Progetti realizzati con Arduino: le migliori idee per il microcontrollore

Da oltre dieci anni Arduino riscuote successo tra i molti appassionati del settore: il microcontrollore programmabile composto da una serie di schede compatte è stato usato per realizzare innumerevoli progetti, portando a lampeggiare diodi luminosi, dando vita a robot, riuscendo a interpretare i dati sul tempo, a misurare le distanze, a dipingere immagini e persino a comporre musica.

Che cos’è Arduino?

La prima versione di Arduino è stata creata in Italia nel 2005 per essere usata da studenti di web design e avvicinarli alle possibilità offerte dalla programmazione con un microcontrollore. La nuova scheda è stata abbracciata entusiasticamente da molti appassionati del fai da tecon una spiccata affinità tecnologica, dato che, ora come allora, bastano meno di 30 euro per acquistarne una e iniziare a utilizzarla per gli scopi più versatili.

Oggi sono disponibili diverse versioni di queste schede. Arduino Uno, un classico, si avvicina alle dimensioni di un pacchetto di sigarette, mentre Arduino Nano non è più grande di una moneta da due euro. Sono anche acquistabili versioni molto più piccole o più grandi, che forniscono il giusto hardware per quasi tutti i campi di applicazione.

Tutti i tipi di Arduino dispongono di un microcontrollore e di più entrate e uscite, analogiche e digitali. Tramite una porta USB si può collegare la scheda con il computer ed eseguire il codice di programmazione, scritto nell’ambiente di sviluppo open source Arduino IDE. Questo è sostanzialmente una versione semplificata del linguaggio C e C++. La presenza di diversi connettori, inseriti sulla scheda, consentono il collegamento di LED, schermi, strumenti di misurazione, motori e molti altri dispositivi che possono così essere comandati tramite controllore.

Spesso Arduino viene paragonato al Raspberry Pi, visto che entrambi i dispositivi sono delle schede salvaspazio, che diventano il cuore di innumerevoli progetti elettronici. Mentre Arduino è un microcontrollore, il suo simile, il Raspberry Pi, è un single-board computer. Nel nostro confronto tra Arduino e Raspberry Pi trovate maggiori informazioni al riguardo.

Otto progetti con Arduino Uno da riprodurre o da cui trarre ispirazione

La prima versione di Arduino è stata Uno. Con il microcontrollore di medie dimensioni sono state già realizzate moltissime idee, in quanto ancora oggi rappresenta un compromesso ideale tra dimensioni compatte e un’ampia gamma di funzioni. Di seguito vi presentiamo alcuni esempi affascinanti realizzati con Arduino, adatti per principianti, utenti avanzati ed esperti, così da potervi orientare tra gli innumerevoli progetti che si trovano sulle diverse piattaforme DIY.

Dado elettronico (principianti)

Volete cimentarvi con amici e familiari in un gioco da tavola, ma vi manca un dado? Un Arduino con sette LED integrati potrebbe salvarvi la serata. Oltre alla variante classica, potete anche aggiungere un pulsante che avvia un generatore casuale facendo illuminare i LED, restituendo così il numero sul dado digitale. Per scoprire come si realizza, leggete questo tutorial per la creazione di un dado elettronico.

Sensore di distanza sociale (principianti)

Un’idea per un progetto da realizzare con Arduino ispirata alla pandemia da coronavirus è il sensore di distanza sociale, che è anche adatto ai principianti. Un sensore a ultrasuoni collegato al microcontrollore fa sì che un LED si accenda ogni volta che una persona si avvicina entro 50 cm. Se la distanza aumenta ancora, il LED si spegne. Per implementare il progetto con Arduino Uno in termini di programmazione, avete bisogno solo di poche righe di codice. Per i principianti assoluti della programmazione, tuttavia, è anche disponibile online, così che il progetto Arduino si adatta bene a essere realizzato a casa.

Crepuscolare (principianti)

Anche questo crepuscolare è un esempio efficace di cosa si possa realizzare in poco tempo con un Arduino Uno. Servendosi di LED si riesce a creare un sensore di luminosità che controlla l’impianto crepuscolare grazie al codice inserito.

Il freezer portatile che vi segue (utenti avanzati)

Se un crepuscolare comandato da un sensore luminoso non è un progetto così interessante per voi, allora preferirete forse un congelatore che identifica la vostra posizione tramite Bluetooth e vi segue ovunque andiate. In questo progetto un freezer viene montato su delle ruote e collegato con il vostro smartphone, così che abbiate sempre a portata di mano una bibita rinfrescante per le estati torride. La creazione di un freezer che vi segue autonomamente richiede più componenti e più tempo rispetto agli altri due progetti, risultando perciò indicato per chi ha una certa esperienza alle spalle nella realizzazione di progetti con Arduino.

Clessidra digitale (utenti avanzati)

Un’idea elegante per la casa da realizzare con Arduino è quella di creare una clessidra digitale a LED. Una matrice LED incorporata è usata per simulare la caduta dei granelli di sabbia. Il codice necessario per far funzionare la clessidra LED è un po’ più complicato, ma può essere facilmente compreso e scaricato, se necessario. Un semplice case di cartone nasconde il circuito Arduino e assicura che l’orologio a LED non passi inosservato.

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Auto controllata tramite Bluetooth (utenti avanzati)

Un’altra idea per Arduino rivolta agli utenti già avanzati è quella di costruire la propria auto telecomandata. Per far funzionare il gadget, è necessario utilizzare un’apposita applicazione per smartphone, pubblicata dallo sviluppatore dell’auto Bluetooth in Google PlayStore. Se usate uno smartphone Apple, è necessario attivare l’accesso utente esteso sull’iPhone con un jailbreak per poter utilizzare l’app. Questo progetto con Arduino Uno vi farà divertire non solo mentre costruirete l’auto, ma anche quando la lascerete correre.

Robot che disegna (utenti esperti)

Questo robot che disegnaè la prova di quali affascinanti progetti con Arduino sono riusciti a realizzare gli appassionati più esperti. Grazie al microcontrollore compatto, il robot è in grado di trasporre su carta le grafiche vettoriali e raster salvate sul computer. Per realizzare questo progetto servono conoscenze approfondite di Arduino, una certa abilità manuale, moltissimi componenti e un po’ di tempo. Guardando il video potete però già dare un’occhiata al risultato finale:

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Cupola LED interattiva (utenti esperti)

Questo premiato progetto realizzato con Arduino Uno è formato da una cupola di legno, creata con triangoli, dotata di un totale di 120 luci LED interattive. Queste cambiano colore e riproducono suoni con un semplice tocco della mano. Nel tutorial sulla cupola LED viene mostrato quanto tempo e lavoro sono stati necessari per la realizzazione di questo progetto. Per lasciarvi affascinare dal gioco di colori e dalla sinfonia dei suoni, potete guardare questo video:

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Sette progetti con Arduino Nano per principianti e utenti avanzati

Arduino Nano, la versione più piccola di Arduino Uno, viene utilizzato spesso e volentieri per quei progetti in cui lo spazio per la scheda è molto limitato. Come la variante più grande, si basa sul performante microcontrollore ATmega328 dell’azienda americanaAtmel e consente così di essere usato per casi complessi, di cui ricevete un piccolo assaggio negli esempi a seguire.

Strisce LED che cambiano intensità a ritmo di musica (principianti)

Bastano pochi componenti per trasformare qualsiasi stanza in una piccola discoteca. Un microfono valuta l’intensità della musica e trasmette queste informazioni all’Arduino Nano. In questo modo vengono manipolate delle strisce LED luminose che cambiano colore al variare della musica. Anche i principianti riescono a realizzare questo progetto servendosi di pochi componenti.

Rivela bugie (principianti)

Un giocattolo sofisticato, realizzato con pochi componenti, ma che dà molte soddisfazioni: stiamo parlando del rivela bugie. Ovviamente questo progetto basato su Arduino non valuta realmente se qualcuno sta mentendo, ma rileva solo la conducibilità elettrica della pelle. Questa misurazione consente di giungere a conclusioni sullo stato di agitazione del tester.

Sensore di impronte digitali (principianti)

È difficile immaginare gli attuali smartphone senza sensori di impronte digitali. Ma anche con un Arduino Nano potete controllare un sensore di impronte digitali. Per fare questo, basta collegare un sensore adatto al microcontrollore. Un display integrato nel circuito mostra poi se si tratta di un’impronta registrata nel sistema e quindi di un’impronta digitale. Se lo è, il sistema vi dà il benvenuto. Altrimenti, lo schermo non viene sbloccato. Per realizzare questo progetto con Arduino Nano bastano pochi componenti, il che lo rende molto adatto ai principianti.

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Mini robot (principianti)

Avete sempre desiderato costruire un robot? Questo progetto per la casa basato su Arduino vi mostra come funzionano la costruzione e la programmazione di un semplice carro armato giocattolo elettronico. Il mini robotsegue un tragitto prestabilito e già programmato, ma si può ampliare con una funzione di comando a distanza o con un braccio prensile.

Ragno robot (utenti avanzati)

L’idea presentata qui è di nuovo un robot, dove le zampe del ragno sono sostituite da un servomotore, così da permettere uno spostamento veloce e interessante da vedere. Il controllo del ragno robot avviene tramite smartphone. Per la realizzazione serve un po’ di tempo, esperienza e soprattutto tanti mattoncini Lego!

Sistema di irrigazione per piante da appartamento (utenti avanzati)

I progetti con Arduino per la casa possono anche facilitare la vita quotidiana. Non sarebbe molto pratico se non doveste più preoccuparvi di innaffiare le piante? Anche in questo caso corre in vostro aiuto un progetto con Arduino Nano. Un sensore di temperatura è usato per determinare di quanta acqua hanno bisogno le piante. Una pompa dell’acqua, collegata ad Arduino Nano, fornisce poi un’irrigazione sufficiente. Il sistema di irrigazione automatica delle piante è adatto agli utenti Arduino più avanzati, ma non risulta troppo impegnativo.

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Stazione metereologica (avanzati)

Un esempio interessante delle variegate possibilità di applicazione di Arduino è dato da questo progetto per la casa: con un paio di sensori collegati e uno schermo, il microcontrollore diventa una stazione metereologica che misura la temperatura, l’umidità e indica l’orario. Il progetto basato su Arduino si può ampliare anche con dati aggiuntivi sulla pressione dell’aria, i venti, l’indice UV e sulle precipitazioni. Per il progetto sono richiesti diversi Arduino e altri componenti elettronici.