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Arduino Nano e la basetta sperimentale







 



Una breve presentazione di Arduino Nano (nel caso ce ne fosse bisogno...)

Probabilmente sai già cosa sia Arduino Nano, tuttavia ecco alcune sintetiche informazioni su di esso.

arduino nano
Arduino Nano (ingrandito)

Arduino Nano è un eccellente microcontroller, dalle dimensioni veramente modeste:
43 x 19 mm (l x h), le imensioni di un integrato a 30 piedini, ma al suo interno riserva grandi potenzialità, permettendo di gestire un numeo grandissimo di moduli, sia sensori che attuatori.
Nel manuale ne risultano testati ottanta dei più comuni e circa 200 programmi che li utilizzano.
Non mi dilungo nella descrizione, perchè su Internet se ne trovano di molto migliori di quelle che potrei dare io; allo scopo segnalo alcuni link:
- le caratteritiche di Arduino Nano sul sito ufficiale
- video di Paolo Aliverti: introduzione di Arduino (e video successivi)
- Paolo Aliverti offre anche dei libri gratuiti o a pagamento di introduzione ad Arduino.
Nella pagina dei link potrai trovare altri siti e video interessanti.
Naturalmente  con una ricerca su Google (o sul motore di ricerca preferito) si potranno trovare centinaia e centinaia di documenti e video di introduzione e di approfondimento

Perché utilizzare questa basetta sperimentale e didattica?

Perché dovrei usare questa basetta, quando con una breadboard posso testare tutti gli sketch che desidero?
Personalmente non sarò mai abbastanza grato a chi inventò le breadboard, che sono sempre utilissime! Però nel tempo mi sono reso conto che presentano anche alcuni inconvenienti. Quando si desidera testare alcuni sketch, anche di media difficoltà, spesso bisogna usare molti fili e ponticelli di collegamento. E' necessario prestare molta attenzione ai collegamenti stessi, pena il non funzionamento del progetto ao addirittura il danneggiamento di alcuni componenti. Tutto ciò è reso ancora più evidente se si hanno le dita un po' grosse e una vista non proprio perfetta... Il processo può diventare anche discretamente lungo, e dopo, quando si vede funzionare il proprio progetto, si è restii a smontarlo per iniziarne uno nuovo; almeno a me succedeva così.


breadb


sk_bs
Un semplice progetto realizzato con la breadboard...

e lo stesso, realizzato sulla basetta sperimentale

Come si vede dall'immagine, anche il semplice collegamento di un display LCD richiede un certo numero di cavetti alla breadboard.

Quanto tempo impiegherò a inserire i moduli sulla basetta sperimenatle (che d'ora in poi, per brevità chiamerò bds)?
Sulla bds sono stati inseriti quattordici zoccoli specifici per moduli digitali; cinque per moduli analogici, tre per quelli analogici/digitali, due per motori elettrici, oltre un ingresso e un'uscita audio, tre zoccoli per differenti display; per cui la maggior parte dei moduli possono essere inseriti direttamente sulla bs in pochi secondi; inoltre sono stati progettate delle piccole basette specifiche per moduli complessi, quali la telecamera o il multiplexer.

Quanti moduli posso collegare contemporaneamente sulla basetta sperimentale?
E' difficile rispondere in modo definitivo a questa domanda, perchè dipende dai tipi di moduli che si intende collegare, dalla lunghezza del programma e dal numero di variabili inserite. In un piccolo progetto di antifurto (vedi manuale), sono stati inseriti ben quattordici moduli, tra sensori, attuatori, led e display, senza utilizzare un solo cavo! Sono convinto che con una certa oculatezza si potrà fare ancora di meglio!

antifurto
L'antifurto didattico. Naturalmente se si volesse utilizzare praticamente, i sensori dovranno essere connessi alla bs con dei cavetti...


Per testare uno sketch, devo per forza smantellare quello precedente?
Al di là del fatto che montare/smontare un progetto hardware richiede pochissimo tempo, in casi specifici, quando i moduli da utilizzare per vari sketch non richiedono di essere alloggiati sullo stesso zoccolo, possono condividere più progetti specifici (sul manuale, nell'introduzione, si vedono ben tre progetti che condividono la stessa bds; naturalmente possono essere attivati uno solo per volta).

Ogni modulo può essere connesso su di un unico zoccolo specifico?
Dipende. Ci sono degli zoccoli che sono stati progettati proprio per alcuni moduli specifici, ma ce ne sono tanti altri che possono essere alloggiati su più di uno zoccolo. Alcune possibilità sono già state segnalate sul manuale, ma è possibile scoprirne tanti altri. Questo fenomeno, chiamato ridondanza, è stato particolarmente studiato per questo progetto. Inoltre, la flessibilità è stata aumentata grazie all'uso di jumpers, che permettono in vari casi sia di selezionare la tensione di alimentazione dei moduli, sia la porta di collegamento ad Arduino.

E' utile per uno sperimentatore? e per un istituti tecnico/università?
Spero che da quanto mostrato finora, sia emersa la flessibilità della bds, che in un formato all'incirca di un foglio A5 si possano realizzare/testare centinaia di progetti, che poi possono essere trasferiti, in caso di realizzazione definitiva, su di una basetta specifica per l'applicazione desiderata. Sul manuale troverete anche la spiegazione di un progetto dapprima testato sulla bds e poi realizzato per la creazione di un prototipo.
Penso sia utilissima in un Istituto Tecnico, in quanto gli allievi possono impratichirsi nel montaggio della bds stessa, saldando i componenti necessari; possono studiarne lo schema elettrico e perfezionarlo o adattarlo alle loro esigenze. Con una cifra veramente modesta saranno in grado di acquistare decine di moduli e perfezionarsi anche nella programmazione in C. Il fatto che questa bds sia stata progettata per Arduino "base" non è di per sé negativo. Infatti Arduino nano IoT 33 ha già diversi moduli integrati (wi-fi, bluetooth, Rtc, ecc.), mentre la versione "base" richiede  una maggiore attenzione per ottenere le stesse funzioni, per cui è necessario una maggiore applicazione e studio.

Come posso fare per ottenere la bs? Quanto costa? La posso realizzare/ordinare personalmente?
La bds è rilasciata sottolicenza Creative Common 4.0, ed è open source. Nel senso che ognuno di noi la può realizzare, distribuire e utilizzare liberamente. Credo fermamente nella libertà del software/hardware. Se la si facesser realizzare da una ditta specializzata, quale JCLPCB
o simili, il costo per la realizzazione di cinque bs oscilla tra i 7 e i 10euro; dipende dal tipo di spedizione richiesti. A questo link troverete il progetto e i file gerber (quelli necessari per la realizzazione) per la bs.    Se ti serve una singola basetta, contattami; nel caso ne abbia a disposizione, te la invierò volentieri.

Buon ethical hacking a tutti!

                                                                                                   
                                                                      etd

Nota: questa basetta sperimentale è stata testata principalmente per Arduino Nano "base"; se si usa Arduino Nano 33 IoT o BLE /BLE Sense leggere prima la parte del manuale relativa alla loro alimentazione, per evitare di danneggiarli irreversibilmente.



Per contatti: info@ethicaldiy.org