pressione di un tasto diverso dai numeri da 0 a 9, gioco di luci e spegnimento del display.
// Alla pressione di un numero da 0 a 9 prima della comparsa del numero mostrare gioco di luci

// Versione in cui la funzione roll() è stata ottimizzata
// Lo spegnimento iniziale dei LED è costituito da un ciclo for e l'accensione e lo spegnimento sequenziale
// è realizzato da due cicli for annidati.

// definizione delle variabili a cui collegare ogni segmento del display
// la lettera rappresenta il segmento del display il numero il pin
// digitale di Arduino a cui è collegato il corrispondente pin del display

const int a = 12;
const int b = 11;
const int c = 10;
const int d = 9;
const int e = 8;
const int f = 7;
const int g = 6;

const int intervallo = 10;

void setup()
{
  // inizializzazione della seriale
  Serial.begin(9600);

  // inizializzazione dei pin ad OUTPUT
  for (int i = 6; i < 13; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
  roll();
}


void loop()
{
  if (Serial.available()) {
    int selettore = Serial.read();
    LedAcceso(selettore);
  }
}

// funzione per gioco di luci
void roll() {

  // spegnimento di tutti i led del display
  for (int i = 6; i < 13; i++) {
    digitalWrite(i, LOW);
  }

  // ciclo di sei accensioni e spegnimenti dei led a, b, c, d, e, f
  for (int m = 0; m < 6; m++) {
    for (int p = 12; p > 6; p--) {
      digitalWrite(p, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(p, LOW);
      delay(intervallo);
    }
  }
}

// la funzione LedAcceso prende come input il carattere numerico che deve essere mostrato su display
// prima che venga stampato il numero viene eseguita la funzione roll()
void LedAcceso(int n)
{
  switch (n)
  {
    case '0':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '1':
      roll();
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '2':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, LOW);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '3':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '4':
      roll();
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '5':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '6':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '7':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '8':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '9':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    default:
      roll();
  }
}

Esercitazione 7

Realizzare le stesse funzionalità dell’esercizio 6 realizzando una libreria di gestione “LedAcceso.h” richiamata dallo sketch principale. Per l’esecuzione di questo esercizio seguire le indicazioni fornite al fondo del tutorial: Arduino – lezione 08: display a 7 segmenti e creazione di librerie

Soluzione

LedAcceso.cpp

/* display_sette_segmenti.cpp
libreria che consente il controllo di un display a 7 segmenti a catodo comune
del tipo HDSP 5503
*/

#include "Arduino.h"

const int a = 12;
const int b = 11;
const int c = 10;
const int d = 9;
const int e = 8;
const int f = 7;
const int g = 6;

const int intervallo = 10;

// funzione per gioco di luci
void roll() {

  // spegnimento di tutti i led del display
  for (int i = 6; i < 13; i++) {
    digitalWrite(i, LOW);
  }

  // ciclo di sei accensioni e spegnimenti dei led a, b, c, d, e, f
  for (int i = 0; i < 6; i++) {
    for (int j = 12; j > 6; j--) {
      digitalWrite(j, HIGH);
      delay(intervallo);
      digitalWrite(j, LOW);
      delay(intervallo);
    }
  }
}

// la funzione LedAcceso prende come input il carattere numerico che deve essere mostrato su display
// prima che venga stampato il numero viene eseguita la funzione roll()
void LedAcceso(int n)
{
  switch (n)
  {
    case '0':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '1':
      roll();
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '2':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, LOW);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '3':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '4':
      roll();
      digitalWrite(a, LOW);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '5':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '6':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, LOW);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '7':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, LOW);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, LOW);
      digitalWrite(g, LOW);
      break;

    case '8':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, HIGH);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    case '9':
      roll();
      digitalWrite(a, HIGH);
      digitalWrite(b, HIGH);
      digitalWrite(c, HIGH);
      digitalWrite(d, HIGH);
      digitalWrite(e, LOW);
      digitalWrite(f, HIGH);
      digitalWrite(g, HIGH);
      break;

    default:
      roll();
  }
}

LedAcceso.h

/* LedAcceso.h
   header file della libreria LedAcceso
*/

#include "Arduino.h"

void LedAcceso(int n);  // prototipo della funzione
void roll();            // prototipo della funzione

sketch

// Prof. Michele Maffucci
// 14.04.2019
// Scrittura mediante tastiera (su serial monitor) di un numero da 0 a 9
// La scrittura avviena quando si preme invio.
// All'avvio del programma gioco di luci con accensione veloce dei led: a, b, c, d, e, f
// Alla pressione di un tasto diverso dai numeri da 0 a 9, gioco di luci e spegnimento del display.
// Alla pressione di un numero da 0 a 9 prima della comparsa del numero mostrare gioco di luci

// Versione con inclusione della libreria di gestione dell'accensione del display

// definizione delle variabili a cui collegare ogni segmento del display
// la lettera rappresenta il segmento del display il numero il pin
// digitale di Arduino a cui è collegato il corrispondente pin del display

#include "LedAcceso.h"

const int a = 12;
const int b = 11;
const int c = 10;
const int d = 9;
const int e = 8;
const int f = 7;
const int g = 6;

const int intervallo = 10;

void setup()
{
  // inizializzazione della seriale
  Serial.begin(9600);

  // inizializzazione dei pin ad OUTPUT
  for (int i = 6; i < 13; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
  roll();
}

void loop()
{
  // verifica se sulla serial monitor è presente un carattere,
  // se la condizione è vera viene letto il carattere presente sulla serial monitor
  if (Serial.available()) {
    int selettore = Serial.read();
    LedAcceso(selettore);
  }
}

Buon Coding a tutti 🙂

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