Lezione: Esempio di utilizzo della scheda Arduino.
Classe: IV Istituto Tecnico – Indirizzo Informatica e Telecomunicazioni
Durata: 2 ore
Prerequisiti:
- Conoscenze base di elettronica (corrente, tensione, resistenza)
- Concetti base di programmazione (variabili, istruzioni, cicli)
- Uso del PC e installazione software
1. Introduzione e contestualizzazione.
Obiettivi della lezione.
Al termine della lezione gli studenti saranno in grado di:
- Comprendere cos’è Arduino e a cosa serve
- Riconoscere i principali componenti della scheda
- Realizzare un semplice circuito elettronico
- Scrivere e caricare uno sketch Arduino
- Comprendere l’interazione hardware-software nei sistemi embedded
2. Che cos’è Arduino.
Arduino è una piattaforma hardware open-source basata su microcontrollore che consente di progettare sistemi elettronici programmabili.
È composta da:
- Scheda elettronica con microcontrollore
- Ambiente di sviluppo (IDE) per scrivere programmi
- Linguaggio di programmazione basato su C/C++
Principali caratteristiche
- Facilità di utilizzo
- Basso costo
- Ampia comunità di supporto
- Utilizzo in ambito didattico, domotico e IoT
3. Struttura della scheda Arduino Uno.
Componenti principali.
| Componente | Funzione |
| Microcontrollore ATmega328P | Esegue il programma |
| Pin digitali | Input/Output digitale |
| Pin analogici | Lettura segnali analogici |
| Porta USB | Programmazione e alimentazione |
| Alimentazione esterna | Funzionamento autonomo |
4. Ambiente di sviluppo Arduino IDE.
L’IDE Arduino permette di:
- Scrivere codice (Sketch)
- Compilare il programma
- Caricarlo sulla scheda
Struttura base di uno sketch.
void setup() {
// codice eseguito una sola volta
}
void loop() {
// codice eseguito ciclicamente
}
5. Attività laboratoriale: Accensione di un LED (Blink).
Materiale necessario.
- Scheda Arduino Uno
- LED
- Resistenza 220Ω
- Breadboard
- Cavetti jumper
- PC con Arduino IDE
6. Collegamento del circuito.
Schema di collegamento.
- Collegare il pin digitale 13 al LED tramite resistenza
- Collegare il catodo del LED al GND
La resistenza serve per limitare la corrente ed evitare di danneggiare il LED.
7. Programmazione del LED lampeggiante.
int led = 13;
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(led, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(led, LOW);
delay(1000);
}
Spiegazione del codice
- pinMode() → imposta il pin come uscita
- digitalWrite() → accende o spegne il LED
- delay() → introduce una pausa temporale
8. Procedura operativa.
- Collegare Arduino al PC tramite USB
- Aprire Arduino IDE
- Inserire il codice
- Selezionare la porta COM
- Caricare il programma
- Verificare il funzionamento del LED
9. Verifica formativa in classe.
Domande guida.
- Cos’è un microcontrollore?
- Qual è la funzione della resistenza?
- Che differenza c’è tra input e output digitale?
- Cosa succede se si modifica il valore del delay?
10. Attività di approfondimento.
Gli studenti modificano lo sketch per:
- Cambiare la velocità di lampeggio
- Gestire due LED alternati
- Creare una sequenza luminosa
VERSIONE INCLUSIVA BES/DSA
Obiettivi semplificati.
- Comprendere cos’è Arduino
- Realizzare un semplice collegamento elettronico
- Modificare un programma guidato
Strategie didattiche inclusive.
– Uso di immagini e schemi
– Apprendimento cooperativo
– Uso di mappe concettuali
– Coding guidato
– Suddivisione in micro-attività
– Peer tutoring
Spiegazione semplificata.
Arduino è un piccolo computer che permette di controllare dispositivi elettronici.
Serve per:
- Accendere luci
- Controllare sensori
- Creare oggetti intelligenti
Schema concettuale facilitato.
Arduino → riceve istruzioni → controlla componenti → produce risultati
Attività laboratoriale guidata.
Fase 1 – Preparazione.
Lo studente riceve:
- Schema già pronto
- Componenti numerati
- Codice parzialmente compilato
Fase 2 – Assemblaggio assistito.
Seguire una checklist:
– Inserire LED
– Inserire resistenza
– Collegare fili
– Collegare USB
Fase 3 – Codice semplificato.
void setup() {
pinMode(13, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(13, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(13, LOW);
delay(1000);
}
Strumenti compensativi.
- Video dimostrativi
- Mappe concettuali stampate
- Schede operative guidate
- Tempo aggiuntivo per la prova
Misure dispensative.
- Riduzione quantità codice da scrivere
- Verifica orale alternativa
- Supporto tutor o compagno
Verifica personalizzata.
Livello base.
- Riconoscere Arduino
- Comprendere la funzione del LED
Livello intermedio.
- Modificare il tempo di lampeggio
Valutazione.
| Indicatore | Descrizione |
| Comprensione concetti | Conoscenza funzionamento Arduino |
| Competenze pratiche | Realizzazione circuito |
| Partecipazione | Collaborazione nel gruppo |
| Problem solving | Modifica codice |