Con Arduino si possono realizzare in maniera relativamente rapida e semplice piccolidispositivi come controllori di luci, di velocità per motori, sensori di luce, automatismi per il controllo della temperatura e dell'umidità e molti altri progetti che utilizzanosensori,attuatori e comunicazione con altri dispositivi. La scheda è abbinata a un sempliceambiente di sviluppo integrato per laprogrammazione del microcontrollore. Tutto ilsoftware a corredo èlibero, e gli schemi circuitali sono distribuiti comehardware libero e per questo motivo è molto utilizzato nella didattica educativa[3].
Il team di Arduino è composto daMassimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, e David Mellis. Il progetto prese avvio nel 2005 presso l'Interaction Design Institute diIvrea,[4]con lo scopo di rendere disponibile agli studenti dell'istituto una piattaforma diphysical computing per progetti diinteraction design che fosse più economica e semplice rispetto ai sistemi diprototipazione allora disponibili. I progettisti riuscirono a creare una piattaforma di semplice utilizzo e che, al tempo stesso, permetteva una significativa riduzione dei costi rispetto ad altri prodotti disponibili sul mercato. A ottobre 2008 in tutto il mondo erano già stati venduti più di 50 000 esemplari di Arduino[5].
Nel 2008, quando fu creata Arduino LLC (detentrice del dominio arduino.cc), i cinque fondatori (Massimo Banzi, David Cuartielles, David Mellis, Tom Igoe, Gianluca Martino) decisero di creare una società che possedesse solo i diritti sul marchio Arduino: la produzione e la vendita delle schede, invece, sarebbe avvenuta tramite aziende esterne dalle quali Arduino avrebbe ottenuto unaroyalty per lo sfruttamento del marchio. Inoltre, lo statuto della società precisava che ciascuno dei cinque fondatori avrebbe trasferito all'azienda stessa tutti i diritti sul marchio Arduino. Alla fine del 2008, mentre Arduino si accingeva a registrare il marchio negli Stati Uniti, senza alcun preavviso e tenendo all'oscuro gli altri soci, l'azienda diGianluca Martino, la Smart Projects, principale produttore di schede Arduino in Italia, registrò il nome Arduino in Italia.
Quando la società decise di internazionalizzare lamarca ed estenderla al resto del mondo, si rese conto che qualcuno l'aveva già registrato in Italia: Martino rassicurò i soci che le sue decisioni avevano il solo fine di proteggere l'investimento collettivo; quindi, sulla base di questo accordo, continuarono a lavorare insieme per anni, ricevendo le royalties e cercando, nel frattempo, di riportare il marchio di nuovo in azienda. Tuttavia, nel novembre 2014, Smart Projects smise di pagare le royalties e cambiò nome in Arduino SRL, registrando il dominio arduino.org. Poco dopo, Martino vendette Arduino SRL a una holding svizzera, la Gheo SA, gestita da Federico Musto.[senza fonte]
Arduino SRL intende invalidare ilmarchio che Arduino LLC detiene sulla marca “Arduino” perché “Arduino SRL lo ha richiesto nel settembre del 2014 e ha prodotto fisicamente board marchiate Arduino dal 2005. Arduino LLC è nata nel 2008 e non controllava il nome nel momento in cui ha richiesto il marchio. La conseguente profonda spaccatura nel gruppo di sviluppo ha danneggiato l'enorme comunità che nel frattempo vi è nata intorno.[6][7][8][9] Nel 2015 Arduino LLC a scopo cautelativo ha registrato il marchio "Genuino" e ha iniziato la produzione delle schede in California grazie a una collaborazione conAdafruit Industries.[10]
Il 1º ottobre 2016 fu annunciato che Arduino LLC (arduino.cc) e Arduino SRL (arduino.org) avevano sottoscritto un'intesa per porre fine alle loro divergenze.[11] L'accordo fu perfezionato alla fine del 2016 e “Arduino Holding” diventò l’unico referente per la distribuzione di prodotti presenti e futuri. In aggiunta, Arduino ha costituito la “Arduino Foundation”, unafondazionenon-profit dedicata all'evoluzione dell’ambiente di sviluppo IDE e al movimento open source, che offrirà sostegno alle scuole, alla comunità e agli sviluppatori.
Nel 2017 si sono concluse le dispute legali. BCMI, la società fondata da Massimo Banzi con David Cuartielles, David Mellis e Tom Igoe, fondatori di Arduino, ha infatti acquisito il 100% della Arduino AG, la società che possedeva tutti i marchi Arduino.[12]
A seguito dell’acquisizione Massimo Banzi è tornato a essere il Chairman e CTO di Arduino, mentre nella posizione di CEO è stato nominato Fabio Violante. Fuori dalla società Federico Musto, il socio con cui erano nate le dispute legali sul marchio Arduino.
La piattaforma fisica si basa su uncircuito stampato che integra unmicrocontrollore con deipin connessi alle porteI/O, unregolatore di tensione e, quando necessario, un'interfacciaUSB che permette la comunicazione con il computer utilizzato per programmare.
La piattaforma hardware Arduino è distribuita aglihobbisti in versione pre-assemblata, acquistabile in internet o in negozi specializzati. Tutti gli schemi e i file per programmi EDA sono disponibili per ciascuna scheda Arduino e sono regolarmente rilasciati dal Team Arduino sul sito arduino.cc. I siti che documentano l'Open Hardware annoverano Arduino fra le piattaforme Open Hardware, mentre il software, inclusi i bootloader, sono in Open Source su GitHub.[13] Il rilascio in Open Hardware e Open Source di schemi e codice ha consentito lo sviluppo di prodotti Arduino-compatibili da parte di piccole e medie aziende in tutto il mondo ed è divenuto possibile scegliere tra un'enorme quantità di schede Arduino-compatibili. Tutti questi prodotti sono accomunati dalcodice sorgente per l'ambiente di sviluppo integrato e dallalibreria residente che sono resi disponibili e concessi in uso secondo i termini legali di una licenza libera,GPLv2.
Grazie alla base software comune ideata dai creatori del progetto, la comunità Arduino ha potuto sviluppare programmi per connettere a questo hardware più o meno qualsiasi oggetto elettronico, computer,sensori,display oattuatori. Dopo anni di sperimentazione, è oggi possibile fruire di undatabase di informazioni vastissimo.
Arduino è spesso paragonato aRaspberry Pi,[senza fonte] tuttavia, vi sono notevoli differenze. Si tratta di due piattaforme basate su hardware profondamente diversi.
L'architettura delle schede Arduino si basa su microcontrollori, mentre le schede Raspberry Pi si basano su un SoC (System on Chip) che ha al suo interno un microprocessore, un controllore grafico e la RAM necessari a eseguire un sistema operativo comeRaspbian, una versione semplificata diDebian.
L'architettura a microcontrollore di Arduino prevede che il programma da eseguire sia inmemoria flash e pertanto non viene perso quando viene tolta l'alimentazione. Con Raspberry Pi, invece, viene caricato in RAM il sistema operativo che provvede all'esecuzione inmultitasking di tutti i moduli e programmi previsti dalla configurazione. L'architettura a microcontrollore offre un controllo completo sui tempi di esecuzione del programma che, essendo l'unico codice in esecuzione, può essere progettato per applicazioni sensibili alla temporizzazione, come ad esempio la gestione dei motori nelle stampanti 3D. Con Raspberry Pi è invece possibile sfruttare la flessibilità del sistema operativo per svolgere funzioni complesse come unweb server o un sistema di gestione dell’automazione domestica.
Nella pratica, le due architetture possono convivere all’interno di una medesima applicazione in modo complementare. A titolo esemplificativo, l’architettura Arduino pilota l’hardware di una stampante 3D, mentre un Raspberry Pi ne permette il controllo tramite interfaccia Web su Internet oLan.
Dal punto di vista della programmazione, la piattaforma Arduino si programma con una versione semplificata di C++ attraverso il suo Arduino IDE; data la notevole diffusione, nel tempo sono nate soluzioni di programmazione alternative che includono microPython e TinyML. Raspberry Pi, invece, conta su tutti gli strumenti di programmazione disponibili con il sistema operativo Linux.
Le schede Arduino sono maggiormente orientate al collegamento di sensori e attuatori per i quali la comunità sviluppa e aggiorna costantemente le librerie software per il loro utilizzo, mentre Raspberry Pi ha una minore varietà di hardware aggiuntivo che, però, può essere più complesso grazie alle sue similitudini con l'architettura hardware di un PC.
Il dibattito su quale piattaforma sia meglio utilizzare è sempre vivace e in ultima analisi sono le caratteristiche del progetto che si vuole realizzare a rendere l'una o l'altra soluzione preferibile.[14]
In generale, per progettiSTEM o per iniziare a sperimentare con hardware ed elettronica, la piattaforma Arduino è preferibile.[15]
Una scheda Arduino tipica consiste in unmicrocontrollore a 8-bitAVR prodotto dallaAtmel con l'aggiunta di componenti complementari per facilitare l'incorporazione in altri circuiti. Nelle schede vengono usati ichip della seriemegaAVR, nello specifico i modelli ATmega8, ATmega168, ATmega328, ATmega1280 e ATmega2560.
Ilmicrocontrollore della scheda è pre-programmato con unbootloader che permette il caricamento dei programmi sullamemoria flash del microcontrollore stesso con una modalità semplificata rispetto alla procedura necessaria per i microcontrollori senza bootloader.
A livello concettuale, su tutte le schede i programmi vengono caricati attraverso la comunicazione suporta serialeRS-232 con il microcontrollore. Le prime schede Arduino, da tempo fuori produzione, contenevano un semplice circuito che permetteva la conversione tra il livello della RS-232 e il livello dei segnaliTTL. Già nel 2007 viene introdotta la programmazione da PC e Mac tramite porta USB e convertitore USB-to-Serial, rendendo più semplice il processo.
Le versioni attuali di Arduino sono quasi tutte programmate viaUSB: a seconda del microcontrollore utilizzato l'interfacciamento USB è gestitito in modo nativo oppure tramite un circuito dedicato. Poche varianti di ridotte dimensioni o con caratteristiche intenzionalmente ridotte, come Arduino Mini e Arduino Lilypad, o la versione compatibileBoarduino, usano un adattatore USB-seriale da collegare ai pin seriali della scheda.
I microcontrollori, in generale, permettono di configurare la maggior parte dei propri pin come input o output attraverso l'impostazione di specificiregistri. Per semplificare in modo significativo l'utilizzo dei microcontrollori i progettisti di Arduino hanno deciso di aggiungere al linguaggio C++ delle funzioni di configurazione dei Pin e di definirne a priori il comportamento della maggior parte di essi. Quando un pin è configurato come input, il microcontrollore legge il livello di tensione e restituisce al programma il valore logico alto o basso (HIGH o LOW). Se il pin è configurato come output, il programma in esecuzione può portare il suo livello a 0V (LOW) o a 5V o 3.3V (HIGH). La corrente gestita da ciascun pin è limitata e ammonta a 20mA. Se un pin non viene configurato correttamente può avere un comportamento imprevedibile. Su tutte le schede recenti, due pin sono stati definiti per la comunicazione secondo il protocolloI2C che prevede un pin SDA e uno SCL: questo semplifica il collegamento dei dispositivi basati su questo standard, molto diffuso per tutta la componentistica automotive e degli smartphone.
Arduino è dotata di molti dei connettori di input/output per microcontroller in uso su altri circuiti. Tutti i pin di I/O sono collocati sulla parte superiore della scheda mediante connettori femmina da 0,1". Inoltre sono disponibili commercialmente molte schede applicativeplug-in, note come "shield".
Le schedeBarebones eBoarduino, due cloni compatibili con Arduino, sono dotate di connettori maschio sul lato inferiore del circuito in modo da poter essere connesse a unabreadboard senza necessità di effettuare saldature.
Le schede più recenti, come quelle della famiglia MKR, utilizzano porte di I/O a 3,3V e solo alcuni modelli sono in grado di accettare segnali a 5V senza esserne danneggiati. Questo cambiamento deriva dall'evoluzione della componentistica e dei microcontrollori verso tensioni di funzionamento sempre più basse.
La Arduino Uno, ad esempio, che ha soppiantato laDuemilanove, offre 14 porte per l'I/O digitale (numerati da 0 a 13). La direzione di funzionamento delle porte utilizzata, input o output, deve essere stabilita mediante apposite istruzioni da inserire nellosketch programmato sull'IDE.
Sei dei quattordici canali I/O possono generare segnaliPulse-width modulation (PWM). Attraverso i segnali PWM è possibile, ad esempio, regolare l'intensità di luminosità di un LED o la velocità di rotazione di unmotorino elettrico[18]. L'hardware di tre dei pin di I/O (9, 10 e 11) implementa la possibilità di gestirli direttamente attraverso la funzioneanalogWrite() che permette di controllare la PWM del segnale analogico in uscita in maniera efficiente senza dover eseguire linee di codice appositamente predisposte[19]. Questa funzione deve ricevere in ingresso due parametri, di cui il primo è il numero del pin pilotato e il secondo rappresenta l'intensità della modulazione espressa in una scala da 0 a 255: ad esempio,analogWrite(9, 128) attiverà un LED collegato al pin 9 al 50% della sua luminosità[20].
Sempre sullaUno sono presenti altri 6 connettori specificamente dedicati a ingressi disegnali analogici (collegati quindi a unaADC), che ricevono valori di tensione letti dasensori esterni, fino a un massimo di 5 volt, che sono convertiti in 1024livelli discreti (da 0 a 1023). Questi 6 connettori possono essere riprogrammati (sempre dalcodice dellosketch sull'IDE) per funzionare come normali entrate/uscite digitali, aumentando quindi il numero di uscite digitali (mentre i connettori digitali non possono essere usati come analogici).
Nella seguente tabella sono riepilogate le dotazioni dell'hardware dei vari modelli:
L'alimentazione della scheda può avvenire con cavo USB, attraverso la porta USB del computer o attraverso la maggior parte degli alimentatori USB, oppure attraverso un alimentatore in corrente continua a 9 volt con connettore cilindrico (diametro 2,1 mm e positivo centrale). In quest'ultimo caso, la scheda Uno commuta automaticamente sull'alimentazione esterna quando il connettore dell'alimentatore esterno è inserito, mentre commuta autonomamente sull'alimentazione USB in caso di disconnessione del connettore e inserimento del cavo USB. La Arduino-NG e la Arduino Diecimila, versioni meno recenti, necessitano invece di essere commutate a mano, azionando uno switch ubicato tra la porta USB e l'ingresso dell'alimentazione esterna. Le schede della famiglia MKR, nate per le applicazioni basate sulla comunicazione wireless e l'IoT (Internet of Things), dispongono di un connettorestandard JST PHR2 per il collegamento di una batteria ricaricabile Li-Po che alimenta sia la scheda, sia gli eventuali dispositivi esterni. Quando le schede sono alimentate via USB, viene attivata la ricarica della batteria. Quando le schede sono alimentate dalla batteria ricaricabile, il pin 5V fornisce circa 3,7V.
Sia la scheda originale, sia i cloni, fanno uso dishields, ovvero di espansioni alla Arduino base, realizzate con schede acircuito stampato che possono essere collocate al di sopra della Arduino, inserendosi nei connettori già normalmente presenti su Arduino. La rigida definizione della funzione di ciascun PIN delle due file di connettori delle schede Arduino permette di realizzare gli shield certi della compatibilità hardware. Esistono espansioni dedicate a varie funzioni, dalcontrollo motorio, albreadboarding (prototipizzazione). L'evoluzione della componentistica elettronica sta privilegiando un collegamento degli accessori tramite le interfacceSPI eI2C, mentre gli shield sono per applicazioni più complesse che richiedono una circuiteria hardware complessa.
Arduino LeonardoL'Arduino Diecimila.Retro della scheda Arduino Duemilanove.Versione flessibile di Arduino LilyPad, per applicazioni su tessuti.
L'hardware originale Arduino è interamente realizzato inItalia dalla Smart Projects, mentre cloni della scheda possono essere realizzati da chiunque in qualsiasi parte del mondo.
Sono state commercializzate le seguenti versioni dell'hardware Arduino:
Arduino Extreme, con interfaccia di programmazioneUSB, facente uso del chip ATmega8;
Arduino Mini, una versione in miniatura facente uso di un ATmega168 amontaggio superficiale;
Arduino Nano, una versione ancor più piccola della Mini, utilizzante lo stesso controller ATmega168SMD e alimentata tramite USB;
LilyPad Arduino, un progetto minimalista per applicazione su indumenti, con lo stesso ATmega168 in versioneSMD;[16] la scheda è circolare dal diametro di 50 mm, per circa 0,8 mm di spessore;
Arduino NG, con interfaccia USB per programmare e usare un ATmega8;
Arduino NG plus, con interfaccia di programmazione USB, con un ATmega168;
Arduino BT, con interfaccia di programmazioneBluetooth e con un ATmega168;
Arduino Diecimila, con interfaccia di programmazione USB e con un ATmega168 in un package DIL28;
Arduino Duemilanove, facente uso del chip Atmega168 (o Atmega328 nelle versioni più recenti) e alimentata tramite USB, con commutazione automatica tra le sorgenti di alimentazione;
Arduino Mega, che fa uso di un ATmega1280 a montaggio superficiale per I/O e memoria addizionale;
Arduino Uno, evoluzione della Duemilanove con un differente chip, programmabile e più economico, dedicato alla conversione USB-seriale;
Arduino Mega2560, che fa uso di un ATmega2560 (anch'esso a montaggio superficiale) ed è un'evoluzione dell'Arduino Mega;
Arduino Due, che fa uso di un Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU;
Arduino Zero Pro, dotata di un microcontrollore Atmel SAMD21 basato su core ARM Cortex M0+ a 32 bit;
Arduino Yún, che fa uso di un ATmega32u4 e del processore Atheros AR9331, quest'ultimo compatibile con una distribuzioneLinux basata suOpenWrt e chiamataLinino OS;
Arduino Nano 33 IoT, con chip SAMD21 e modulo Wifi e Bluetooth NINA-W10;
Arduino Nano RP2040 Connect, con chip Raspberry Pi RP2040;
Arduino Nano 33 BLE, con chip Nordic Semiconductors nRF52840;
Arduino Nano 33 BLE Sense, come il modello BLE, ma con l'aggiunta di numerosi sensori;
Arduino Nano Every, evoluzione di Arduino Nano, con ATMega4809;
Arduino MKR 1000 WiFi, con modulo ATSAMW25 che condiene il SAMD21, WINC1500 ed ECC508 ;
Arduino MKR WiFi 1010, con chip SAMD21 e modulo Wifi e Bluetooth NINA-W10, ECC508 crypto chip;
Arduino MKR FOX 1200, con chip SAMD21 e modulo wireless SigFox Microchip Smart RF ATA8520 ;
Arduino MKR WAN 1300, con chip SAMD21 e modulo wireless LoRa® Murata CMWX1ZZABZ;
Arduino MKR WAN 1310, con chip SAMD21 e modulo wireless LoRa® Murata CMWX1ZZABZ, 2MB SPI Flash ;
Arduino MKR GSM 1400, con chip SAMD21 e modulo wireless SARA-U201 GSM/3G;
Arduino MKR NB 1500, con chip SAMD21 e modulo wireless SARA-R410M-02B Narrowband LTE Cat M1/NB1;
Arduino MKR Vidor 4000, con chip SAMD21, FPGA Intel® Cyclone® 10CL016 e modulo wireless Wifi e Bluetooth NINA-W10;
Arduino MKR Zero, con chip SAMD21 e slot per scheda microSD.
Arduino UNO R4 minima, con microcontrollore RA4M1 a 48 MHz di Renesas, 256 kB Flash, 32 kB SRAM.
Arduino UNO R4 WiFi, con microcontrollore RA4M1 a 48 MHz di Renesas, ESP32-S3, matrice LED 12x8
In occasione del CES del 2020, Arduino presenta la prima scheda della nuova famiglia PRO.[23] Con Portenta H7 Arduino si propone come fornitore di soluzioni per il mondo dell'industria edell'IoT, forte di oltre 30 milioni di utenti già familiari con il proprio ecosistema. Alla famiglia PRO appartengono alcune schede proposte anche in precedenza, caratterizzate dalla connettività wireless.
La scheda Arduino UNO Mini Limited edition e la sua confezione numerata e autografata
In occasione del raggiungimento di dieci milioni di Arduino UNO venduti, è stato sviluppato intiratura limitata e con una confezione speciale autografata l'Arduino UNO Mini Limited Edition.[24] La scheda è stata ridotta a circa un quarto delle dimensioni originali, diventando 34,2 x 26,6 mm, pur conservando tutte le caratteristiche dell'hardware originale. Il circuito stampato è nero, con tutte le piazzole dorate e il connettore USB è di tipoUSB-C. Ogni scheda è fornita in una confezione, firmata dai fondatoriDavid Cuartielles,Massimo Banzi, David Mellis,Tom Igoe e dal CEOFabio Violante, mentre ilnumero seriale della scheda è presente nella parte inferiore della scheda stessa e sotto le firme. Non avendo caratteristiche hardware differenti dalla scheda UNO originale, si tratta principalmente di un prodotto destinato a chi desidera possedere un oggetto particolare e collezionabile, a marchio Arduino.
Arduino UNO R4 Minima, rilasciata a Giugno 2023Arduino UNO R4 WiFi, rilasciata a Giugno 2023 e dotata di WiFi e Matrice LED
A distanza di undici anni dalla messa in produzione della versione R3 della scheda Arduino UNO, la scheda più diffusa in ambito educativo e oggetto di numerose riproduzioni grazie alla condivisione in Open Hardware eOpen Source degli schemi e del firmware, Arduino ridisegna la scheda e a Giugno 2023 lancia due nuove versioni, entrambe caratterizzate dalla sigla R4[25]. Le due schede condividono il medesimomicrocontrollore RA4M1 a 48 MHz di Renasas che sostituisce ATmega 328P a 16 MHz di Atmel. Entrambe sono identiche nel formato alla versione R3 con cui condividono anche la posizione dei pin sui due connettori, garantendo così la compatibilità con l'hardware realizzato per la versione R3. Con questo aggiornamento vengono recepite diverse esigenze manifestate negli anni e per questo entrambe le schede offrono una maggiore quantità di memoria per il codice, per i dati persistenti e per quelli temporanei. Il microcontrollore dispone infatti di 256kB di memoria FLASH e 32kB di memoria SRAM. I pin per l'inputanalogico sono rimasti sei, come i sei pinPWM, mentre si aggiunge un convertitoreDAC. Per le comunicazioni la scheda dispone di una portaUART, unaI2C, unaSPI e una CAN Bus. Il connettore per il collegamento al computer è ora unUSB-C.Uno degli aspetti critici della versione R3 era il limite di 12V per la sua alimentazione, con l'elettronica della scheda funzionante a 5V. Ora la scheda accetta da 6 a 24V come VIN e quindi diventa più semplice la sua integrazione in progetti che utilizzano tensioni fino a 24V, come ad esempio quelli che gestiscono strip LED o motori passo passo. Gli ingressi e le uscite, comunque, restano a 5V.La versione WiFi utilizza un modulo Expressif ESP32-S3 con una propria memoria di 384 kB FLASH e 512 kB di SRAM utilizzate dal microcontrollore dual core XTensa LX7 a 240 MHz. Il modulo permette alla scheda di collegarsi in rete e di interagire con Arduino CLOUD[26] o di realizzare applicazioni IoT con altre piattaforme.La compatibilità di queste due schede con il codice realizzato per la versione R3 di Arduino UNO é parziale in quanto alcune librerie di terze paerti potrebbero fare riferimento a specifiche funzioni del microcontrollore ATmega. Nel tempo questi problemi verranno risolti dalla comunità e con pochi aggiustamenti e cambi di libreria i progetti per R3 potranno funzionare con R4.I prezzi di queste due schede sono inferiori rispetto alle versioni precedenti equivalenti.
L'enorme quantità e l'estrema variabilità d'uso e di componenti rendono difficile definire univocamente una scheda Arduino-compatibile. Solitamente, essa contiene unmicrocontroller a 8, 16 o 32 bitAtmel AVR,PIC oARM, con frequenza di clock variabile tra 1 e 96 MHz. Molte schede incorporano componenti aggiuntivi pensati per i più svariati utilizzi. Uno dei vantaggi della piattaforma Arduino è la disponibilità di librerie per il collegamento dei dispositivi più svariati. Beneficiano di questo una serie di schede prodotte da aziende indipendenti e con un'architettura diversa, basata su microcontrollori quali ad esempio ESP8266 e ESP32 sviluppati daExpressif Systems; la possibilità di programmare queste schede tramite l'Arduino IDE ne ha permesso una rapida diffusione ed è interessante notare come il numero dei download dell'Arduino IDE siano molto superiori rispetto alla quantità di schede a marchio Arduino.
Insieme all'IDE sono scaricati varisketch di esempio, per introdurre l'utente alla programmazione della macchina; i temi sono molto basici: come gestire gli ingressi analogici e digitali, far accendere un LED in modo pulsante e variabile; si possono però anche affrontare problemi più complessi, come la gestione di un displayLCD o di una scheda telefonicaGSM[27]. Oltre alle librerie già incorporate (più di una decina), l'utente può aggiungerne con uno strumento di importazione compreso nell'IDE. Per vedere i risultati di uno sketch è attivabile dall'IDE unafinestra seriale di monitoring, sulla quale far comparire l'output di istruzioniSerial.print(parametro) incorporate nello sketch stesso.
Il primoIDE, basato su Java e giunto alla diciottesima release, ha accompagnato tutti gli sviluppatori sin dagli inizi. Gli stili di programmazione e la diffusione di altri linguaggi con i relativi IDE ha portato allo sviluppo di un nuovo IDE anche per Arduino. Arduino IDE 2.0[28] non è più basato su Java ed è dotato di funzionalità più moderne. Una barra laterale a icone sostituisce i menu, avvicinandosi allo stile del WEB Editor. La scrittura del codice beneficia della funzione di autocompletamento, in grado di velocizzare la scrittura degli sketch, riducendo anche la possibilità di errori di digitazione. Il serial monitor, spesso utilizzato come strumento per il debug degli sketch, passa dalla modalità a finestra indipendente a quella di area integrata nell'interfaccia. Le schede che supportano ildebug hardware sono supportate direttamente ed è quindi possibile impostarebreakpoint nel codice e gestire l'esecuzione dello sketch in maniera controllata. Arduino IDE 2.0 è in grado di caricare e scaricare gli sketch dall'account utente sull'Arduino Cloud. Anche questo IDE è Open Source ed il suo codice sorgente è su Github[29], a disposizione degli utenti per proporre modifiche, migliorie o segnalarebug.
Per dare maggiore libertà ai programmatori più esperti, Arduino ha introdotto Arduino CLI[30]: lo strumento a riga di comando che contiene tutto il necessario per la realizzazione di applicazioni con le schede Arduino delle varie famiglie. Dalla riga di comando è possibile installare librerie e file specifici per le varie schede, avviare la compilazione e il caricamento. Questo consente ai chi sviluppa il codice di utilizzare l'editor preferito senza perdere la praticità di un flusso di lavoro ottimizzato come quello dell'Arduino IDE.
Con l'introduzione dell'Arduino Cloud[31], è stato reso disponibile il WEB Editor[32] che permette di creare sketch e di caricarli sulle schede Arduino collegate a computer con sistemi operativiWindows,MacOS eLinux. Con questo editor non è necessario preoccuparsi di installare librerie o schede in quanto è tutto disponibile nelle opzioni di configurazione. Il WEB Editor è disponibile gratuitamente con delle limitazioni: 25 compilazioni al giorno, due dispositivi in cloud, 100 MB di spazio per gli sketch e un giorno di ritenzione dei dati. A pagamento sono disponibili altri piani[33] con caratteristiche specifiche per vari tipi di utenza. Oltre al WEB Editor, Arduino Cloud permette la creazione delle dashboard: delle interfacce grafiche costruite con vari elementi per la visualizzazione dei dati ricevuti. Con la creazione delle dashboard diventa semplice visualizzare i dati raccolti da una scheda Arduino, dotata di funzioni di comunicazione, su una pagina web accessibile con ibrowser più diffusi.
Alcune schede Arduino sono in grado di utilizzare il linguaggio di programmazioneMicroPython, una versione ridotta e ottimizzata per funzionare suimicrocontrollori. Questo linguaggio permette di accedere a tutte le funzionalità hardware delle schede ed è un'alternativa alla programmazione con il lilnguaggio Arduino che è una particolare versione semplificata di C++. Le schede attualmente compatibili sono Nano 33 BLE e BLE Sense, Nano RP2040 Connect e Portenta H7. Arduino IDE non supporta questo linguaggio e per questo va utilizzato OpenMV IDE, un ambiente di programmazione specifico che consente di scrivere e caricare i programmi sulle schede in modo paragonabile all'IDE tradizionale. Da notare che MicroPython è unlinguaggio interpretato e il processo di esecuzione del codice è diverso rispetto agli sketch. Lo sketch vienecompilato e trasformato inlinguaggio macchina direttametne eseguibile dal microcontrollore; il programma, oscript, in MicroPython viene caricato sulla scheda dove in precedenza è stato caricato l'interprete che in tempo reale lo esegue. Per questo motivo le schede vanno preparate attraverso un processo specifico[34] che le carica con l'interprete MicroPython.
Un esempio alternativo di ambiente integrato dedicato ad Arduino (ma anche ad altre utilizzazioni) èMinibloq, distribuito con licenza libera, che mette a disposizione un particolare ambiente di sviluppo visuale per la programmazione di Arduino, robot, e altri simili dispositivi diphysical computing.
Caratteristiche di Minibloq sono l'interfaccia intuitiva, e la capacità di generare il codice a partire da uno schema grafico a blocchi disegnato dall'utente. Per questa sua impostazione intuitiva, il software è indirizzato ad avvicinare principianti e neofiti alla programmazione di microcontroller, in contesti scolastici ed educativi che vanno dallascuola primaria all'ambiente liceale.
L'applicazione, compilata conGCC, si presta a essere utilizzata anche su computer a più basse prestazioni, comenetbooks,OLPCXO-1,Intel-Classmate.
Benché gli schemi hardware e il sorgente software siano resi disponibili con licenzecopyleft, il nome Arduino e il logo sonomarchi registrati e possono essere usati solo dietro permesso. Il documento che esprime lapolitica d'uso del nome "Arduino" mette l'accento su come il progetto sia aperto a incorporare lavori altrui nel prodotto ufficiale.[35]
Quale conseguenza di queste convenzioni sulla protezione del nome, un gruppo di utilizzatori ha effettuato un "fork" (nel senso esteso del termine) dell'Arduino Diecimila,distribuendo una scheda equivalente chiamata "Freeduino"; il nome volutamente non è registrato ed è quindi liberamente utilizzabile.
Il progetto Arduino ha ricevuto una menzione d'onore alPrix Ars Electronica del2006, nella categoriaComunità Digitali[36]. Arduino ha destato l'interesse dei media mainstream italiani e internazionali, entrando nel dibattito pubblico. Allo storico Gabriele Catania, in un'intervista per un quotidiano milanese, Banzi in persona spiegava: "In sintesi, [Arduino] è un piccolo computer, di bassissima potenza, molto semplice, dalle dimensioni di una carta di credito. È lo stesso tipo di computer che si trova, ad esempio, in un forno a microonde, o in un telecomando. Negli oggetti di tutti i giorni, insomma. Ed è progettato per essere facile da conoscere e da programmare [...] Una persona con limitate conoscenze tecniche, se acquista un po’ di esperienza con Arduino, è poi in grado di progettare oggetti d’uso comune che abbiano al loro interno un cuore digitale, ossia questo processore"[37].
^Di Tore S, TODINO M. D., Sibilio S (2019). Disuffo: Design, prototyping and development of an open-source educational robot . FORM@RE, vol. 19, p. 106- 116, ISSN 1825-7321, doi:http://dx.doi.org/10.13128/formare-24446.
^DI TORE, STEFANO, TODINO, MICHELE DOMENICO, PLUTINO, ANTONINA (2019). Le wearable technologies e la metafora dei sei cappelli per pensare a supporto del seamless learning. PROFESSIONALITÀ, vol. Numero 4/II – 2019, p. 118-132, ISSN 0392-2790.
«Arduino [...] showed off the new version in time for the New York Maker’s Faire, with a 96 MHz clock speed, 256 KB of flash memory, 50 KB of SRAM, five SPI buses, two I2C interfaces, five UARTs and 16 12-bit analog interfaces.»
