In questo glossario vengono raccolti, ognuno con il suo significato, molti termini che un neofita ascolta spesso ma non so il significato effettivo riguardanti il mondo arduino.

Allora ho pensato che, per i non addetti ai lavori, potesse essere di aiuto un breve glossario dei termini comunemente usati, in modo da affrontare in maniera più preparata la nostra sfida quotidiana con la società tecnologica!

Arduino è una piattaforma hardware composta da una serie di schede elettroniche dotate di un microcontrollore. È stata ideata e sviluppata nel 2005 da alcuni membri dell’Interaction Design Institute di Ivrea come strumento per la prototipazione rapida e per scopi hobbistici, didattici e professionali.

Iniziamo!

Ecco i termini che analizzeremo oggi!

LETTERA A

Accelerometro Un sensore che misura l’accelerazione. Qualche volta è utilizzato per rilevare l’orientamento o l’inclinazione.

Alimentazione Una fonte di energia, di solito una batteria, un trasformatore o anche la porta USB del computer. È disponibile in molte varietà, come stabilizzata o meno, corrente alternata (CA) o corrente continua (CC). Di solito la tensione viene specificata insieme con la corrente massima che l’alimentatore è in grado di fornire prima di guastarsi.

Amperaggio (A o ampere) La quantità di carica elettrica che attraversa un punto specifico di un circuito. L’amperaggio descrive la corrente che scorre attraverso un conduttore, come un filo elettrico.

Analogico Qualcosa che può variare nel tempo liberamente.

Anodo ll polo positivo di un condensatore o diodo (ricordati che il LED è un tipo di diodo).

Argomento Un tipo di dati fornito a una funzione come input. Per esempio, digitalRead() per sapere quale piedino leggere richiede un parametro intero che indica il numero del piedino.

Array Nella programmazione, è un gruppo di variabili identificate da un solo nome, e vi si accede tramite un numero di indice.

Attuatore Un componente che trasforma l’energia elettrica in qualcosa che è percepibile nel mondo fisico. I motori sono tipi di attuatori.

LETTERA B

Baud Abbreviazione di “bit al secondo”: indica la velocità con cui i computer comunicano tra loro.

Binario Un sistema con solo due stati, come vero/falso o acceso/spento.

Bit La quantità minima di informazione che un computer può inviare o ricevere. Ha due stati, 0 e 1.

Booleano Un tipo di dato che indica se qualcosa è vero 0 falso.

Bootloader Un bootloader è un software speciale che carica nella memoria il sistema operativo installato su un computer.

Buffer seriale Un’area di memoria del computer e del microcontrollore in cui vengono parcheggiate le informazioni ricevute nella comunicazione seriale fino a quando non vengono lette da un programma.

Byte 8 bit di informazione. Un byte può contenere un numero tra O e 255.

LETTERA C

Calibrazione Una procedura per migliorare i risultati di un circuito o di un programma modificando determinati valori o componenti. Nei progetti Arduino, è spesso usata quando i sensori danno nel mondo reale valori diversi in circostanze diverse, per esempio la quantità di luce su una fotoresistenza. La calibrazione può essere automatica o manuale.

Capacità L’attitudine di qualcosa a conservare una carica elettrica. Questa carica può essere misurata con la libreria Capacitive Sensor.

Carico Un dispositivo che trasforma l’energia elettrica in qualcosa d’altro, come la luce, il calore o il suono.

Carodo Il polo di un condensatore o di un diodo che normalmente è collegato a massa.

Ciclo di lavoro Un rapporto che indica la quantità di tempo in cui un componente è acceso in un certo periodo. Quando si utilizza un valore di PWM di 127 (su un totale di 256), si sta creando un ciclo di lavoro del 50%.

Circuiti integrati (IC) Un circuito che è stato creato su un piccola pezzo di silicio e incapsulato in plastica (o resina epossidica). Piedini sporgenti dal corpo consentono di interagire con il circuito interno. Molto spesso siamo in grado di fare buon uso di un circuito integrato sapendo solo cosa collegare ai piedini senza dover capire come funziona internamente.

Circuito Un percorso circolare che parte da un alimentatore, attraversa un carico e poi rientra attraverso l’altro polo dell’alimentatore. La corrente scorre in un circuito solo se è chiuso, cioè, se i percorsi di uscita e di ritorno sono entrambi continui o chiusi, Se un percorso viene interrotto, o aperto, allora la corrente non fluirà attraverso il circuito.

Comunicazione seriale Il modo in cui Arduino comunica con il computer e con altri dispositivi, Comporta l’invio di un bit di informazione alla volta in sequenza. Arduino ha un convertitore USB seriale, che gli permette di comunicare con i dispositivi che non dispongono di una porta seriale dedicata.

Condensatori di disaccoppiamento Condensatori che vengono utilizzati per ammorbidire i picchi e le cadute di tensione. Sono spesso posizionati vicino a un sensore o a un attuatore.

Conduttore  Qualcosa che permette all’elettricità di scorrere, per esempio un filo elettrico.

Controtensione Tensione che si oppone alla corrente che l’ha creato. Può essere generata da motori che rallentano. Ciò può danneggiare i circuiti, per questo spesso si usano i diodi in i combinazione con i motori.

Convertitore analogico-digitale (Analog to Digital Converter ADC) Un circuito che converte una tensione analogica in un numero digitale che la rappresenta. Questo circuito è parte del microcontrollore ed è collegato ai piedini di ingresso analogico AO-AS. Convertire una tensione analogica in un numero digitale richiede
un po’ di tempo, perciò la funzione analogRead() produce un breve ritardo nel programma.

Corrente Il flusso di carica elettrica che attraversa un circuito chiuso. Si misura in ampere.

Corrente alternato Un tipo di corrente in cui l’elettricità cambia direzione periodicamente. Questa è l’elettricità fornita dalle prese di casa.

Corrente continua Un tipo di corrente che scorre sempre nella stessa direzione. Tutti i progetti nel kit usano la corrente continua.

Cortocircuito – Un contatto diretto tra l’alimentazione e la massa crea un cortocircuito e blocca il tuo circuito. In alcuni casi potrebbe danneggiare l’alimentatore o parti del circuito e in rari casi potrebbe provocare un incendio.

Costante Un identificatore il cui valore non può essere cambiato durante l’esecuzione di un programma.

LETTERA D

Datasheet Un documento scritto da ingegneri per altri ingegneri che descrive le caratteristiche dei componenti elettronici. Le informazioni tipiche in un datasheet comprendono la massima tensione e la corrente richiesti da un componente oltre a una spiegazione del suo funzionamento.

Debugging La procedura di verifica di un circuito o di un programma per trovare errori (noti anche come ‘bug’), fino a quando non si ottiene il comportamento desiderato.

Digitale Un sistema a valori discreti. Arduino è un tipo di dispositivo digitale, conosce solo due stati discreti, acceso e spento.

Drain (scarico) Il piedino a cui si collega il carico da comandare.

Dual In-line Package (DIP) Un tipo di contenitore per circuiti integrati che permette ai componenti di essere facilmente inseriti in una breadboard.

LETTERA E

Elettricità Un tipo di energia generata da cariche elettriche. Puoi utilizzare i componenti elettronici per trasformare l’elettricità in altre forme di energia, come la luce e il calore.

LETTERA F

Firmware Il firmware è un programma, ovvero una sequenza di istruzioni, integrato direttamente in un componente elettronico programmato.

Float (numero a virgola mobile) Un tipo di dato per esprimere numeri con la virgola.

Fotoaccoppiatore Conosciuto anche come optoisolatore, fotoisolatore, fotointerruttore e optointerruttore. Un LED e un fototransistor vengono accoppiati all’interno di un contenitore sigillato. Il LED è posizionato per illuminare il fototransitor. Utilizzato per fornire un elevato grado di isolamento perché non vi è collegamento elettrico in comune tra l’ingresso e l’uscita.

Fotocellula  Un dispositivo che converte la luce in energia elettrica.

Fotoresistenza  Un componente in cui la resistenza varia a seconda della quantità di luce che lo colpisce.

Fototransistor Un transistor che è controllato dalla luce invece che dalla corrente.

Funzione  Un blocco di codice che esegue un compito specifico.+

LETTERA G

Gate (porta) in elettronica digitale, dispositivo che permette di eseguire operazioni logiche tra segnali

LETTERA I

IDE ‘Integrated Development Environment’ (ambiente di sviluppo integrato) L’IDE di Arduino è l’applicazione che si usa per scrivere il software da caricare su Arduino. Esso contiene tutte le funzioni che Arduino può capire. Altri ambienti di programmazione hanno il loro proprio IDE.

Indice  Il numero fornito a un array che indica l’elemento a cui fai riferimento. i computer iniziano a contare da O invece di 1: perciò per accedere al terzo elemento di un array denominato tones è necessario scrivere tones[2].

Induzione  La procedura di utilizzare un campo magnetico per creare energia elettrica.

int Un tipo di dato che contiene un numero tra -32,768 e 32,767.

interruttore Un componente in grado di aprire o chiudere un circuito elettrico. Ci sono molti tipi di interruttori; quelli nel kit sono ‘momentanei’: chiudono il circuito solo se vengono premuti.

Isolante Qualcosa che impedisce all’energia elettrica di fluire. Materiali conduttivi come i fili sono spesso coperti di isolanti come la gomma.

Istanza Un’istanza è un particolare oggetto di una determinata classe. Ogni istanza è separata dalle altre, ma condivide con gli altri oggetti della stessa classe le sue caratteristiche generali, attraverso la comune descrizione dei campi e dei metodi.

LETTERA L

LED a catodo comune Tipi di LED che hanno colori diversi in uno stesso componente, con un catodo e diversi anodi.

Legge di Ohm Un’equazione matematica che illustra il rapporto tra resistenza, corrente e tensione. Di solito viene indicata come V (tensione) = l (corrente) x R (resistenza).

Libreria Pezzo di codice che espande le funzionalità di un programma. Nel caso delle librerie Arduino, consentono la comunicazione con un particolare componente hardware o
sono utilizzate per manipolare dati.

Li-Po Battery La tecnologia ai polimeri di litio (abbreviata in Li-poliy o Li-po) è una derivazione della tecnologia agli ioni di litio (Li-Ion), che sfrutta particolari proprietà del litio – o meglio, di particolari materiali drogati al litio – di accumulare elettroni e conservarli per un dato periodo di tempo.

Long Un tipo di dato che contiene un numero molto grande, da -2,147,483,648 a 2,147483,647.

LETTERA M

Massa Il punto di un circuito in cui l’energia potenziale elettrica è pari a 0. Senza massa, l’elettricità non avrebbe modo di fluire nel circuito.

Microcontrollore Il cervello di Arduino: è un piccolo computer che si può programmare per ascoltare, elaborare e visualizzare informazioni dell’ambiente circostante.

Millesimo di secando Un 1/1.000 di secondo. Arduino esegue i suoi programmi così velocemente che delay() e le altre funzioni basate sul tempo si misurano in millesimi di secondo.

Modulazione di larghezza di impulso (Pulse Width Modulation PWM) Un metodo per simulare un’uscita analogica quando si utilizza un dispositivo digitale. La modulazione di larghezza di impulso fa accendere e spegnere un piedino a velocità molto elevata. Il rapporto tra il tempo di accensione e il tempo di spegnimento determina il valore del risultato analogico simulato.

Monitor seriale Uno strumento parte dell’IDE di Arduino che permette l’invio e la ricezione di dati seriali da e per un’Arduino collegata.

LETTERA O

Oggetto Un’istanza di una libreria. Quando usi la libreria Servo, se crei un’istanza chiamata myServo, myServo sarà l’oggetto.

Ohm Unità di misura della resistenza; è rappresentata dal simbolo omega (Q).

Onda quadra Un tipo di forma d’onda che viene identificata dal fatto di avere solo due stati, acceso e spento. Quando viene utilizzata per generare dei toni, può suonare come un ronzio.

Open Source In informatica, di software non protetto da copyright e liberamente modificabile dagli utenti.

LETTERA P

Parallelo  I componenti collegati tra gli stessi due punti in un circuito sono in parallelo. Componenti in parallelo hanno sempre la stessa tensione su di essi.

Parametro Quando si dichiara una funzione, un parametro denominato fa da ponte tra le variabili locali nella funzione e gli argomenti che riceve quando viene chiamata la funzione.

Partitore di tensione Un tipo di circuito che fornisce in uscita una tensione che è una frazione di quella applicata all’ingresso. Stai costruendo un partitore di tensione quando combini una fotoresistenza con una resistenza fissa per fornire un valore di ingresso analogico. Un potenziometro è un altro esempio di un partitore di tensione.

Periodo Uno specifico intervallo di tempo nel quale succede qualcosa. Quando cambia il periodo, varia la frequenza alla quale si verificherà qualcosa.

Polarizzato I terminali dei componenti polarizzati (ad esempio LED o condensatori) hanno funzioni diverse e, quindi, devono essere collegati nel modo giusto. I Componenti polarizzati collegati nel modo sbagliato potrebbero non funzionare, essere danneggiati o danneggiare altre parti del circuito. I componenti non polarizzati (come le resistenze) possono essere collegati in entrambi i modi.

Processing Un ambiente di programmazione basato sul linguaggio Java. È usato come strumento per insegnare i concetti di programmazione, e per realizzare prodotti finiti. L’IDE di Arduino è basato su quello di Processing, quindi anche questo ti risulta familiare. Inoltre, Processing e Arduino condividano una filosofia e un obiettivo simile: la creazione di strumenti open source che permettono a persona non tecniche di lavorare con hardware e software.

Pseudocodice Una via di mezzo tra la scrittura in un linguaggio di programmazione e l’utilizzo di un linguaggio naturale. Durante la creazione di pseudocodice, è utile scrivere brevi frasi descrittive.

LETTERA R

Resistenza Indica la tendenza di un materiale a opporsi al passaggio della corrente elettrica. In particolare, la resistenza può essere calcolata con la legge di Ohm R=V/I.

RTC Un real-time clock, orologio in tempo reale, è un dispositivo con funzione di orologio, solitamente costituito da un processore a circuito integrato specializzato per questa funzione, il quale conteggia il tempo reale anche quando l’utilizzatore viene spento.

LETTERA S

Saldatura Il metodo per realizzazione una connessione elettrica sciogliendo una lega saldante sui componenti elettrici o fili che devono essere collegati. Crea un collegamento robusto tra i componenti.

Sensore Un componente che misura una forma di energia (come la luce, il calore o l’energia meccanica) e la converte in energia elettrica, che Arduino può capire. Misura una grandezza fisica.

Serie I componenti sono in serie quando sono connessi in cascata. La corrente che li attraversa è la stessa, e la tensione cade su ciascun componente a seconda della resistenza di ognuno.

Sketch Il nome che viene dato ai programmi scritti con l’IDE di Arduino.

SMD SMD è acronimo di Surface Mount Device e indica quella tipologia di componenti elettronici che sono progettati per essere montati superficialmente al PCB.

SoC Un system on a chip, nell’elettronica digitale, è un circuito integrato che in un solo chip contiene un intero sistema, o meglio, oltre al processore centrale, integra anche un chipset ed eventualmente altri controller come quello per la memoria RAM, la circuiteria input/output o il sotto sistema video.

Source (sorgente) Il piedino su un transistor che è collegato a massa. Quando il gate viene alimentato, source e drain sono collegati, completando il circuito in cui il transistor è inserito.

SPI Il Serial Peripheral Interface o SPI, in informatica, indica un sistema di comunicazione seriale tra un microcontrollore e altri circuiti integrati o tra più microcontrollori.

LETTERA T

Tensione Misura dell’energia potenziale, che spingerebbe una carica all’interno di un circuito chiuso.

Tipi di dato Un sistema di classificazione che determina quali valori può contenere una particolare costante, una variabile o un array. Int, float, long e boolean sono tutti tipi che possono essere utilizzati in Arduino.

Transistor  Un dispositivo elettronico (di solito) a tre terminali che può agire come un amplificatore o un interruttore. Una tensione o una corrente di controllo applicata a un terminale controlla una (di solito) maggiore tensione o corrente tra una diversa coppia di terminali. I tipi di transistor più comuni sono il transistor a giunzione bipolare (BIT) e il transistor MOSFET. Spesso viene usato per permettere a una piccola corrente fornita da un’Arduino (limitata a 40 mA) di controllare una corrente sostanzialmente più grande, come quelle di cui hanno bisogno motori, relè o lampade a incandescenza. A seconda di come sono costruiti, i transistor MOSFET sono a canale N o P, elemento che determina il modo in cui devono essere collegati.

Trasduttore Qualcosa che cambia una forma di energia in un’altra.

LETTERA U

Uart Lo UART o Universal Asynchronous Receiver-Transmitter è un dispositivo hardware, di uso generale o dedicato, che converte flussi di bit di dati da un formato parallelo a un formato seriale asincrono o viceversa. Gli USART, hanno il compito di gestire le comunicazioni delle interfacce seriali RS-232.

Unsigned Un termine usato per descrivere alcuni tipi di dati, che indica che non possono rappresentare un numero negativo. E’ utile avere un numero unsigned se hai bisogno di contare solo in una direzione. Per esempio, quando si tiene traccia del tempo con millis(), si consiglia di utilizzare il tipo di dato unsigned long.

USB Universal Serial Bus. Porta generica che è standard sulla stragrande maggioranza dei computer di oggi. Con un cavo USB è possibile programmare e alimentare Arduino tramite una connessione USB.

LETTERA V

Variabile Un’area nella memoria dei computer o del microcontrollore per la memorizzazione delle informazioni necessarie in un programma. Le variabili memorizzano valori
che possono cambiare durante l’esecuzione del programma. Il tipo di variabile dipende dal tipo di informazione che si desidera memorizzare e dalla sua dimensione massima. Per esempio un byte può memorizzare fino a 256 valori diversi, ma un int può memorizzare fino a 65.536 valori diversi. Le variabili possono essere locali di un particolare blocco di codice o globali per un intero programma.

Variabile giobale Una variabile a cui si può accedere in qualsiasi punto all’interno del pro- gramma. Viene dichiarata prima della funzione setup().

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