Esperimenti con Arduino e .Net Micro Framework

I componeti di un quadricottero

Costruire un quadricottero, i componenti principali

Nel precedente articolo abbiamo appreso le nozioni base che riguardano il volo di un quadricottero. In questo andiamo a vedere nel dettaglio quali sono i componenti principali che costituiscono il nostro aeromodello.
Partiamo subito da un elenco delle parti per poi analizzare in dettaglio gli elementi

  • 2 Eliche CW (senso di rotazione Orario)
  • 2 Eliche CCW (senso di rotazione Antiorario)
  • 4 motori Brushless
  • 4 ESC (Electronic Spedd Controller)
  • 1 FC (Flight Controller)
  • 1 Frame (Telaio)
  • 1 Batteria LiPo (Polimeri di Litio)
  • 1 radiocomando con ricevitore 4 o più canali
Premessa

La descrizione e la scelta degli elementi viene affrontata in modo pratico, basato sulla mia piccola esperienza, non vengono analizzati tutti gli aspetti tecnici legati alle leggi fisiche e ai calcoli matematici che portano la scelta e l’abbinamento delle varie parti. Come anticipato nello scorso articolo questa è solo una guida molto basilare, con lo scopo di introdurre semplici nozioni che dovranno necessariamente essere approfondite per avere nozioni complete sulla costruzione e sul volo dei quadricotteri.

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Come costruire un quadricottero con Arduino

Tutorial per realizzare un quadricottero

introduzione

Il mondo dei quadricotteri si sta diffondendo in modo esponenziale negli ultimi tempi, troviamo modelli di ogni tipo con funzioni diversificate, dai modelli ultra sofisticati per rilievi e riprese video fino a modelli giocatolo da poche decine di euro, passando per quelli destinati al trasporto di piccoli oggetti o a modelli impiegati nel soccorso e nel controllo. Costruire e capirne il funzionamento è un’esperienza molto soddisfacente anche se i costi, purtroppo,  per realizzare un semplice modello non sono molto contenuti, probabilmente si arriverà ad una spesa tra i 200 e i 350€.

Ho passato diverso tempo nel cercare informazioni tecniche e nella realizzazione di un modello, superando diverse difficoltà, a volte banali, che vorrei condividere con voi scrivendo alcuni tutorial. Non mi reputo un esperto in materia quindi potrei fare alcuni errori nell’affrontare certi concetti, ma in vari siti, anche esteri, non ho trovato tutti i passaggi dettagliati che portano alla costruzione di un quadricottero in maniera semplice, ma se in alcuni la parte software è spiegata egregiamente non lo è la parte hardware o viceversa.
Quindi quello che cercherò di fare è di scrivere una guida passo passo sulle procedure che portano a far volare un piccolo quadricottero.

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Arduino leggere tag rfid con ID-12

Come acquisire un tag rfid tramite lettore ID12

In un vecchio articolo avevamo visto come  utilizzare il lettore ID-12 impiegando la scheda Netduino, per acquisire il codice di un tag 125KHz. Ho ricevuto diverse richieste per creare un piccolo tutorial che prevedesse l’uso di una scheda Arduino.
La parte teorica, relativa alla tecnologia rfid e alle caratteristiche del lettore ID-12, rimane pressoché invariata. Anche lo schema elettrico è identico dato che il Netduino possiede la stessa disposizione dei pin come una Arduino UNO. Per chiarezza riporto comunque  i collegamenti tra la UNO ed il lettore di tag.

Arduino ID-12LA

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Gestire una tastiera 4×3 con Arduino

Come utilizzare un keypad a 12 tasti (tastiera 4×3) con Arduino UNO

Gestire una tastiera 4×3 o comunemente tastierino numerico, permette di sviluppare applicazioni nelle quali l’utente ha la possibilità di interagire con Arduino UNO immettendo codici numerici, come ad esempio password per accedere ad aree riservate o impostare parametri per far funzionare in modo corretto un apparecchio.
La lettura dello stato dei pulsanti del tastierino avviene eseguendo un continuo scansionamento (pooling) degli stessi.

Un tipico tastierino 4×3 è composto da una matrice di pulsanti disposti in 4 righe e 3 colonne. Quando premiamo un pulsante della tastiera viene collegata elettricamente una riga con una colonna.

Tastiera Continua a leggere

Motor Shield utilizzarlo con Arduino UNO

Come pilotare motori dc utilizzando il motor shield

I motorini dc sono molto comuni nei vecchi giocatoli, possiamo recuperarli per costruire nuovi giochi, dei robot o dei rover utilizzando una scheda Arduino o Netduino. Queste schede, come è noto, non permettono di pilotare direttamente un motore dc perché la corrente in uscita dai pin è insufficiente ed il rischio di danneggiare irreparabilmente la scheda è inevitabile.
Esistono in commercio numerosi shield che dispongono di driver capaci di alimentare questi motorini dc, genericamente chiamati motor shield.

Motor Shield

Quello che ho utilizzato per questo tutorial è il motor shield ufficiale versione R3. Lo shield si basa sul driver L298P prodotto da ST microelectronics, configurabile anche per pilotare motori passo passo come visto in questo precedente tutorial.

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Tutorial come costruire un cubo led 3x3x3

Costruire un cubo led 3x3x3 con Arduino Micro

Arduino come sappiamo è una piattaforma molto versatile che permette di realizzare diverse tipologie di progetti. La parte che preferisco maggiormente riguarda la realizzazione di progetti che in qualche modo risolvano o migliorino una attività pratica.
Nonostante ciò molti esperimenti vengono realizzati ai soli fini didattici o ludici. Il cubo led 3x3x3 è sicuramente uno di quei progetti che vengono realizzati per stupire gli amici!

Di tutorial per realizzare cubi led 3x3x3 ne esistono centinaia, ma nonostante ciò ho voluto realizzare anche io l’ennesimo cercando di spiegare la sua realizzazione in modo molto semplice, questo perché molti utenti,  che sono alle prime esperienze, hanno bisogno di spiegazioni passo passo molto elementari.

Cubo led 3x3x3

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Arduino Day 2014 una giornata al fablab Sardegna Ricerche

Arduino Day 2014, Arduino compie 10 anni, festeggiamenti al fablab sardo

fablab_pula1

Fortunatamente anche qui in Sardegna grazie al polo Sardegna Ricerche è stato realizzato un fablab dove poter sviluppare i propri prototipi, partecipare ai workshop e iniziare a far parte della comunità dei makers, per condividere esperienze e progetti.
Ho dovuto percorrere circa 150km di strada prima di giungere al parco tecnologico situato nei pressi di Pula, certamente la posizione non è tanto comoda per chi vive lontano da Cagliari, ma il complesso risulta in una zona naturalistica molto bella e comunque non potevo perdermi assolutamente questo evento!!

arduino day 2014 sardegna ricerche

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Netduino Plus 2 aggiornare al .NetMF 4.3.1

Aggiornare la scheda Netduino Plus 2 al firmware 4.3.1

Dopo un lungo periodo di sviluppo e di attesa è stata rilasciata la versione 4.3 QFE1 del .Net micro Framework e in contemporanea la versione 4.3.1 del Netduino SDK. Per sfruttare le nuove versioni è necessario aggiornare il firmware della scheda portandolo appunto alla versione 4.3.1.

L’operazione risulta semplice e questo tutorial vuole solo essere un aiuto per le persone che non hanno mai eseguito questa procedura.

Per prima cosa scarichiamo:

Per chi ha la scheda Netduino 2 deve scaricare il firmware appropriato disponibile sul sito Netduino.com. Invece i possessori della Netduino e Netduino Plus non potranno aggiornare alla versione 4.3.1 ma solo alla 4.2.0.1 seguendo i vecchi tutorial

Di seguito vengono riportate le schermate che portano all’installazione del .Net Micro Framework ed del Netduino SDK tramite le relative procedure guidate:

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Webduino scheda relè evitare blocco Arduino UNO

Come aggiungere relè al progetto senza bloccare la scheda

Molti utenti che hanno realizzato il tutorial Scheda relè remota con Arduino e Webduino, dopo aver constatato il funzionamento del codice hanno poi implementato il codice per la gestione di ulteriori relè. A questo punto si sono accorti che il codice smette di funzionare e Arduino UNO sembra bloccata.
Tutto ciò avviene perché aggiungendo istruzioni contenenti stringhe ad un certo punto si arriva a saturare la memoria SRAM, questo è il motivo per cui la scheda va in blocco. La mancanza di memoria SRAM di fatto non permette di eseguire le istruzioni del nostro sketch.

Come è possibile risolvere il problema senza aumentare la memoria SRAM?

Sapiamo che la scheda possiede anche una memoria EEPROM da 1KB, e che tramite la funzione PROGMEM possiamo memorizzarci delle stringhe.

Anche la libreria Webduino permette di salvare e richiamare le stringhe dalla memoria EEPROM, quindi possiamo usare questa funzionalità per liberare SRAM e permettere la normale esecuzione del codice.

Vediamo come modificare una porzione del codice del precedente articolo:

if(Rele1 == true)
  server.print("<tr><td style=\"color: red;\">RELE 1 ON</td><td>");
else
  server.print("<tr><td style=\"color: black;\">RELE 1 OFF</td><td>");

utilizzando le funzioni della libreria Webduino, per memorizzare le stringhe nella EEPROM

//memorizza le stringhe sulla EEPROM
P(str_rele1ON) = "<tr><td style=\"color: red;\">RELE 1 ON</td><td>";
P(str_rele1OFF) = "<tr><td style=\"color: black;\">RELE 1 OFF</td><td>";

if(Rele1 == true)
  //richiama la stringa dalla eeprom
  server.printP(str_rele1ON);
else
  //richiama la stringa dalla eeprom
  server.printP(str_rele1OFF);

il codice precedente fa uso dell’istruzione P() e del metodo printP().

P() ha il compito di memorizzare la stringa nella EEPROM proprio come accade con l’istruzione PROGMEM. per richiamare la stringa è sufficiente richiamarla utilizzando il metodo printP() dell’oggetto server.

In definitiva se volete aggiungere più relè è sufficiente modificare il codice del tutorial come nell’esempio precedente.

Netduino, utilizzare il PCF8574AP

Come espandere le porte IO del Netduino tramite PCF8574AP

Nel precedente articolo abbiamo visto come utilizzare l’integrato PCF8574AP per espandere le porte IO di Arduino. Lo stesso circuito può essere adattato anche alla scheda Netduino. Dato che ho utilizzato Arduino Leonardo, i pin SCL e SDA, relativi al bus I2C, sono dedicati, mentre Netduino rispecchia la pin function della Arduino UNO e quindi i pin SDA e SCL sono disponibili rispettivamente sui pin analogico 4 e pin analogico 5.

In definitiva, per far funzionare il circuito, dobbiamo collegare i pin secondo la tabella seguente

PCF8574AP Netduino
PIN 14 SCL Analog PIN 5 SCL
PIN 15 SDA Analog PIN 4 SDA

Netduino e PCF8574AP

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