Arduino - II parte. Laboratorio di Segnali e Sistemi II - Arduino-II parte

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1 Arduino - II parte

2 Esercizio: simulazione di un semplice sistema di controllo Un certo impianto viene acceso e spento manualmente tramite un interruttore. Inoltre,passando da spento ad acceso si deve immaginare una fase di riscaldamento iniziale. Durante il funzionamento si puo poi verificare una qualche situazione anomala (per esempio surriscaldamento) che deve provocare uno spegnimento automatico.

3 Esercizio: una simulazione (2) Simuliamo lo stato spento o acceso con due LED: Led Verde acceso: impianto spento (in attesa); Led Rosso acceso: impianto acceso; Led Verde lampeggiante: fase di preriscaldamento; Led Rosso lampeggiante: fase di spegnimento per allarme. (Simuliamo la situazione di allarme come un pulsante che viene premuto in modo asincrono)

4 Esercizio: una simulazione (3) Diagramma degli stati:

5 Prima soluzione - Codice (1) / 4 p o s s i b i l i s t a t i 0=spento, 1= riscaldamento, 2=acceso, 3=allarme / i n t ledverde = 8; i n t ledrosso = 9; i n t switchpin = 2; i n t switchval = 0; v o l a t i l e i n t s tate = 0; void setup ( ) { / / put your setup code here, to run once : S e r i a l. begin (9600); pinmode ( ledverde, OUTPUT) ; pinmode ( ledrosso, OUTPUT) ; pinmode ( 2, INPUT_PULLUP ) ; / / pin d i accensione e spegnimento pinmode (3, INPUT_PULLUP ) ; / / pin d i allarme ( i n t e r r u p t ) a t t a c h I n t e r r u p t (1, allarme, FALLING ) ; S e r i a l. p r i n t ( " Stato a t t u a l e " ) ; S e r i a l. p r i n t l n ( s tate ) ;

6 Prima soluzione - Codice (2) void loop ( ) { switchval = digitalread ( switchpin ) ; switch ( s tate ) { case 0: { d i g i t a l W r i t e ( ledverde, HIGH ) ; d i g i t a l W r i t e ( ledrosso, LOW) ; i f ( switchval == 1) s tate =1; break ; case 1: { f l a s h ( ledverde, 5, 1000); s tate = 2; break ; case 2: { d i g i t a l W r i t e ( ledverde, LOW) ; d i g i t a l W r i t e ( ledrosso, HIGH ) ; i f ( switchval == 0) s tate =0; break ; case 3: { f l a s h ( ledrosso, 10, 500); s tate = 0; break ;

7 Prima soluzione - Codice (3) void allarme ( ) { S e r i a l. p r i n t ( " I n t e r r u p t : Stato a t t u a l e " ) ; S e r i a l. p r i n t l n ( s tate ) ; s tate = 3; void f l a s h ( i n t pin, i n t number, i n t leng ) { i n t i = 0; f o r ( i = 0; i < 5; i ++) { d i g i t a l W r i t e ( pin, HIGH ) ; delay ( leng ) ; d i g i t a l W r i t e ( pin, LOW) ; delay ( leng ) ;

8 Commenti Questa soluzione e sbagliata! Dove sta l errore?

9 Commenti Questa soluzione e sbagliata! Dove sta l errore? In caso di allarme il sistema si spegne, ma poi legge il pin 2, lo trova HIGH e si riaccende. Possibili soluzioni: Introdurre un ulteriore stato (4) in cui si va dopo l allarme e da cui si esce solo con reset manuale; Accensione e spegnimento tramite pulsante (toggle) (tramite interrupt o in altro modo).

10 Diagramma modificato Diagramma degli stati:

11 Soluzione con interrupt - Codice (1) / 4 p o s s i b i l i s t a t i 0=spento, 1= riscaldamento, 2=acceso, 3=allarme / i n t ledverde = 8; i n t ledrosso = 9; v o l a t i l e i n t s tate = 0; void setup ( ) { S e r i a l. begin (9600); pinmode ( ledverde, OUTPUT) ; pinmode ( ledrosso, OUTPUT) ; pinmode ( 2, INPUT_PULLUP ) ; / / pin d i accensione e spegnimento pinmode ( 3, INPUT_PULLUP ) ; / / pin d i allarme a t t a c h I n t e r r u p t (0, comando, FALLING ) ; a t t a c h I n t e r r u p t (1, allarme, FALLING ) ; S e r i a l. p r i n t ( " Stato a t t u a l e " ) ; S e r i a l. p r i n t l n ( s tate ) ;

12 Soluzione con interrupt - Codice (2) void loop ( ) { / / put your main code here, to run repeatedly : switch ( s tate ) { case 0: { d i g i t a l W r i t e ( ledverde, HIGH ) ; d i g i t a l W r i t e ( ledrosso, LOW) ; break ; case 1: { f l a s h ( ledverde, 5, 1000); s tate = 2; break ; case 2: { d i g i t a l W r i t e ( ledverde, LOW) ; d i g i t a l W r i t e ( ledrosso, HIGH ) ; break ; case 3: { f l a s h ( ledrosso, 10, 500); s tate = 0; break ;

13 Soluzione con interrupt - Codice (3) void comando ( ) { i f ( s tate == 0) { s tate = 1 ; else i f ( s tate == 2 ) { s tate = 0 ; void allarme ( ) { s tate = 3; void f l a s h ( i n t pin, i n t number, i n t leng ) { i n t i = 0; f o r ( i = 0; i < 5; i ++) { d i g i t a l W r i t e ( pin, HIGH ) ; delay ( leng ) ; d i g i t a l W r i t e ( pin, LOW) ; delay ( leng ) ;

14 Timing Ci sono varie funzioni legate al timing delay(); delaymicroseconds(); millis() micros() Le funzioni millis() e micros() consentono di misurare intervalli di tempo (per esempio per misurare la velocita di esecuzione di una istruzione)

15 Esempio i n t imax = 1000; f l o a t t e s t = ; f l o a t test2 ; unsigned long i s t a r t ; unsigned long i s t o p ; unsigned long d i f f ; void setup ( ) { S e r i a l. begin (9600); S e r i a l. p r i n t l n ( " INIZIO " ) ; void loop ( ) { S e r i a l. p r i n t ( " Time s t a r t stop d i f f " ) ; i s t a r t = micros ( ) ; f o r ( i n t i =0; i < imax ; i ++) { test2 = s q r t ( t e s t ) ; i s t o p = micros ( ) ; d i f f = i s t o p i s t a r t ; S e r i a l. p r i n t ( i s t a r t ) ; S e r i a l. p r i n t ( " " ) ; S e r i a l. p r i n t ( i s t o p ) ; S e r i a l. p r i n t ( " " ) ; S e r i a l. p r i n t l n ( d i f f ) ; delay (2000);

16 Alcune cose da NON fare con Arduino La scheda (e il µc) non sono completamente protetti contro errori che possono danneggiare irreparabilmente l hardware. Esempi: Mettere a massa un pin di I/O (quando usato come output); Mettere in corto tra loro due pin di I/O; Applicare sovratensioni ai pin di I/O; Applicare tensioni negative ai pin di I/O; Applicare tensioni ai pin 5 V o 3.3 V; Mettere a massa il pin V in ; Superare la corrente massima dei pin di I/O (40 ma); Superare la corrente massima totale (200 ma);......

17 Operazioni logiche e operazioni sui bit Operazioni logiche: i f ( a == b && c == d ) / / AND LOGICO { / /.... i f ( x > 0 y > 0) / / OR LOGICO { / /... i f (! x ) / /NOT LOGICO { / /...

18 Operazioni logiche e operazioni sui bit Operazioni sui bit: i n t a = 92; i n t b = 101; i n t c = a & b ; / / AND b i t per b i t dei due operandi i n t a = 92; i n t b = 101; i n t c = a b ; / / OR b i t per b i t dei due operandi i n t a = 92; i n t b = 101; i n t c = a ^ b ; / / XOR b i t per b i t dei due operandi i n t a = 103; i n t b = ~a ; / / NOT b i t per b i t

19 Spostamenti di bit i n t a = 5; / / i n t b = a << 3; / / spostamento a s i n i s t r a d i 3 p o s t i i n t a = 5; / / i n t c = a >> 4; / / spostamento a destra d i 4 p o s t i

20 I canali di Input/Output I canali di I/O del µc sono organizzati in gruppi di 8 (tecnicamente ports): PORTB, PORTC, PORTD

21 Ports Ordinamento: Bit PORTB PORTC PORT D 0 D I/O 8 A 0 D I/O 0 1 D I/O 9 A 1 D I/O 1 2 D I/O 10 A 2 D I/O 2 3 D I/O 11 A 3 D I/O 3 4 D I/O 12 A 4 D I/O 4 5 D I/O 13 A 5 D I/O 5 6 (crystal) (reset) D I/O 6 7 (crystal) / D I/O 7

22 Ports Ad ogni port sono associati 3 registri da 8 bit PORT B C D REGISTER DDRB Data Direction Register Read/Write PORTB Data Register Read/Write PINB Input Pin Register Read only DDRC Data Direction Register Read/Write PORTC Data Register Read/Write PINC Input Pin Register Read only DDRB Data Direction Register Read/Write PORTD Data Register Read/Write PIND Input Pin Register Read only Il programma puo accedere e manipolare direttamente questi registri.

23 Esempi: DDRD = B ; / / Definisce i pin 0,1,2,3 come i nput / / e i pin 4,5,6,7 come output DDRD = DDRD B ; / / Definisce i pin 2,3,4,5,6,7 come output / / senza a l t e r a r e i pin 0,1 DDRD = DDRD & B ; / / Definisce i pin 2,3,4,5,6,7 come i nput / / senza a l t e r a r e i pin 0,1 PORTD = B ; / / sets d i g i t a l pins 7,5,3 HIGH byte A; A = PIND ; / / Legge i n A g l i 8 pin d i Input 0 7;

24 Vantaggi L uso diretto dei registri consente di fare in modo molto piu veloce le manipolazioni dei canali di I/O. Esempio: void setup ( ) { i n t pin ; f o r ( pin =0; pin <= 7; ++pin ) { pinmode ( pin, OUTPUT) ; Richiede un grandissimo numero di cicli di clock (e molta memoria). Lo stesso risultato puo essere ottenuto con una sola istruzione: PORTD = B ; / /

25 Altro esempio Generare onde rettangolari alla massima frequenza possibile: Esempio: void setup ( ) { DDRD = B ; / / set PORTD ( d i g i t a l 7~0) to outputs void loop ( ) { PORTD = B ; PORTD = B ; Notare che non si ottiene un onda quadra, perche il µc impiega del tempo extra per tornare all inizio del loop.

26 Cautele Bisogna fare attenzione a non toccare bit che possono svolgere altre funzioni! Per esempio, i pin digitali 0 e 1 sono usati dalla comunicazione seriale. Il pin PC6 e utilizzato per il Reset (active LOW).

27 Interfacciamento del DAC MCP4922

28 L integrato MCP DAC indipendenti a 12 bit (DAC A e DAC B). Interfaccia SPI Singola alimentazione ( V) Fondo scala di V OUT selezionabile (V REF oppure 2 V REF ) Uscite sincronizzabili (tramite LDAC) Le uscite possono essere messe in alta impedenza (tramite SHDN) e il consumo ridotto al minimo

29 Schema funzionale

30 String DAC

31 Caratteristiche generali

32 Significato dei pin

33 Interfaccia SPI

34 Interfaccia SPI: timing

35 Interfacciamento con Arduino

36 Un semplice programma / / Legge 2 i n t e r i da consolle e s c r i v e sui DAC # include <SPI. h> const i n t slaveselectpin = 10; i n t datoa = 0; i n t datob = 0; boolean datoaready = f a l s e ; boolean datobready = f a l s e ; void setup ( ) { S e r i a l. begin (9600); pinmode ( slaveselectpin, OUTPUT) ; d i g i t a l W r i t e ( slaveselectpin, HIGH ) ; SPI. begin ( ) ; SPI. setdatamode (SPI_MODE0 ) ; SPI. setbitorder (MSBFIRST ) ;

37 Un semplice programma void loop ( ) { S e r i a l. p r i n t l n ( " I n s e r i s c i i l primo dato ( ) : " ) ; while (! datoaready ) { i f ( S e r i a l. a v a i l a b l e ( ) > 0 ) { datoa = S e r i a l. parseint ( ) ; datoaready = true ; S e r i a l. p r i n t l n ( " I n s e r i s c i i l secondo dato ( ) : " ) ; while (! datobready ) { i f ( S e r i a l. a v a i l a b l e ( ) > 0) datob = S e r i a l. parseint ( ) ; datobready = true ; writedac ( datoa, 0 ) ; / / s c r i v e sui DAC A writedac ( datob, 1 ) ; / / s c r i v e sui DAC B datoaready= f a l s e ; datobready = f a l s e ;

38 Un semplice programma void writedac ( i n t dato, i n t dac ) { / / Scrive sul DAC dac (0 o 1) i l dato / / Prende solo i 12 b i t meno s i g n i f i c a t i v i d i dato / / config per i l DAC A (SHDN=1,GAIN = 1, UNBUFFERED) byte conf = B ; byte mask = B ; byte low = lowbyte ( dato ) ; byte high = highbyte ( dato ) ; high = high & mask ; / / maschera i 4 b i t piu s i g n i f i c a t i v i high = high conf ; / / c i mette i b i t d i configurazione i f ( dac == 1) b i t S e t ( high, 7 ) ; / / mette a 1 i l b i t 7 se vogliamo / / S e r i a l. p r i n t ( high, BIN ) ; / / S e r i a l. p r i n t ( " " ) ; / / S e r i a l. p r i n t l n ( low, BIN ) ; d i g i t a l W r i t e ( slaveselectpin,low) ; SPI. t r a n s f e r ( high ) ; SPI. t r a n s f e r ( low ) ; d i g i t a l W r i t e ( slaveselectpin, HIGH ) ;

39 Timing / / Programma per osservare a l l o s c i l l o g r a f o i l dialogo SPI # include <SPI. h> i n t dato = 0; i n t dac = 0; boolean datoready = f a l s e ; const i n t slaveselectpin = 10; void setup ( ) { S e r i a l. begin (9600); pinmode ( slaveselectpin, OUTPUT) ; d i g i t a l W r i t e ( slaveselectpin, HIGH ) ; SPI. begin ( ) ; SPI. setdatamode (SPI_MODE0 ) ; SPI. setbitorder (MSBFIRST ) ; SPI. setclockdivider (SPI_CLOCK_DIV2 ) ; S e r i a l. p r i n t l n ( " I n s e r i s c i i l dato ( ) : " ) ; while (! datoready ) { i f ( S e r i a l. a v a i l a b l e ( ) > 0 ) { dato = S e r i a l. parseint ( ) ; datoready = true ;

40 Timing void loop ( ) { writedac ( dato, dac ) ;

41 Timing void writedac ( i n t dato, i n t dac ) { / / Scrive sul DAC dac (0 o 1) i l dato / / Prende solo i 12 b i t meno s i g n i f i c a t i v i d i dato / / config per i l DAC A (SHDN=1,GAIN = 1, UNBUFFERED) byte conf = B ; byte mask = B ; byte low = lowbyte ( dato ) ; byte high = highbyte ( dato ) ; high = high & mask ; / / maschera i 4 b i t piu s i g n i f i c a t i v i high = high conf ; / / c i mette i b i t d i configurazione i f ( dac == 1) b i t S e t ( high, 7 ) ; / / mette a 1 i l b i t 7 se vogliamo / / S e r i a l. p r i n t ( high, BIN ) ; / / S e r i a l. p r i n t ( " " ) ; / / S e r i a l. p r i n t l n ( low, BIN ) ; d i g i t a l W r i t e ( slaveselectpin,low) ; SPI. t r a n s f e r ( high ) ; SPI. t r a n s f e r ( low ) ; d i g i t a l W r i t e ( slaveselectpin, HIGH ) ;

42 Interfacciamento dello schermo LCD

43 TFT LCD Utilizzeremo un piccolo schermo LCD a colori (160x128 pixels), che verra connesso ad Arduino Uno. La scheda contiene anche una slot per Memory Card SD (tipo micro). La comunicazione con queste 2 periferiche avviene tramite il protocollo SPI (Serial Peripheral Interface).

44 TFT: Schema logico delle connessioni

45 TFT LCD: Connessioni

46 Coordinate grafiche Tutte le applicazioni grafiche utilizzano questa sistema di riferimento:

47 TFT LCD: programmazione Per utilizzare lo schermo occorre includere nello sketch le librerie SPI e TFT e definire alcuni pin (gli altri sono di default). Lo schermo va poi inizializzato. # include <SPI. h> # include <TFT. h> / / Arduino LCD l i b r a r y # defi ne cs 10 # define dc 9 # define r s t 8 TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; / / Crea una istanza d i TFT void setup ( ) { / / i n i t i a l i z e the screen screen. begin ( ) ; void loop ( ) {

48 Colore Il colore e sempre definito utilizzando il modello RGB. Il colore di fondo dello schermo viene definito con la funzione screen.background(red,green,blue) red : int green : int blue : int # include <SPI. h> # include <TFT. h> / / Arduino LCD l i b r a r y # defi ne cs 10 # define dc 9 # define r s t 8 TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; / / Crea una istanza d i TFT void setup ( ) { screen. begin ( ) ; / / i n i t i a l i z e the screen screen. background (255,255,255); / / background white void loop ( ) {

49 Il modello RGB dei colori il modello RGB è di tipo additivo e si basa su tre colori primari: rosso (Red), verde (Green) e blu (Blue) (da non confondere con i colori primari sottrattivi giallo, ciano e magenta). Unendo i tre colori con la loro intensità massima si ottiene il bianco. La combinazione delle coppie di colori dà il ciano, il magenta e il giallo. La scelta dei colori primari è correlata alla fisiologia dell occhio umano;sono stimoli che massimizzano la differenza tra le risposte delle cellule cono della retina (ce ne sono di 3 tipi) alle differenze di lunghezza d onda della luce. Notare che non tutti i colori visibili possono essere riprodotti con la miscelazione RGB.

50 Colore (2) Per ogni oggetto grafico si distingue il colore del contorno e il colore del riempimento. Il colore del contorno e definito con la funzione screen.stroke(red,green,blue) red : int green : int blue : int Il colore del riempimento con la funzione screen.fill(red,green,blue) red : int green : int blue : int 0-255

51 Colore (3) Se non si vuole il contorno, lo si puo escludere con la funzione screen.nostroke( ) invece se non si vuole il riempimento con la funzione screen.nofill()

52 Forme screen. point ( x, y ) ; / / disegna un punto (1 p i x e l ) / / i n posizione x, y screen. l i n e ( xs, ys, xe, ye ) ; / / disegna una l i n e a / / da ( xs, ys ) a ( xe, ye ) screen. r e c t ( xs, ys, w, h ) / / disegna un r e t t a n g o l o d i / / larghezza w e altezza h / / xs, ys sono l e coordinate / / d e l l o spigolo superiore s i n i s t r o screen. c i r c l e (xc, yc, r ) ; / / disegna un cerchio d i raggio r / / con centro i n xc, yc

53 Altre funzioni i n t screen. width ( ) ; / / r e s t i t u i s c e l a larghezza / / d e l l o schermo i n t screen. height ( ) ; / / r e s t i t u i s c e l altezza / / d e l l o schermo

54 Esempi (1): rettangolo # include <SPI. h> # include <TFT. h> / / Arduino TFT l i b r a r y # defi ne cs 10 # define dc 9 # define r s t 8 TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; void setup ( ) { screen. begin ( ) ; / / i n i z i a l i z z a l o schermo screen. background ( 0, 0, 0 ) ; / / background nero screen. stroke (255,255,255); / / bordo bianco screen. f i l l (255,0,0); / / riempimento rosso / / draw un r e t t a n g o l o a l centro screen. l i n e ( screen. width ()/2 5, screen. height ()/2 5, 10, 10); void loop ( ) {

55 Esempi (2): testo # include <SPI. h> # include <TFT. h> / / Arduino TFT l i b r a r y # defi ne cs 10 # define dc 9 # define r s t 8 TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; void setup ( ) { screen. begin ( ) ; screen. background ( 0, 0, 0 ) ; / / background nero screen. stroke (255,255,255); / / testo bianco screen. settextsize ( 2 ) ; / / testo da 20 p i x e l s screen. t e x t ( " Buongiorno ", 5, 5 ) ; void loop ( ) {

56 Esempi (3): linee # include <SPI. h> # include <TFT. h> / / Arduino TFT l i b r a r y # defi ne cs 10 # define dc 9 # define r s t 8 TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; void setup ( ) { screen. begin ( ) ; screen. background ( 0, 0, 0 ) ; screen. stroke (255,255,255); screen. l i n e (0, 0, 160, 128); / / diagonale bianca screen. stroke (0,255,0); screen. l i n e (0, 128, 160, 0 ) ; / / diagonale verde void loop ( ) { / / put your main code here, to run repeatedly :

57 Persistenza Si noti che l immagine persiste indefinitamente sullo schermo. Esempio: # include <SPI. h> # include <TFT. h> / / Arduino TFT l i b r a r y # defi ne cs 10 # define dc 9 # define r s t 8 TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; void setup ( ) { screen. begin ( ) ; screen. background ( 0, 0, 0 ) ; screen. stroke (255,255,255); screen. settextsize ( 2 ) ; / / testo da 20 p i x e l s screen. t e x t ( " Buongiorno ", 5, 5 ) ; / / S c r i t t a n. 1 delay (10000); screen. t e x t ("15 maggio 2014", 5, 5 ) ; / / S c r i t t a n. 2 void loop ( ) { Le due scritte si sovrappongono malamente!

58 Persistenza Perciò, se si vuole aggiornare un immagine occorre cancellare la precedente: # include <SPI. h> # include <TFT. h> / / Arduino TFT l i b r a r y # defi ne cs 10 # define dc 9 # define r s t 8 TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; void setup ( ) { screen. begin ( ) ; screen. background ( 0, 0, 0 ) ; screen. stroke (255,255,255); screen. settextsize ( 2 ) ; screen. t e x t ( " Buongiorno ", 5, 5 ) ; / / S c r i t t a n. 1 delay (10000); screen. stroke ( 0, 0, 0 ) ; / / Colore del background screen. t e x t ( " Buongiorno ", 5, 5 ) ; / / Cancella s c r i t t a n. 1 screen. stroke (255,255,255); / / R i p r i s t i n a i l colore d e l l o stroke screen. t e x t ("15 maggio 2014", 5, 5 ) ; / / S c r i t t a n. 2 void loop ( ) {

59 Persistenza Un bravo programmatore puo fare di meglio usando le funzioni: TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; i n t background [ ] = {0, 0, 0 ; i n t foreground [ ] = {255, 255, 255 ; void setup ( ) { screen. begin ( ) ; screen. background ( background [ 0 ], background [ 1 ], background [ 2 ] ) ; screen. stroke (255,255,255); screen. settextsize ( 2 ) ; writetext ( foreground [ 0 ], foreground [ 1 ], foreground [ 2 ], 5, 5, " Buongiorno ", 2 ) ; delay (10000); writetext ( background [ 0 ], background [ 1 ], background [ 2 ], 5, 5, " Buongiorno ", 2 ) ; writetext ( foreground [ 0 ], foreground [ 1 ], foreground [2],5,5,"14 maggio 2014",2); void loop ( ) { void writetext ( i n t r, i n t g i n t b, i n t x, i n t y, char t e x t [ ], i n t size ) { screen. stroke ( r, g, b ) ; screen. settextsize ( size ) ; screen. t e x t ( text, x, y ) ;

60 Esempi (4): sinusoide calcolata # include <SPI. h> # include <TFT. h> / / Arduino TFT l i b r a r y # defi ne cs 10 # define dc 9 # define r s t 8 TFT screen = TFT( cs, dc, r s t ) ; double xmin = 0. ; double xmax = ; double pax = 0. ; double x ; double y ; i n t ix, i y ; i n t imin = 0; i n t imax = 160;

61 Esempi (4): sinusoide calcolata void setup ( ) { screen. begin ( ) ; screen. background ( 0, 0, 0 ) ; screen. stroke (255,255,255); S e r i a l. begin (9600); pax = (xmax xmin ) / imax ; f o r ( i n t i =0; i < imax ; i ++) { x = xmin + pax ( i 1); y = sin ( x ) ; i x = i n t ( x 6.37); i y = i n t ( y 30.)+64; S e r i a l. p r i n t ( i x ) ; S e r i a l. p r i n t ( " " ) ; S e r i a l. p r i n t l n ( i y ) ; screen. f i l l (255,255,255); screen. point ( ix, i y ) ; screen. point ( ix, i y +1); / / l i n e a a l t a 2 p i x e l s void loop ( ) {

62 Esempi(4): Sinusoide calcolata

63 Esempio: Grafico in tempo reale Si vuole costruire sullo schermo LCD (160 x 128 pixels) un grafico dove si riporta l andamento di una grandezza ( per esempio la temperatura C) misurata ad intervalli regolari di tempo, δt. Supponendo quindi di dedicare un punto di un pixel ad ogni misura avremo sul grafico il valore delle ultime 160 misure. Il grafico si deve aggiornare ad ogni δt eliminando la misura piu vecchia e aggiungendo (a destra) l ultima misura. Si noti che un immagine disegnata sul LCD e persistente, quindi ad ogni aggiornamento l immagine vecchia va cancellata e sostituita da quella nuova.

64 Grafico in tempo reale

65 Grafico in tempo reale Come si affronta questo problema? E chiaro che dovremo avere una array con 160 posizioni dove memorizzare man mano le misure e riportare sul grafico i 160 punti corrispondenti. Che succede quando avremo memorizzato le prime 160 misure? Questa struttura si chiama tecnicamente una coda ovvero una struttura FIFO (First In First Out). L idea piu ovvia e quella di traslare via via a sinistra i dati per liberare l ultimo posto a destra.

66 Grafico in tempo reale Come si affronta questo problema? E chiaro che dovremo avere una array con 160 posizioni dove memorizzare man mano le misure e riportare sul grafico i 160 punti corrispondenti. Che succede quando avremo memorizzato le prime 160 misure? Questa struttura si chiama tecnicamente una coda ovvero una struttura FIFO (First In First Out). L idea piu ovvia e quella di traslare via via a sinistra i dati per liberare l ultimo posto a destra. Ma questo richiede un enorme spreco di tempo!

67 Grafico in tempo reale Bisogna invece pensare all array come ad una struttura circolare:

68 Grafico in tempo reale

69 Applicazioni Didattica; Giochi; Sistemi di controllo e gestione; Robotica e domotica.

70 Controllo remoto di Arduino

71 Controllo remoto di Arduino

72 Arduino come programmatore ISP

73 Conclusioni Arduino e un ottimo strumento didattico perche ci aiuta a comprendere e risolvere sistemi elettronici complessi; In rete si trovano miriadi di applicazioni piu o meno futili; Puo essere un strumento di sviluppo di applicazioni serie.