Sviluppare con Arduino due

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Introduzione.

In questo articolo, faremo una breve introduzione sulla scheda Arduino due, partendo dalla parte hardware, per terminare spiegando tutta la procedura per lo sviluppo e un semplice sketch di prova. Vedremo nell’ordine:

  • Caratteristiche hardware
  • Installazione delle librerie necessarie per lo sviluppo
  • Impostazione dei parametri
  • Progetto di esempio
  • Conclusione

Caratteristiche hardware.

La scheda Arduino due, è basata su processore AT91SAM3X8E, Cortex-ME CPU, ed e la prima scheda di questa famiglia basata su 32 bit ARM  micro controller. A livello hardware, dispone di ben 54 piedini tra I/O, trasmissione e ricezione dati, ingressi Analogici e molto altro. Qui di seguito il pin mapping e altre componenti hardware:

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  • 12 Piedini utilizzabili come uscite PWM
  • 12 ingressi analogici
  • 16 ingressi digitali
  • 4 UARTs porta seriale hardware
  • 2 pin DAC, ovvero funzionamento da analogico a digitale
  • 2 TWI
  • Jack per alimentazione scheda
  • Porta mini usb nativa
  • Porta mini usb programmabile
  • Uscite GND, 3,3 e 5 volt per alimentazione componentistica esterna
  • SPI Header
  • JTAG Header
  • Tasto di reset
  • Tasto per la cancellazione (erase) dello sketch all’interno della memoria

Qui di seguito un anteprima della scheda Arduino due.

Arduino due thumb1 - Sviluppare con Arduino due

Oltre al fatto che Arduino Due e basato su 32bit ARM, ci sono ancora delle differenze con altre schede, ovvero per funzionare necessita di una tensione di funzionamento di 3,3v anziché 5, evitare quindi di alimentare con tensioni superiori a quella nominale, poiché vi è il rischio di danneggiare l’intera scheda.
Abbiamo detto precedentemente, che dispone di due porte mini usb :

  • Native usb SAM3X: ovvero quando vogliamo usare la scheda Arduino Due come una normale periferica, prendiamo esempio da un pc che fa uso di periferiche come mouse e tastiera, o anche come host e permettere ad altre periferiche di collegarsi ad essa sempre mediante tale porta.
  • Programming ATMEGA16U2 : utilizzata per caricare gli sketch di codice, in poche parole per la programmazione.
Retro scheda Arduino due thumb1 - Sviluppare con Arduino due

Inoltre e compatibile con tutti gli shield Arduino, e con componenti utilizzati su Arduino Uno, purché la pinatura sia le medesima, esempio pratico possiamo collegare la scheda Ethernet shield utilizzata su Arduino Uno, poiché la pinatura è perfettamente compatibile come visibile in figura.

Arduino due e la ethernet shield thu - Sviluppare con Arduino due

Per un maggiore approfondimento sulla parte hardware, lascio qui di seguito questo link, dove è possibile trovare maggiori informazioni e dettagli a riguardo.

Leggi  Windows Remote Arduino parte uno.

Installazione delle librerie necessarie per lo sviluppo.

Ora che conosciamo le principali caratteristiche hardware, è giunto il momento di passare alla parte di sviluppo. Questo però comporta alcune procedure da eseguire. Prima cosa, scaricare e installare l’ide di Arduino al momento l’ultima versione e la 1.6.4. Dopo l’installazione, se proviamo ad avviare l’ide di Arduino, ci accorgeremo che tra le board disponibili non compare nella sezione Scheda la possibilità di selezionare Arduino due. Perché tutto ciò ? Semplicemente dobbiamo scaricare ed installare tutte le librerie necessarie. Iniziamo subito, per prima cosa avviamo l’ide di sviluppo, nel menù strumenti , scheda scegliamo il comando Boards Manager come mostrato in figura.

1 Boards manager thumb3 - Sviluppare con Arduino due

Saremo condotti nella schermata Boards Manager, dove è possibile eseguire il download delle librerie per Arduino Due e non solo, esempio abbiamo le librerie per schede della famiglia Intel.

2 Select version thumb1 - Sviluppare con Arduino due

A noi interessa scaricare le librerie sotto la voce Arduino SAM Boards (32-bits-ARM Cortex.M3), selezioniamolo.

3 Select version ide Arduino thumb1 - Sviluppare con Arduino due

Prima di eseguire il download dobbiamo ancora selezionare la versione dell’ide, selezioniamo l’ultima versione installata.

4 Download libraries thumb1 - Sviluppare con Arduino due
Inizierà il processo di installazione, saranno scaricati i tools necessari più i file delle relative definizioni delle boards, come visibile nelle immagini successive.
5 Download board definitions thumb1 - Sviluppare con Arduino due
6 Download tool thumb1 - Sviluppare con Arduino due
Dopo il download di tutti i file necessari, partirà il processo di installazione delle boards e dei tool.
7 Installing boards thumb1 - Sviluppare con Arduino due
7 Intalling tools thumb1 - Sviluppare con Arduino due
Terminata l’installazione, se tutto e andato a buon fine, visualizzeremo nella schermata Boards Manager la scritta “INSTALLED” come mostrato in figura.
8 Libraries installed thumb1 - Sviluppare con Arduino due 
Abbiamo ora tutto il necessario a livello software per iniziare lo sviluppo con Arduino due, tuttavia dobbiamo ancora eseguire un paio di cose prima di metterci al lavoro.
 

Impostazione dei parametri. 

 
Terminata l’installazione, dobbiamo ora andare a selezionare come scheda di default Arduino due e selezionare ancora la porta seriale alla quale connettiamo la scheda, diversamente non possiamo trasferire alcun contenuto all’interno della scheda. Vediamo come procedere, avviamo l’ide di Arduino, nel menù Strumenti selezioniamo nuovamente Scheda, e a differenza di prima, ecco che abbiamo in fondo alla voce di menù la possibilità di selezionare la scheda Arduino due. Notiamo che abbiamo due possibilità di scelta, quella che interessa a noi e la prima, ovvero Arduino Due (Programming Port), poiché come menzionato precedentemente, dobbiamo usare la scheda non da periferica o da host,  ma bensì dobbiamo programmarla.
9 Selezione scheda default thumb1 - Sviluppare con Arduino due
 
Terminata quest’attività, dobbiamo ancora selezionare la porta seriale, sempre dal menù Strumenti, selezioniamo questa volta la dicitura Porta, e impostiamo quella corretta, nel mio caso COM4, ma generalmente Arduino Due utilizza questa porta seriale, come visibile in figura.
10 Selezione porta seriale thumb2 - Sviluppare con Arduino due
 
 

Progetto di esempio.

 
Impostata anche la porta seriale, siamo pronti per creare uno sketch di esempio, in riferimento a quest’articolo scritto precedentemente, colleghiamo una ethernet shield alla scheda Arduino due come mostrato all’inizio dell’articolo, successivamente colleghiamo la Programming Port di Arduino due alla porta Usb del nostro pc, che provvederà a dare tensione ad entrambe le schede.
Scheda Arduino due in funzione thumb - Sviluppare con Arduino due
Carichiamo ora lo sketch di codice seguente che trovate nell’articolo menzionato prima, che si occuperà di rendere attiva la scheda ethernet shield.
// Importo le librerie Ethernet
#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>
// Impostazioni base
byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED }; // MAC address
void setup()
{
     // Imposto una connessione seriale per verificare i dati.
     Serial.begin(9600);
    // Diamo alla Ethernet shield un secondo per inizializzarsi
     delay(1000);    
}
void loop()
{
     // Connessione Ethernet usando MAC e IP fisso
         if(Ethernet.begin(mac) == 0)
         {
           Serial.println(“Connesso”);
         }
  
         else
         {
           Serial.println(“Errore nella connessione”);
         }  
}
 
Con tasto carica, identificabile dal simbolo di una freccia verso destra, possiamo finalmente inviare alla scheda il codice che abbiamo digitato precedentemente, questa è la procedura di caricamento, come visibile nelle immagini successive.
11 Compilazione sketch thumb1 - Sviluppare con Arduino due
 
12 Caricamento sketch thumb1 - Sviluppare con Arduino due
 
13 Sketch caricato thumb1 - Sviluppare con Arduino due
Se tutto e stato eseguito correttamente, dobbiamo visualizzare la scritta Caricamento completato come mostrato dall’ultima immagine.
 

Conclusione.

In questo breve articolo, si e voluto mostrare in maniera generale la scheda Arduino Due, partendo dalle principali caratteristiche Hardware, alle librerie e boards necessarie per poterla programmare, abbiamo visto quali sono i passaggi necessari per selezionare la scheda e porta seriale, terminando poi con un piccolo sketch di esempio, e inviare poi tutto alla scheda, così da poter visualizzare in rete una scheda ethernet shield, compatibile come detto con Arduino Due.
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