Electronics LAB [with Arduino] | DAY 3

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Electronics LAB [with Arduino] | DAY 3

  1. 1. ELECTRONICS LAB [WITH ARDUINO] Daniele Costarella Teatro Carlo Gesualdo / Casina Del Principe – Avellino – 28 > 31 agosto 2013 Salvatore Carotenuto >>> DAY #3
  2. 2. Rights to copy Electronics LAB [with Arduino]28 > 31 agosto 2013 2 Attribution – ShareAlike 3.0 Unported You are free: ● to Share - to copy, distribute and transmit the work ● to Remix – to adapt the work Under the following conditions: Attribution – You must attribute the work in the manner specified by the authors. Share Alike – If you alter, transform, or build upon this work, you may distribute the resulting work only under the same or similar license to this one. Your fair use and other rights are in no way affected by the above. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.
  3. 3. Il programma di oggi ambient and human interaction: ● sensori di luminosità; ● sensori di temperatura; ● sensori di prossimità; ● comunicazione seriale; ● audio input; ● la libreria Cap-Sense per il touch detection; effetti di luce in base a stimoli esterni: ● VU meters; ● realtime sound generation; 3Electronics LAB [with Arduino]28 > 31 agosto 2013
  4. 4. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 4 Sensori di luminosità / colore Programmable Color Light-to-Frequency Converter Module http://www.elecfreaks.com/store/programmable-color-lighttofrequency-converter-module-p-258.html?zenid=3ceplft7hf1shglnamuta9cp02
  5. 5. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 5 Sensori di temperatura MCP9700 http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en022289
  6. 6. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 6 Sensori di prossimità / distanza Distance Sensing With Ultrasonic Sensor and Arduino http://www.tautvidas.com/blog/2012/08/distance-sensing-with-ultrasonic-sensor-and-arduino/
  7. 7. Elementi di programmazione 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 7 Il ciclo while e do/while Simbolo Spiegazione while (condizione) { // … < codice da ripetere > // … } Esegue un blocco di codice fin tanto che la condizione test è vera. do { // … < codice da ripetere > // … } while (condizione) Esegue un blocco di codice fin tanto che la condizione test è vera, con la differenza, però, che il ciclo viene eseguito almeno una volta. La condizione, infatti, viene testata a fine ciclo.
  8. 8. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 8 Comunicazione seriale: pilotiamo un LED “a comando” //Flussi 2013 DAY 3: Comunicazione seriale int LED = 12; // stringa per contenere il comando ricevuto String command = ""; void setup() { pinMode(LED, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { command = ""; // azzera la stringa // finchè ci sono caratteri disponibili... while(Serial.available()) { char c = Serial.read(); // legge un carattere... command.concat(c); // ...e lo concatena alla stringa delay(10); // attende 10 msec } // controlla se sono stati letti dei caratteri if(command != "") parseCommand(); // interpreta il comando ricevuto } [ Continua … ]
  9. 9. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 9 Comunicazione seriale: pilotiamo un LED “a comando” // in questa funzione interpretiamo il comando ricevuto void parseCommand() { if( command == "ON" ) // se abbiamo ricevuto "ON"... { digitalWrite(LED, HIGH); Serial.println("LED ON!"); } else { if( command == "OFF" ) // se abbiamo ricevuto "OFF"... { digitalWrite(LED, LOW); Serial.println("LED OFF!"); } else { // se siamo qui, significa che il comando // non è tra quelli ammessi Serial.println("Uh?!?"); } } }
  10. 10. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 10 Audio input: mettiamo “le orecchie” al nostro Arduino Semplice preamplificatore con Amplificatore Operazionale LM358 (o equivalenti)
  11. 11. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 11 Audio input: mettiamo “le orecchie” al nostro Arduino
  12. 12. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 12 Audio input: mettiamo “le orecchie” al nostro Arduino. Ecco il codice: /* FLUSSI 2013 Arduino CLAP Sensor Questo sketch permette di accendere un LED quando viene rilevato un suono di una certa intensità, come un battito di mani */ // LED collegato al pin 12 int LED = 12; void setup() { pinMode(LED, OUTPUT); // avvia il collegamento seriale Serial.begin(9600); } [ Continua … ]
  13. 13. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 13 Audio input: mettiamo “le orecchie” al nostro Arduino. Ecco il codice: void loop() { // leggiamo l'output del sensore collegato sul pin A0 int sensorValue = analogRead(A0); Serial.println(sensorValue); // controlliamo se il livello del suono rilevato // supera una certa soglia. // Nota: questa soglia va calibrata in base al // livello del segnale in uscita dal preamplificatore, // e all'intensità del rumore che vogliamo rilevare if (sensorValue > 580) { // accendiamo il LED per 500 msec digitalWrite(LED, HIGH); delay(500); } else { digitalWrite(LED, LOW); } delay(50); }
  14. 14. Elementi di programmazione 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 14 Arduino: le librerie ?!?!??
  15. 15. Elementi di programmazione 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 15 Arduino: le librerie Una libreria, in Informatica, è un insieme di funzioni o strutture dati predisposte per essere collegate a un programma software attraverso opportuno collegamento. Il termine libreria nasce da un'errata traduzione dell'inglese library (letteralmente, biblioteca), ma ormai è così diffuso nel vocabolario dei professionisti da essere accettato quale esatta traduzione. Anche l'IDE di Arduino supporta l'uso delle librerie. Grazie ad esse, possiamo estendere rapidamente le funzionalità del nostro software utilizzando, appunto, le funzioni presenti nelle librerie, scritte da altre persone della community di Arduino. Allo stesso modo, possiamo creare delle nostre librerie e metterle a disposizione di tutta la community.
  16. 16. Elementi di programmazione 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 16 Arduino: le librerie Sulla sezione playground del sito ufficiale Arduino possiamo trovare tutte le librerie per gli usi più disparati http://playground.arduino.cc//Main/LibraryList
  17. 17. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 17 La libreria CapSense Un corpo umano che si avvicina al sensore capacitivo introduce una variazione di capacità nel circuito. Il microcontrollore è in grado di misurare tale variazione, ed è quindi possibile un'interazione.
  18. 18. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 18 La libreria CapSense: installazione Come per le altre librerie per Arduino, l'installazione di CapSense consiste semplicemente nello scaricare da internet un archivio compresso e decomprimerlo nella directory libraries presente nella directory di default degli sketches. Per conoscere il path di questa directory, basta selezionare File → Preferences nell'IDE di Arduino
  19. 19. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 19 La libreria CapSense: montiamo il circuito...
  20. 20. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 20 ...e scriviamo il codice #include <CapacitiveSensor.h> //CapSense Library Demo Sketch // LED sul pin 13 #define LED 13 // resistore da 1 megaohm tra i pin 4 e 2 // nota: aumentando il valore del resistore, è // possibile aumentare la distanza di rilevamento // pin 2: sensor pin CapacitiveSensor cs_4_2 = CapacitiveSensor(4,2); void setup() { // imposta il pin del LED come uscita digitale pinMode(LED, OUTPUT); // // disattiva l'autocalibrazione sul canale 1 cs_4_2.set_CS_AutocaL_Millis(0xFFFFFFFF); // // inizializza la comunicazione seriale Serial.begin(9600); } [Continua...]
  21. 21. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 21 ...e scriviamo il codice void loop() { long start = millis(); long total = cs_4_2.capacitiveSensor(30); // check on performance in milliseconds ????? Serial.print(millis() - start); // stampa il valore del sensore sulla porta seriale Serial.print(total); Serial.print("t"); // accende o spegne il LED in base al valore rilevato digitalWrite(LED, (total > ????) ? HIGH : LOW); // ritardo necessario per la porta seriale delay(10); }
  22. 22. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 22 Effetti di luce in base a stimoli esterni: costruiamo un semplice VU-Meter
  23. 23. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 23 Effetti di luce in base a stimoli esterni: costruiamo un semplice VU-Meter //Flussi 2013 DAY 3: il VU-Meter #define INPUT_PIN 0 // audio input pin #define NUMERO_LED 0 // numero led sul circuito #define INPUT_MAX 1024 // massimo valore ammesso in input // soglia per singolo LED #define STEP_LED INPUT_MAX / NUMERO_LED // definiamo i pin utilizzati per i LED int led[] = { 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 }; int inputLevel = 0; // livello del segnale in ingresso int i; // variabile usata per i cicli void setup() { // definiamo tutti i pin dei LED come output for (i = 0; i < NUMERO_LED; i++) { pinMode(led[i], OUTPUT); } }
  24. 24. Human and Ambient Interaction 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 24 Effetti di luce in base a stimoli esterni: costruiamo un semplice VU-Meter void loop() { // legge il livello dell'input inputLevel = analogRead(INPUT_PIN); // accende o spegne i LED a seconda del livello letto for (i = 0; i < NUMERO_LED; i++) { if(inputLevel > (STEP_LED * i)) digitalWrite(led[i], HIGH); else digitalWrite(led[i], LOW); } }
  25. 25. Realtime sound generation 28 > 31 agosto 2013 Electronics LAB [with Arduino] 25 La libreria MOZZI http://sensorium.github.io/Mozzi/
  26. 26. FINE... HAPPY HACKING!

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