Il titolo di questo articolo potrebbe sembrare in apparenza imperscrutabile, non esattamente immediato.
Ma con un po’ di pazienza e di attenzione tutto può diventare, al contrario, molto chiaro e ci può svelare un progetto interessante e dinamico.
In Questo Articolo ti Parliamo di:
La piattaforma di Arduino
Sto parlando di Arduino, una piattaforma open source molto facile da usare, con la quale si possono realizzare progetti di domotica, cioè progetti che rendono “intelligenti” gli edifici, per ottenere case in cui l’ingegneria civile, l’ingegneria energetica, l’elettronica, l’automazione e l’informatica cooperano per una gestione coordinata e autonoma dei vari sistemi dell’ambiente domestico, da quello di sicurezza a quello di climatizzazione, dalla distribuzione dell’acqua all’energia elettrica, dall’uso degli elettrodomestici all’accensione della luce.
Vediamo nei dettagli di che cosa si tratta, quali sono le sue caratteristiche, come funziona e quali progetti “casa domotica Arduino” sono possibili.
INIZIAMO!
Il progetto Arduino: di che cosa si tratta
Domotica con Arduino: Arduino è un progetto tutto italiano nato nel 2005 presso l’Ivrea Interaction Design che si è rivelato molto utile anche per la realizzazione di progetti di domotica.
Si tratta di una piattaforma che consiste, più concretamente, in una scheda elettronica dotata di un microcontrollore ATMEGA 328, prodotto dalla ATMEL.
Arduino è progettato per interagire direttamente con il mondo esterno attraverso un programma che si trova nella sua memoria interna e mediante l’uso di pin specializzati o configurabili dal programmatore.
Il dispositivo Arduino è in grado di leggere dei segnali analogici grazie a sei pin dedicati e di inviare e ricevere dei dati digitali.
La scheda Arduino può sia operare in totale autonomia che interfacciarsi con altri dispositivi, come ad esempio con un personal computer.
In altre parole, si tratta di un elaboratore che legge un input e restituisce un output.
Come programmare con Arduino
Grazie ad Arduino ognuno di noi può programmare usando un linguaggio semplificato che risponde al nome di Processing – basato su Java e largamente utilizzato in ambito grafico – che consente di sviluppare diverse applicazioni di giochi, animazioni, contenuti interattivi.
Nei programmi che si caricano su Arduino è possibile individuare due funzioni fondamentali: il void setup che viene eseguita una sola volta all’inizio (dove vengono definite le impostazioni iniziali) e il void loop, i cui cicli vanno avanti all’infinito e si interrompono solo con lo spegnimento del dispositivo.
Il software Arduino è contenuto in un unico file, nel quale è stata prevista una sola classe che implementa varie tipologie di pulsanti utilizzati con le relative funzionalità associate, compreso l’invio del messaggio tramite comunicazione seriale.
Il software si compone di vari moduli, come quello di illuminazione, di climatizzazione, quello che gestisce le aperture, il sistema di allarme e la comunicazione seriale, nel caso di un progetto “Arduino Domotica”.
Ogni modulo è gestito dal microcontrollore ed è indipendente dal software di processing che è un’appendice aggiuntiva di monitorizzazione interattiva. Il software di Arduino e quello di processing sono strettamente connessi perché ogni operazione viene condivisa e gestita dai pulsanti fisici o dall’interfaccia fisica.
I vantaggi di Arduino
L’uso di Arduino, come si può facilmente intuire, comporta numerosi vantaggi come la facilità di programmazione e la versatilità, ragioni che lo rendono utilizzabile in ambiti disparati e che lo hanno portato a essere conosciuto e adoperato in tutto il mondo.
Inoltre, trattandosi di un progetto open source ci troviamo davanti a un software e a degli schemi per la realizzazione della scheda messi a disposizione di tutti gratuitamente.
In questo modo, non solo si ha la possibilità di utilizzare il progetto, ma anche di dare un contributo alla già vasta gamma di librerie che l’utente può utilizzare e con le quali la programmazione si velocizza e si semplifica.
È stato scelto sia da hobbisti che da studi di professionisti e in molte scuole è diventato una grande risorsa didattica.
Il software di Arduino è semplice da usare e adatto ai principianti, ma allo stesso tempo abbastanza flessibile da rispondere ai bisogni degli utenti avanzati. Inoltre funziona sia su Mac che su Windows e Linux, è compatibile con tutti i sensori esistenti (temperatura, umidità, battito cardiaco, luce, ecc.).
Arduino: progetti domotica
Per avere un’idea più concreta dei progetti di domotica che possono essere realizzati con Arduino (“Arduino domotica”) vi fornirò alcuni esempi.
Per prima cosa, bisogna tenere presente la natura di un impianto domotico e poi vedere in che modo Arduino ha contribuito allo sviluppo del progetto: un impianto domotico non è altro che un complesso sistema a catena chiusa.
I dati raccolti dai sensori vengono inviati all’unità centrale che li elabora e, secondo le direttive che via software gli sono state impartite, attiva degli attuatori per portare i parametri del sistema ai livelli desiderati.
Tutti i componenti sono connessi al medesimo bus, quindi ognuno possiede un indirizzo e, secondo un sistema MASTER-SLAVE invia o riceve i dati quando interpellato dall’unità centrale.
L’unità centrale è il MASTER, cioè quello che può comunicare con tutti i componenti quando vuole, gli altri sono gli SLAVE e comunicano – eccetto qualche caso particolare – solo su richiesta del MASTER. L’utente può comandare il sistema tramite pc, smartphone o tablet.
Come comunica Arduino
Sulla base di ciò, con la scheda Arduino e Processing si può avere dimostrazione di un progetto di domotica Arduino in cui, all’interno di un’abitazione, si controlla il sistema di illuminazione, di climatizzazione, apertura porte e finestre e allarme.
Alla scheda Arduino sono collegati tutti i sensori e le interfacce di potenza dei vari utilizzatori che si attiveranno in base al software caricato sul microcontrollore della scheda.
Arduino comunica col pc – su cui s trova l’interfaccia grafica del progetto – tramite porta usb, utilizzando un semplice protocollo di comunicazione sviluppato ad hoc.
Il sistema del progetto ha due modalità di funzionamento: una automatica e una manuale. In quella manuale è possibile far funzionare gli attuatori come le luci o il climatizzatore agendo su pulsanti come le manopole, esattamente come avviene in un impianto tradizionale.
Mentre nella modalità automatica, il sistema agisce autonomamente attivando determinati dispositivi in seguito ad eventi rilevati dai sensori e secondo dei parametri forniti tramite Processing o attraverso i pulsanti.
La guida sulla domotica
In questo articolo ti abbiamo fornito tutte le informazioni di cui hai bisogno su Arduino domotica.
Noi di Likecasa non ci siamo fermati qui!
Per scegliere e fare valutazioni corrette il primo grande passo è informarsi.
Per questo motivo ti consigliamo di leggere la GUIDA che abbiamo preparato sulla Domotica di Casa: Casa domotica: Caratteristiche, Funzionamento, Vantaggi, Costi e Marchi Migliori per una Casa Intelligente!
