Primo progetto Arduino passo passo: guida in 4 passi sul telefono

Se vuoi realizzare il tuo primo progetto Arduino passo passo senza sapere ancora nulla, il telefono può guidarti: apri la pagina di un progetto in BlueGrays e tocca Costruiscilo passo dopo passo. La modalità guidata, chiamata Costruiamolo insieme, divide il progetto in quattro passi: Prepara i componenti, Monta il circuito, Carica il codice e Avvia e prova. A ogni passo vedi solo ciò che ti serve in quel momento, lo schermo del telefono resta acceso mentre colleghi i cavi e, se ti fermi a metà, il pulsante nella pagina del progetto mostra il passo in cui eri rimasto. Ti servono solo un Arduino Uno, pochi componenti economici e un computer per caricare il codice sulla scheda.

In questo articolo non ci limitiamo a descrivere la modalità, la usiamo su un progetto vero dall'inizio alla fine: costruiamo in quattro passi il progetto gratuito Semaforo dell'app. Trovi la tabella dei pezzi, quale cavo va su quale pin, la scelta di scheda e porta nell'Arduino IDE, il risultato atteso, dove guardare se ti blocchi, un piano di 45–60 minuti e tre piccoli esperimenti per dopo. Se vuoi sapere a cosa serve ogni sezione della pagina di un progetto, l'abbiamo spiegato nella guida alla pagina del progetto; qui ci concentriamo solo sul flusso della modalità guidata.

Che cos'è la modalità guidata e dove si trova?

Quando apri un progetto, il pulsante principale della pagina, Costruiscilo passo dopo passo, si trova sotto il titolo, la valutazione e la breve descrizione; la piccola riga sotto riassume le quattro tappe: Parti · Circuito · Codice · Test. Toccandolo si apre, al posto della pagina del progetto, una schermata essenziale che mostra un passo alla volta. In alto compaiono Lo schermo resta acceso e il contatore Passo 1 / 4, in basso i pulsanti Indietro e Passo successivo. Il passo in cui ti trovi e i pezzi che hai spuntato vengono salvati; se chiudi l'app e torni il giorno dopo, il pulsante mostra per esempio Continua · Passo 2 / 4 e riprendi da dove eri rimasto. Nei progetti gratuiti ogni passo della guida è aperto; nei progetti Premium la guida, come il progetto stesso, si apre con Premium.

Progetto di esempio: perché il Semaforo?

Il Semaforo è uno dei progetti gratuiti di livello Principiante di BlueGrays: il LED rosso resta acceso due secondi, il giallo lampeggia per un istante, il verde resta acceso due secondi, poi si torna al rosso passando per il giallo e il ciclo non si ferma mai. È un buon primo progetto perché va un passo oltre il lampeggio di un solo LED senza richiedere nuovi concetti: ripeti gli stessi tre comandi (pinMode, digitalWrite, delay) per tre pin. Tutti conoscono un semaforo, quindi capisci subito se funziona, e i pezzi si trovano in qualsiasi kit per principianti. Se vuoi partire in modo ancora più semplice, il progetto LED lampeggiante segue gli stessi quattro passi con un LED e due cavi. Le versioni con pulsante pedonale, incrocio e millis() sono nell'articolo sul semaforo con Arduino; lì si usano pin diversi, quindi segui i collegamenti di questa pagina così come compaiono nel progetto dell'app.

Passo 1: Prepara i componenti

La prima schermata mostra 1. Prepara i componenti e la nota "Spunta ciò che hai. Così noti subito cosa manca." Sotto compaiono i pezzi del progetto con le quantità; trova ogni pezzo sul tavolo, toccalo nell'elenco per spuntarlo e la barra in alto si riempie, per esempio "3 / 5 pezzi pronti". Se usi Premium e hai salvato i tuoi pezzi nella Mia Officina, quelli che hai in quantità sufficiente arrivano già spuntati con l'etichetta Nel tuo laboratorio. Non saltare questo passo: scoprire a metà montaggio che manca la terza resistenza è molto più fastidioso che accorgersene prima di cominciare.

Se ti manca un pezzo, di solito non devi rinunciare. Puoi usare resistenze da 220 Ω al posto di quelle da 330 Ω; il LED è un po' più luminoso ed entrambi i valori sono sicuri. Se non conosci il valore di una resistenza, inserisci le sue fasce nel calcolatore del codice colori delle resistenze: 330 Ω si legge arancione-arancione-marrone, 220 Ω rosso-rosso-marrone, e la quarta fascia dorata è la tolleranza. Per un altro LED trovi la resistenza giusta con il calcolatore della resistenza per LED. Se i tuoi LED sono di altri colori (tre rossi, per esempio), il progetto funziona lo stesso, perdi solo l'aspetto del semaforo. Se non hai ancora una scheda, prova prima il circuito in una simulazione Tinkercad e leggi la guida al kit base Arduino prima di fare acquisti.

Passo 2: Monta il circuito

Se non hai mai usato una breadboard, basta una regola: i cinque fori di una colonna numerata (A–E o F–J) sono collegati all'interno e la scanalatura centrale separa le due metà. Le file lunghe sui bordi sono le linee di alimentazione; quella con la riga rossa è per il positivo, quella con la riga blu per il negativo (GND), e corrono per tutta la lunghezza, anche se su alcune breadboard lunghe sono interrotte a metà. Nello schema del Semaforo le due gambe di ogni LED vanno in due colonne vicine, una resistenza scavalca la scanalatura e porta una gamba del LED nella metà inferiore, e il cavo verso il pin di Arduino entra nella colonna in cui si trova l'estremità inferiore della resistenza. Le altre gambe dei LED vanno ciascuna con un cavo alla linea blu, e la linea blu va con un solo cavo al pin GND di Arduino. Più dettagli nell'articolo cos'è una breadboard.

Un LED funziona in un solo verso e resta spento se è montato al contrario. La gamba lunga è l'anodo (+), la corta è il catodo (-), e dal lato della gamba corta il corpo ha un bordo leggermente piatto. In questo progetto la gamba lunga va al pin di Arduino attraverso la resistenza e la corta a GND. La resistenza limita la corrente: il pin fornisce 5 V, un LED rosso ne fa cadere circa 2 e i 3 V rimanenti su 330 Ω danno circa 9 mA (3 / 330). Con 220 Ω si sale a circa 14 mA; entrambi i valori sono tranquilli per il LED e per il pin di Arduino. Un LED senza resistenza può rompersi presto e sforza il pin. Se vuoi approfondire, leggi gli articoli cos'è un LED e cos'è una resistenza.

1. Con il cavo USB scollegato, comincia dal GND: collega con un cavo il pin GND di Arduino alla linea con la riga blu della breadboard.
2. Inserisci i tre LED nella metà superiore della breadboard, da sinistra a destra verde, giallo e rosso; le due gambe di ogni LED in colonne diverse e tutte le gambe lunghe dallo stesso lato.
3. Dalla colonna della gamba lunga di ogni LED, metti una resistenza da 330 Ω che scavalchi la scanalatura fino alla metà inferiore.
4. Porta un cavo dalla colonna della gamba corta di ogni LED alla linea blu del GND.
5. Porta i cavi dalle colonne delle estremità inferiori delle resistenze ad Arduino: la resistenza del rosso al pin 2, quella del giallo al pin 3, quella del verde al pin 4.
6. Alla fine segui ogni percorso con il dito: pin, cavo, resistenza, gamba lunga, LED, gamba corta, GND. Non devono esserci interruzioni né due estremità nella stessa colonna.
7. Tocca lo schema nella guida per ingrandirlo e confrontalo con il tuo circuito; se tutto coincide, collega il cavo USB e passa a Passo successivo.

Passo 3: Carica il codice

In questo passo vedi il codice sorgente del progetto, l'interruttore Mostra a blocchi nei progetti che hanno i blocchi e la sezione Capire il codice, che spiega il codice passo dopo passo. A caricare il codice sulla scheda è il computer, non il telefono, quindi prima devi installare l'Arduino IDE. In breve: scarica dal sito ufficiale di Arduino la versione di Arduino IDE 2 adatta al tuo sistema, installala e accetta le richieste dei driver durante l'installazione; di solito ci vogliono circa 10 minuti. La guida completa è nell'articolo sull'installazione dell'Arduino IDE. Per portare il codice sul computer hai due strade: Copia e mandartelo in un messaggio, oppure Copia link per avere un link che apre il codice sul computer.

1. Apri l'Arduino IDE, crea un nuovo sketch dal menu File, cancella tutto il contenuto e incolla il codice del progetto.
2. Collega l'Arduino Uno al computer con il cavo USB; il LED ON della scheda deve accendersi.
3. In Strumenti > Scheda scegli Arduino Uno sotto Arduino AVR Boards.
4. In Strumenti > Porta scegli la porta a cui è collegata la scheda: su Windows qualcosa come COM3, su macOS un nome che inizia con /dev/cu.usbmodem o /dev/cu.usbserial, su Linux qualcosa come /dev/ttyACM0.
5. Prima compila con l'icona del segno di spunta a sinistra (Verifica); se non ci sono errori, premi la freccia accanto (Carica).
6. Durante il caricamento i piccoli LED TX e RX della scheda lampeggiano; quando l'area di output in basso indica che il caricamento è finito, passa a Passo successivo nella guida.

1// Trafik Lambası / Traffic Light
2void setup() {
3  pinMode(2, OUTPUT);   // Kırmızı LED / Red LED
4  pinMode(3, OUTPUT);   // Sarı LED / Yellow LED
5  pinMode(4, OUTPUT);   // Yeşil LED / Green LED
6}
7
8void loop() {
9  // Kırmızı yanar, 2 sn / Red on, 2 s
10  digitalWrite(2, HIGH);
11  digitalWrite(3, LOW);
12  digitalWrite(4, LOW);
13  delay(2000);
14  // Sarı yanar, 0,3 sn / Yellow on, 0.3 s
15  digitalWrite(2, LOW);
16  digitalWrite(3, HIGH);
17  digitalWrite(4, LOW);
18  delay(300);
19  // Yeşil yanar, 2 sn / Green on, 2 s
20  digitalWrite(2, LOW);
21  digitalWrite(3, LOW);
22  digitalWrite(4, HIGH);
23  delay(2000);
24  // Sarı yanar, sonra başa döner / Yellow on, then back to red
25  digitalWrite(2, LOW);
26  digitalWrite(3, HIGH);
27  digitalWrite(4, LOW);
28  delay(300);
29}
30

Passo 4: Avvia e prova

Nell'ultimo passo la guida dice "Dovrebbe funzionare così:" e mostra il video del progetto. Il tuo circuito parte appena il codice è caricato: il rosso resta acceso 2 secondi, il giallo fa un breve lampo di 0,3 secondi, il verde resta acceso 2 secondi, poi arriva di nuovo un giallo breve e ancora il rosso. Un ciclo completo dura circa 4,6 secondi e non ci sono mai due LED accesi insieme. Il giallo così breve non è un errore, deriva dalla riga delay(300) del codice; se ti sfugge, osserva il LED giallo per qualche ciclo. Confronta il tuo circuito con il video con tre domande: i colori sono nell'ordine giusto, i tempi sono vicini a quelli del video, ogni LED è abbastanza luminoso? Se rispondi sì a tutte e tre, il progetto funziona.

A quel punto tocca Funziona!. Il progetto viene segnato come completato e, dopo una breve festa, si apre la schermata Funziona, complimenti!. Lì puoi dare al progetto da 1 a 5 stelle (Valuta il progetto), proseguire con la scheda IL PROSSIMO CHE TI SUGGERIAMO o tornare indietro con Torna al progetto. Se usi Premium e i pezzi del progetto non sono salvati nella Mia Officina, l'app prima chiede Aggiungiamo i pezzi al tuo laboratorio?; con Aggiungi e completa i pezzi mancanti vengono aggiunti e il progetto risulta completato, così la Mia Officina mostrerà correttamente la prossima volta quali progetti puoi realizzare.

Se ti blocchi: Sono bloccato, Capire il codice e il forum

• Sono bloccato: si trova accanto al pulsante Funziona! nel passo 4 e apre nella stessa schermata i controlli già pronti del progetto. Il Semaforo ne ha 10, su alimentazione, porta, numeri dei pin, breadboard, GND, verso dei LED e valore delle resistenze. Nei progetti senza suggerimenti pronti ti indica che puoi scriverci da Profilo › Supporto.
• Capire il codice: sotto il codice, nel passo 3. Comincia con il riassunto "Cosa fa questo codice?", spiega il codice passo dopo passo e termina con un piccolo esercizio Prova tu. Se il codice funziona ma non sai perché, continua da qui; come usarlo è spiegato nella guida a Capire il codice.
• Forum: in Impara › Forum apri una nuova discussione nella categoria Domanda e condividi una foto nitida del tuo circuito (fino a 5 immagini) e il codice caricato con Aggiungi codice. Se scrivi in tre frasi quale progetto hai fatto, cosa ti aspettavi e cosa è successo, le risposte arrivano più facilmente. Anche Ohmi, la mascotte di BlueGrays, risponde alle domande nel forum.
• Prima di chiedere aiuto: scollega l'USB, confronta un'ultima volta il circuito con lo schema e carica di nuovo il codice. La maggior parte dei problemi dei primi progetti nasce da un LED montato al contrario o da un solo cavo nella colonna sbagliata.

Piano dei tempi per il tuo primo progetto Arduino

Per chi parte da zero, il Semaforo richiede 45–60 minuti, compresa l'installazione sul computer. Non serve avere fretta; la parte più lunga è montare e controllare il circuito. Nel secondo progetto Arduino IDE, scheda e porta sono già pronti, quindi lo stesso flusso scende a 25–30 minuti.

Un ordine per i tuoi primi 5 progetti

Dopo il Semaforo, aggiungere un solo concetto nuovo per progetto è il modo più tranquillo di imparare. I cinque progetti qui sotto sono gratuiti in BlueGrays, con schema, elenco pezzi, codice, blocchi e Capire il codice aperti. Li realizzi tutti con la modalità guidata negli stessi quattro passi e ognuno aggiunge al massimo uno o due pezzi nuovi.

Se preferisci uscire da questo percorso, lo strumento Trova progetto dell'app ti propone progetti adatti e un progetto di riscaldamento gratuito con gli stessi pezzi quando scegli Sarà il mio primo progetto alla domanda "Quanta esperienza hai?". Se vuoi pianificare giorno per giorno cosa fare dopo questi cinque, la tabella di marcia Arduino in 30 giorni ti porta alla seconda e alla terza settimana.

Dopo il primo progetto: 3 piccoli esperimenti

1. Cambia i tempi. Trasforma il delay(2000) del rosso in delay(5000), i due delay(300) del giallo in delay(1000) e ricarica. Un ciclo passa da 4,6 a 9 secondi e somiglia di più a un semaforo vero. Questo esperimento mostra che il numero nel codice è direttamente il comportamento del circuito.
2. Aggiungi un secondo LED verde per i pedoni. Prendi un altro LED, una resistenza da 330 Ω e due cavi, rifai lo stesso collegamento sul pin 5, che è libero, e aggiungi pinMode(5, OUTPUT) in setup(). Scrivi digitalWrite(5, HIGH) nella parte in cui è acceso il rosso e digitalWrite(5, LOW) nelle altre tre. I pedoni vedono il verde mentre le auto aspettano al rosso; vedere quali righe cambiano per aggiungere un LED consolida l'idea di pin e uscite.
3. Fai lampeggiare il giallo. Sostituisci la parte gialla dopo il verde con tre ripetizioni che accendono il giallo per 300 ms e lo spengono per 300 ms. Prima copia le righe tre volte a mano, poi fai la stessa cosa con un ciclo for (int i = 0; i < 3; i++). È un'introduzione naturale all'idea principale del progetto successivo, Lampeggiante della polizia a LED.

Il vero guadagno del tuo primo progetto Arduino non sono tre LED accesi, ma il flusso in quattro passi: conoscere i pezzi, montare il circuito da uno schema, caricare il codice e confrontare il risultato con il comportamento atteso. Questo flusso è lo stesso per il Semaforo e per un progetto con sensori che costruirai tra qualche mese. Quando aprirai BlueGrays sul telefono e toccherai Costruiscilo passo dopo passo sul Semaforo, tutti i passi di questo articolo ti aspetteranno sullo schermo.