Arduino standalone. Varie schede a confronto

2 marzo 2013

Arduino, DIY

 

arduino-on-a-breadboardArduino Uno è decisamente comoda quando si tratta di prototipizzare un nuovo progetto, tuttavia, quanto si è giunti a qualcosa di definitivo usare una scheda arduino intera può essere eccessivo, si possono risparmiare soldi e spazio riducendo il circuito che accompagna il microcontrollore (solitamente un ATmega 328P, anche se e’ possibile utilizzare altri chip, come ad esempio gli ATmega168 o gli ATmega88).

Il primo passo quando si realizza un nuovo circuito solitamente e’ testarlo su breadboard, Arduino on a breadboard è un Arduino completamente funzionante realizzato su una basetta sperimentale. Per la realizzazione, oltre al microcontrollore, breadboard e ponticelli servono: un 7805, due led, tre resistenze, quattro condensatori, un pulsante normalmente aperto e un quarzo da 16 MHz. Seguendo il tutorial in pochi minuti avrete la vostra scheda funzionante.

Questa è una configurazione che utilizza pochi componenti, pur mantenendo alcuni fronzoli, come il led di alimentazione e quello collegato al tredicesimo piedino non sono necessari ma sicuramente utili, sapere se un circuito è alimentato oppure no può risparmiare ore passate a controllare ogni singolo collegamento. Questa e’ la versione minima di un arduino funzionante praticamente è solo il microchip.

Paperduino - arduino standalone su cartoneUn progetto che mi preme presentarvi e’ Paperduino, la caratteristica di questa scheda e’ che non ha un vero circuito stampo, ma e’ realizzato usando del cartone come supporto e realizzando i contatti elettrici saldando direttamente i terminali dei componenti tra di loro. Sicuramente uno dei piu’ facili da realizzare, il montaggio e’ facilitato dalla stampa che riporta il posizionamento di tutti i componenti. Essendo una standalone non e’ pienamente compatibile con gli shield arduino, essendo i connettori in posizioni diverse rispetto alla arduino UNO, e’ invece compatibile elettricamente con tutti gli shield che funzionano a 5 volt. Monta un regolatore di tensione, quindi e’ possibile alimentarlo con una tensione compresa tra 7 e 12 volt. E’ stata una delle prime  schede compatibili arduino con il circuito stampato monofaccia (anche se non si tratta di un vero e proprio circuito stampato) e molte delle schede amatoriali si sono ispirate a questo progetto per quanto riguarda lo sbroglio delle piste. Ottima scheda didattica, anche se inadatta ad essere utilizzata per progetti definitivi in quanto facilmente infiammabile. Per programmarla e’ necessario un adattatore USB-FTDI.

 

nanino - arduino standalone con are di prototipazioneSe oltre ad avere un arduino funzionate vi serve anche un piccola area dove poter aggiungere altri componenti nanino fa per voi. I componenti sono montati su un PCB a singola faccia, con un solo circuito stampato potrete realizzare centinaia di progetti diversi. Anche se il sito non lo riporta tra le caratteristiche della board sembra avere un formato compatibile con gli shield arduino. Non avendo un regolatore di tensione suo bisogna fornigli un alimentazione di 5 volt; personalmente la prima cosa che monterei nell’ara di prototipazione sarebbe un LM7805 e due condensatori. Progetto adatto a chi cerca un pcb di facile realizzazione, anche con la tecnica del pennarello/trasferibili.

 

Shrinpduino - arduino standalone economicoShrimpduino nasce come progetto arduino da realizzare nelle scuole, quindi doveva essere facilmente realizzabile e avere un prezzo contenuto, obbiettivo centrato! I componenti sono ridotti all’osso, i prototipi vengono assemblati su piccole schede millefori o su mini breadboard, quindi non richiedono pcb apposite.

 

SMDuino - arduino standalone dalle dimensioni ridotte

Se la tecnologia SMT non vi spaventa SMDuino e’ il vostro arduino standalone. Progettato per essere piccolo, misura 1″x1″ (25,4 mm x25,4 mm) è un ottimo alleato quando avete bisogno di un microcontrollore e non avete molto spazio a disposizione. Mi piace parecchio il circuito stampato, che permette di saldare i terminali alla scheda o di usare uno “zoccolo” come quello nell’immagine per collegare la scheda al resto del progetto. Sul sito ufficiale e’ possibile scaricare i files necessari per la realizzazione della basetta, che potete farvi da soli o ordinare presso qualche pcb service, la saldatura sebbene in formato SMD non e’ particolarmente problematica.

 

One chip arduino - standalone arduino dead bugSe lo spazio e’ un problema ma i componenti SMD non vi garbano “One chip Arduino” potrebbe essere la soluzione per voi. Il creatore di questo gioiellino e’ Kimio Kosaka e definisce questo progetto un o’baka, cioè uno scherzo, ma il risultato finale è di tutto rispetto. Tutto il necessario per far funzionare il microcontrollore è montato direttamente sull’integrato, usando la tecnica “dead bug” che consiste nel saldare i componenti direttamente sull’integrato senza ricorrere ad alcun cicuito stampato o basetta. Il microcontrollore usato è un Atmega88 con bootloader riscritto per funzionare col clock interno a 8 MHz, il che rende superfluo l’utilizzo di un quarzo esterno. Sul sito ufficiale potete trovare anche altre configurazioni, senza l’utilizzo degli strip esterni, ma la versione in fotografia resta la mia preferita, un simpatico millepiedi programmabile.

Solitamente un Arduino standalone non ha il chip che si occupa della comunicazione USB, per programmare il micocontrollore ci sono vari metodi, si può semplicemente programmare il chip usando una Arduino Uno e poi rimuovere il chip dal suo zoccolo, c’è chi ha modificato uno zoccolo ZIF a 28 pin in modo da montarlo sullo zoccolo del 328 della arduino uno. Oppure e’ possibile usare adattatore USB-Serial come questo, o ancora, è possibile usare una scheda arduino per programmare un altro chip su una breadboard come è spiegato in questa guida scritta da Michele Menniti. E se tutte queste soluzioni per programmare il chip di arduino non vi bastassero c’è anche un apposito shield.

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3 Responses to “Arduino standalone. Varie schede a confronto”

  1. paul Says:

    Ciao, ho realizzato un video per riconoscere l’originale Arduino UNO R3 dei cloni. http://www.youtube.com/watch?v=ZYmJ_tC1i48
    Credo possa essere interessante per il tuo articolo.
    Ciao

  2. Silvio Says:

    Ciao! Ho letto il tuo interessante articolo in cui ho trovato molti spunti! Vorrei segnalare un articolo che ho scritto io proprio su come estrarre il chip dell’Arduino ed utilizzarlo in modalità Standalone:
    http://www.0ex.it/2012/02/atmega328-standalone/
    Ciao e complimenti per il tuo blog.

    • mille1progetti Says:

      Ciao Silvio, scusami per il ritardo con cui ho approvato il tuo commento, sono tornato a casa oggi dopo la stagione estiva di lavoro.
      Purtroppo la moderazione e’ necessaria per evitare spam.