Arduino — microcontrollore e programmazione

Ogni pin digitale di Arduino può erogare al massimo 40 mA. Un LED tipico ne richiede 20 mA — ok, con la resistenza da 220Ω. Ma un motore DC richiede centinaia di mA: collegarlo direttamente brucia il pin o l’ATmega328P istantaneamente. Per carichi superiori a 40 mA si usano sempre driver esterni (transistor, MOSFET, H-Bridge, relè).

// pinMode(numero_pin, modalità) — va chiamato nel setup()
// Modalità: OUTPUT (uscita) oppure INPUT / INPUT_PULLUP (ingresso)

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);       // pin 13 come uscita (LED)
  pinMode(7,  INPUT);        // pin 7 come ingresso (pulsante)
  pinMode(4,  INPUT_PULLUP); // pin 4 con resistenza pullup interna
                                 // (HIGH quando aperto, LOW quando premuto)
}

// Esempio 1 — Blink: LED lampeggiante
void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);  // pin 13 → 5V → LED acceso
  delay(1000);              // aspetta 1000 ms = 1 secondo
  digitalWrite(13, LOW);   // pin 13 → 0V → LED spento
  delay(1000);              // aspetta ancora 1 secondo
}  // → loop() riparte → LED lampeggia all'infinito

// Esempio 2 — Button: legge un pulsante e accende il LED
int stato;

void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT);
  pinMode(7, INPUT_PULLUP); // pulsante con pullup interno
}

void loop() {
  stato = digitalRead(7);    // legge il pin: HIGH o LOW
  if (stato == LOW) {        // LOW = pulsante premuto (pullup)
    digitalWrite(13, HIGH);  // accendi LED
  } else {
    digitalWrite(13, LOW);   // spegni LED
  }
}

// analogRead(pin) legge da A0 a A5 — restituisce un intero 0-1023
// (ADC 10 bit: 0V=0, 5V=1023, 2.5V≈512)

int valLuce;
float tensione;

void setup() {
  Serial.begin(9600); // avvia comunicazione seriale a 9600 baud
  // I pin analogici (A0-A5) sono sempre in INPUT di default
  // Non serve pinMode() per analogRead()
}

void loop() {
  valLuce = analogRead(A0);                    // legge LDR su A0
  tensione = (valLuce * 5.0) / 1023.0;        // converte in Volt

  Serial.print("Valore ADC: ");
  Serial.print(valLuce);
  Serial.print("   Tensione: ");
  Serial.print(tensione);
  Serial.println(" V");                       // println aggiunge a capo

  delay(500);                                 // aspetta mezzo secondo
}

// analogWrite(pin_PWM, valore) — valore da 0 a 255
// Solo sui pin con ~ : 3, 5, 6, 9, 10, 11

// Esempio: LED che si accende progressivamente (fade)
int luminosita = 0;
int incremento = 5;

void setup() {
  pinMode(9, OUTPUT); // pin 9 ha il PWM (~)
}

void loop() {
  analogWrite(9, luminosita);  // imposta duty cycle
  luminosita += incremento;    // aumenta luminosità

  if (luminosita <= 0 || luminosita >= 255) {
    incremento = -incremento;  // inverte direzione (dissolvenza)
  }
  delay(30);
}

// La comunicazione seriale è il ponte tra Arduino e il PC
// Permette di stampare valori per il debug e ricevere comandi

void setup() {
  Serial.begin(9600);      // 9600 baud = 9600 bit al secondo
  Serial.println("Arduino pronto!");
}

void loop() {
  Serial.print("Tempo (ms): ");
  Serial.println(millis());  // millis() = ms dall'avvio
  delay(1000);
}

/* Funzioni Serial principali:
   Serial.begin(baud)   → avvia comunicazione
   Serial.print(val)    → stampa senza a capo
   Serial.println(val)  → stampa con a capo
   Serial.available()   → bytes in arrivo disponibili
   Serial.read()        → legge un byte dall'input
*/

// Luce automatica con LDR — sistema ad anello chiuso

const int pinLDR = A0;   // fotoresistenza su A0
const int pinLED = 13;   // LED su pin 13
const int SOGLIA = 400; // sotto questa soglia = buio → accendi

int valLuce;

void setup() {
  pinMode(pinLED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Luce automatica avviata");
}

void loop() {
  valLuce = analogRead(pinLDR);            // PERCEPISCI

  if (valLuce < SOGLIA) {                  // ELABORA
    digitalWrite(pinLED, HIGH);            // AGISCI — buio: LED acceso
    Serial.print("BUIO   - LDR: ");
  } else {
    digitalWrite(pinLED, LOW);             // luce: LED spento
    Serial.print("CHIARO - LDR: ");
  }
  Serial.println(valLuce);
  delay(200);
}

• Arduino UNO monta un ATmega328P a 8 bit, 16 MHz, con 32 KB Flash, 2 KB SRAM. Dispone di 14 pin digitali (6 con PWM) e 6 ingressi analogici (ADC 10 bit). La corrente massima per pin è 40 mA
• Ogni sketch ha due funzioni obbligatorie: setup() — eseguita una volta all’avvio per inizializzare; loop() — eseguita in modo continuo e ripetuto finché la scheda è alimentata
• pinMode() configura ogni pin; digitalWrite()/digitalRead() gestiscono il segnale digitale; analogRead() legge 0–1023 dai pin A0–A5; analogWrite() genera PWM 0–255 sui pin ~
• Serial.begin(9600) + Serial.println() permettono di inviare dati al PC via USB — fondamentale per il debug e per visualizzare i valori letti dai sensori nel Serial Monitor dell’IDE