Shield multifunzione per Arduino, come farla funzionare

Ben ritrovati su 9minuti.it, oggi vedremo la shield multifunzione per Arduino.

Si tratta di una shield, ovvero una scheda che ha la stessa forma di Arduino e che è fatta apposta per essere attaccata sopra i pin femmina.

Questa shield multifunzione per Arduino dispone di diversi sensori e ha un costo molto contenuto, il ché la rende sicuramente un buon investimento per chi è alle prime armi e vuole qualcosa di compatto da portare sempre dietro e con cui sperimentare.

L’ho presa per curiosità e perché mostrando spesso Arduino a persone completamente a digiuno dell’argomento pensavo che questa scheda multifunzione potesse essere la soluzione per non portarsi sempre dietro scatolette piene di cavi e sensori.

Pinout e sensori

La shield multifunzione per Arduino dispone dei seguenti sensori / moduli integrati.

• Quattro led integrati sui pin 13, 12, 11 e 10
• Un buzzer sul pin numero 3
• Tre pulsanti fisici sui pin analogici A1, A2 e A3
• Un potenziometro sul pin analogico A0
• Quattro display a otto segmenti gestiti da due chip 74HC595. Il pinout del display è LATCH 4, CLK 7, DATA 8

PS. Quando l’ho comprata credevo fosse presente anche il sensore di temperatura lm35 mentre invece è solo previsto l’alloggiamento per esso (sai che roba).

Per il display useremo la libreria della shield multifunzione per Arduino che potete scaricare QUI.

Se non sapete installare una libreria vi consiglio di dare un occhio a QUESTO tutorial.

 

Led e buzzer

La shield multifunzione per Arduino ci mette a disposizione quattro led, vediamo come usarli.

Useremo anche il buzzer che si attiva esattamente come se fosse un led.

Attenzione perché sia i led che i buzzer verranno accesi in maniera invertita, ovvero saranno spenti con HIGH e accesi con LOW.

//Sketch scritto da Alessandro Oppo per 9minuti.it
void setup() {
  pinMode(13, OUTPUT); //led1
  pinMode(12, OUTPUT); //led2
  pinMode(11, OUTPUT); //led3
  pinMode(10, OUTPUT); //led4
  pinMode(3, OUTPUT);  //buzzer
}

void loop() {

  for (int i = 10; i < 14 ; i++) {
    digitalWrite(i, LOW);
    delay(1000);
  }

  for (int i = 10; i < 14 ; i++) {
    digitalWrite(i, HIGH);
    delay(1000);
  }

  digitalWrite(3, LOW);
  delay(1000);
  digitalWrite(3, HIGH);
}

2 , 7 – Dichiariamo i nostri pin digitali
12 – Ciclo for in cui cicleremo da 10 a 13
13 – Accendiamo di volta in volta il pin corrispondente al valore di i
14 – Delay di un secondo
17, 19 – Spegnamo il led con un ciclo for
22, 24 Accendiamo e spegnamo dopo un secondo il pin 3, su cui è collegato il buzzer.

Bottone

In questo sketch vedremo come accendere uno dei tre bottoni collegato alla entrata analogica A1.

Solitamente il bottone non viene utilizzato in questa maniera, ma qui è collegato così e non ci possiamo fare più di tanto.

//Sketch scritto da Alessandro Oppo per 9minuti.it
#define button A1
#define led 13

void setup(){
  pinMode(led, OUTPUT);
}

void loop() {
  
  int buttonState = analogRead(button);

  if (buttonState > 1){
    digitalWrite(led, HIGH);
  }
  else{
    digitalWrite(led, LOW);
  }
}

2, 3 – Define del led e del bottone
6 – Dichiariamo che il pin del led verrà utilizzato in upload
11 – Dichiarazione della variabile buttonState in cui assegneremo il valore della analog read sul pin analogico A1 (che è quello corrispondente al bottone)
13 – Se il valore è superiore a 1 il nostro bottone è premuto, quindi accendiamo il led.
16 – Altrimenti lo spegnamo.

Display

In questo sketch scritto per la shield multifunzione per Arduino vedremo come stampare sul display a quattro cifre i secondi utilizzando la libreria MFShield e la funzione millis().

//Sketch scritto da Alessandro Oppo per 9minuti.it
#include <MFShield.h>

MFShield mfs;
unsigned long t = 0;
int i = 0;

void setup(){

}

void loop()
{
  mfs.loop();
  mfs.display(i, false);

  if (millis() - t >= 100){
    t = millis();
    i++;
  }
}

2 – Includiamo la libreria MFShield.h
4 – Creiamo un oggetto di nome mfs e di tipo MFShield
5 – Creiamo una variabile chiamata t di tipo unsigned long in cui salveremo i millisecondi da quando Arduino è stato acceso.
6 – La viariabile intera i appena creata ci servira come contatore da stampare sul display.
14 – Chiamiamo il metodo loop() dell’oggetto mfs
15 – Il metodo display ha due parametri, il primo è il numero che vogliamo stampare sul display, il secondo indica se vogliamo tenere tutti e quattro i display accesi nel caso di numero più piccoli di quattro cifre.
Ad esempio, com’è adesso, se i valesse 45 si accenderebbero solamente i due display più a destra.
17 – Se i millisecondi attuali, meno i millisecondi salvati nella variabile t sono maggiori o uguali a 1000 (ovvero ad un secondo) allora entra nell’if
18 –  Salviamo in t i millisecondi attuali
19 – Aggiorniamo il nostro contatore di una unità.

Potenziometro

In questo sketch vedremo come usare il potenziometro colllegato all’entrata A0.

Il potenziomentro non è altro che una resistenza variabile ed è il parallelepipedo blu con una vitina di ottone sopra.

Girando la vitina cambiamo anche il valore della resistenza.

Quando la resistenza sarà superiore a 500 il nostro led posto sul pin 13 si accenderà.

//Sketch scritto da Alessandro Oppo per 9minuti.it
#define potentiometer A0
#define led1 13

void setup()
{
  pinMode(led1, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {

  int readValue = analogRead(potentiometer);
  Serial.println(readValue);

  if (readValue > 500) {
    digitalWrite(led1, LOW);
  }
  else {
    digitalWrite(led1, HIGH);

  }
  delay(1000);
}

2, 3 – Define del potenziometro e del led1
7 – Dichiariamo di voler utilizzare il pin corrispondente al led1 in OUTPUT.
8 – Inizializziamo la porta seriale con baud rate di 9600.
13 – Salviamo all’interno della variabile readValue il valore letto sull’entrata analogica corrispondente al potenziometro
16 – Se il valore è maggiore di 500 allora accendiamo il led.
19 – Altrimenti lo spegnamo.
23 – Attendiamo un secondo

Display e potenziometro

In questo sketch uniamo quello che abbiamo imparato nei precedenti.

Ovvero leggeremo il valore del potenziometro ma lo stamperemo sul display a quattro cifre della nostra shield multifunzione per Arduino.

//Sketch scritto da Alessandro Oppo per 9minuti.it
#include <MFShield.h>

#define potentiometer A0
MFShield mfs;
unsigned long t = 0;
int readValue;

void setup()
{
}

void loop()
{
  mfs.loop();
  mfs.display(readValue, false);

  if (millis() - t >= 500) {
    t = millis();
    readValue = analogRead(potentiometer);
  }
}

Commenterò solamente le linee con delle modifiche rispetto ai due sketch precedenti.

16 – Anziché stampare il valore del contatore stampiamo la variabile che contienere il valore del nostro potenziometro.
20 – L’aggiornamento del display verrà effettuato ogni 500 millisecondi, ovvero ogni mezzo secondo.

Spegnere il display

Mi è capitato, passando da uno sketch all’altro, che il display rimanesse acceso seppur non vi fosse nulla che lo utilizzasse.

Per risolvere questo inconveniente è sufficiente caricare al volo questo sketch che contiene il comando per spegnerlo.

//Sketch scritto da Alessandro Oppo per 9minuti.it
#include <MFShield.h>

MFShield mfs;

void setup()
{
  mfs.showDisplay(false);
}

void loop()
{

}

Ce l’abbiamo fatta!

Eccoci giunti finalmente alla conclusione di questo tutorial che spero vi sia stato d’aiuto.

Se avete bisogno di aiuto rimango come sempre a disposizione.

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Grazie di nuovo e al prossimo articolo!
Alessandro