Arduino si prende in prestito, come un libro

Alla biblioteca civica Franco Galato di Gorgonzola, fra romanzi e guide turistiche, c’è anche uno scaffale che non ti aspetti: alcuni kit Arduino, completi di scheda, componenti e strumenti. Un kit si prende in prestito con la tessera della biblioteca, esattamente come un libro: te lo porti a casa, ci smanetti e poi lo riporti.

L’idea è semplice: cominciare con l’elettronica non dovrebbe richiedere di comprare niente, né di sapere già da che parte si impugna un saldatore. Prima provi, poi decidi se ti piace.

Che cos’è Arduino

Arduino è una piccola scheda elettronica, grande più o meno come un mazzo di carte, con sopra un microcontrollore: un minuscolo computer che fa una cosa sola, quella che gli scrivi tu. Si collega al computer con un cavo USB, gli si carica un programma e da quel momento la scheda lo esegue da sola.

Ai suoi piedini si attaccano i componenti: un LED da accendere, un pulsante da leggere, un sensore di temperatura, un motorino da far girare. Il programma decide cosa succede, per esempio quando premi il pulsante, accendi il LED, e da lì si arriva sorprendentemente lontano: stazioni meteo, robot, serre che si annaffiano da sole, strumenti musicali.

È nata nel 2005 a Ivrea, in un istituto di design, proprio per insegnare l’elettronica a chi non è ingegnere. È open source: gli schemi sono pubblici, il software è gratuito e in giro c’è una quantità sterminata di esempi, guide e progetti da cui copiare senza vergogna.

Cosa c’è nel kit

È l’Arduino Student Kit, pensato da Arduino per imparare da soli e da zero. Dentro c’è tutto il necessario per cominciare, strumento di misura compreso: non serve comprare nulla, basta un computer.

L’elenco completo dei componenti, utile anche al momento della restituzione per controllare che non manchi niente:

• Scheda e montaggio
  • 1 Arduino Uno
  • 1 base di montaggio per la scheda
  • 1 cavo USB
  • 3 viti con dado
• Alimentazione
  • 1 batteria da 9 V
  • 1 connettore per la batteria da 9 V
• Strumenti
  • 1 multimetro
  • 1 breadboard da 400 punti
• Cavi
  • 70 ponticelli rigidi per la breadboard
  • 1 cavetto rosso e 1 nero
  • 1 cavetto maschio-femmina rosso e 1 nero
• Luce e suono
  • 20 LED: 5 rossi, 5 verdi, 5 gialli e 5 blu
  • 1 piezo, il cicalino che suona
• Resistenze
  • 5 da 220 Ω
  • 5 da 560 Ω
  • 1 da 1 kΩ
  • 2 da 4,7 kΩ
  • 1 da 10 kΩ
• Ingressi e sensori
  • 5 pulsanti
  • 2 potenziometri da 10 kΩ
  • 2 potenziometri a manopola
  • 1 fototransistor, che misura la luce
  • 1 sensore di temperatura
• Movimento e altro
  • 1 servomotore piccolo
  • 2 condensatori da 100 µF

Come si prende in prestito

Come un libro qualsiasi. Serve la tessera delle biblioteche CUBI, gratuita: si fa al banco presentando un documento d’identità e il codice fiscale. Per chi ha meno di 14 anni l’iscrizione la fa un genitore, con il proprio documento.

Poi si chiede il kit al banco, o lo si prenota dal catalogo online di CUBI come qualunque altro titolo. Durata del prestito, rinnovi e restituzione seguono le regole della biblioteca: te le spiegano al banco quando lo ritiri.

Il primo esperimento, in cinque minuti

Il “ciao mondo” dell’elettronica è far lampeggiare un LED, e con Arduino non serve nemmeno collegarne uno: sulla scheda ce n’è già uno, vicino al piedino 13.

1. Installa l’Arduino IDE, il programma gratuito con cui si scrivono e si caricano i programmi.
2. Collega la scheda al computer con il cavo USB del kit.
3. Apri File → Esempi → 01.Basics → Blink. Il codice è questo:

// Accende e spegne il LED sulla scheda, una volta al secondo.
void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);   // il piedino del LED diventa un'uscita
}

void loop() {                     // loop() si ripete all'infinito
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  // acceso
  delay(1000);                      // aspetta 1000 millisecondi
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);   // spento
  delay(1000);
}

4. Scegli la scheda Arduino Uno nel menu in alto e premi la freccia Carica. Dopo qualche secondo il LED comincia a lampeggiare.

Adesso cambia i due 1000 in 100 e ricarica. Il LED impazzisce: hai appena riprogrammato un circuito. Da qui il passo successivo è spostare il LED sulla breadboard, sempre con una resistenza da 220 Ω in serie, e poi aggiungere un pulsante per accenderlo tu. Gli altri esempi del menu File → Esempi sono una scala già pronta da salire un gradino alla volta.

Quando il kit ti sta stretto, vieni al lab

Il kit è fatto per cominciare. Prima o poi arriva il momento in cui un circuito non vuole saperne di funzionare e non si capisce perché, oppure ti viene in mente un progetto per cui servono pezzi che nel kit non ci sono.

A quel punto vieni al Gorgo Lab. Negli orari di apertura trovi qualcuno che ci è già passato e che guarda il tuo circuito con te, e trovi il resto dell’attrezzatura: saldatori, alimentatori da banco, stampanti 3D per costruire una scatola al tuo progetto. Non serve prenotare, non serve essere già bravi, e puoi portarti il kit della biblioteca: lo si continua insieme.

Oltre cinquanta sensori

Al lab abbiamo anche un set di oltre cinquanta sensori e moduli compatibili con Arduino. Sono il passo naturale dopo il kit: invece di accendere LED e leggere pulsanti si comincia a misurare il mondo, per esempio luce, suono, distanza, movimento, umidità, e a far reagire il circuito a quello che succede attorno.

È lì che il gioco comincia a diventare un progetto vero: un robot che scansa gli ostacoli, un allarme per la porta di camera, una stazione meteo sul balcone. Il set resta in lab e si usa lì, così c’è sempre qualcuno a cui chiedere quando un sensore restituisce numeri senza senso.

Chi è pensato per

Per chiunque abbia voglia di capire come funzionano le cose che ha in tasca. Ci si diverte a dieci anni e ci si diverte a settanta; per i più piccoli è un ottimo pretesto per smanettare insieme a un adulto. Non serve sapere niente di elettronica né di programmazione: il kit parte da zero, e le domande che non trovano risposta nelle istruzioni le puoi portare a noi.

Dove chiedere

Per qualsiasi informazione ci sono due porte, sulla stessa via:

• In biblioteca, per il prestito: tessera, disponibilità del kit, prenotazioni e restituzione. La biblioteca civica Franco Galato è in via Montenero 30; orari e contatti sono sulla pagina del Comune.
• Al Gorgo Lab, per tutto quello che riguarda Arduino: come si usa, perché il tuo circuito non va, cosa costruire dopo. Gli orari sono nella pagina Lo spazio, e se preferisci scrivere trovi tutto in Contatti.

Il mercoledì sera è aperto a tutti. Porta il kit, porta le domande.

---

Le foto di questo articolo vengono da Pexels: sono di Chengxin Zhao, Tanha Tamanna Syed, Youn Seung Jin e Vanessa Loring.