Corso Arduino con .NET

Lezione 1 • Configurazione dell'Ambiente di Sviluppo

Guida l'installazione dell'IDE Arduino, del .NET SDK e dei driver necessari su Windows, macOS e Linux. Gli studenti concludono con un ambiente di sviluppo verificato e connesso.

Lezione 2 • Concetti Essenziali di Elettronica

Introduce tensione, corrente, resistenza e la Legge di Ohm come prerequisiti per il lavoro con i circuiti. Fornisce le basi di fisica necessarie per ogni sezione hardware successiva.

Lezione 3 • Sicurezza e Buone Pratiche di Laboratorio

Stabilisce la manipolazione sicura dei componenti, le precauzioni contro le scariche elettrostatiche (ESD) e le abitudini di organizzazione del banco di lavoro. Previene danni all'hardware e lesioni personali durante il corso.

Lezione 4 • Componenti Hardware di Arduino

Identifica le schede Uno, Nano e Mega insieme ai loro pin, alimentazione e funzionalità integrate. Prepara gli studenti a selezionare la scheda giusta per un determinato progetto.

Lezione 1 • Flusso di Controllo e Logica

Insegna i costrutti if/else, switch/case, for, while e do-while con esempi pratici. Consente agli studenti di scrivere logica decisionale e ripetitiva negli sketch.

Lezione 2 • Debugging Efficace degli Sketch

Introduce il debugging con Serial.print, gli errori comuni del compilatore e l'isolamento dei guasti logici. Gli studenti acquisiscono capacità sistematiche di risoluzione dei problemi applicabili a tutti i progetti futuri.

Lezione 3 • Tipi di Dati e Variabili

Tratta i tipi int, float, bool, char, String e byte con le loro implicazioni in memoria. La selezione corretta del tipo previene overflow e conserva la RAM limitata.

Lezione 4 • Struttura dello Sketch e Flusso di Esecuzione

Spiega setup(), loop() e il ciclo di vita del runtime Arduino. Collega la struttura dello sketch al modo in cui il microcontrollore esegue il codice ripetutamente.

Lezione 1 • Interrupt e Input Guidato dagli Eventi

Configura gli interrupt esterni con attachInterrupt() per una gestione degli input reattiva e non bloccante. Prepara gli studenti per applicazioni critiche in termini di tempo nei capitoli successivi.

Lezione 2 • Ingresso Analogico con ADC

Legge potenziometri e sensori tramite analogRead() e interpreta i valori dell'ADC a 10 bit. Collega i conteggi grezzi dell'ADC a misurazioni fisiche significative.

Lezione 3 • Uscita Digitale e Controllo LED

Utilizza pinMode() e digitalWrite() per pilotare LED e altri carichi digitali. Stabilisce il modello di controllo dell'uscita riutilizzato in tutto il corso.

Lezione 4 • Ingresso Digitale e Lettura di Pulsanti

Legge lo stato dei pulsanti con digitalRead() e gestisce le resistenze di pull-up e pull-down. Introduce il debouncing come tecnica critica per input reali.

Lezione 1 • Collegamento di Sensori e Display Comuni

Integra sensori di temperatura, umidità e distanza, oltre a display OLED, utilizzando i protocolli sopra indicati. Rafforza la conoscenza dei protocolli attraverso il cablaggio pratico delle periferiche.

Lezione 2 • Risoluzione dei Problemi e Analisi dei Protocolli

Utilizza l'output del Monitor Seriale e i concetti dell'analizzatore logico per diagnosticare guasti di comunicazione. Sviluppa capacità sistematiche di debugging per sistemi multi-dispositivo.

Lezione 3 • Comunicazione Seriale UART

Configura le porte seriali hardware e software per la comunicazione da dispositivo a dispositivo e verso PC. Fornisce la dorsale di messaggistica utilizzata nella maggior parte dei progetti Arduino.

Lezione 4 • Protocollo I2C e Libreria Wire

Spiega l'indirizzamento I2C, i ruoli master/slave e utilizza la libreria Wire per comunicare con i sensori. Consente la connessione di più dispositivi su un bus a due fili.

Lezione 1 • Timer Hardware e Temporizzazione Precisa

Configura i timer hardware AVR per generare segnali PWM precisi e interrupt periodici indipendenti da loop(). Elimina la deriva temporale causata dal codice bloccante.

Lezione 2 • Watchdog Timer e Ripristino in Caso di Guasto

Configura il watchdog timer per resettare automaticamente uno sketch bloccato e registrare gli eventi di guasto. Migliora l'affidabilità del firmware in installazioni non presidiate.

Lezione 3 • Scrittura e Pubblicazione di Librerie Arduino

Impacchetta il codice sketch riutilizzabile in una libreria Arduino vera e propria con file header, sorgente e keywords. Le librerie condivisibili accelerano lo sviluppo di team e il contributo della community.

Lezione 4 • Gestione dell'Alimentazione e Modalità Sleep

Riduce il consumo di corrente utilizzando le modalità sleep AVR e le tecniche di spegnimento delle periferiche. Fondamentale per installazioni a batteria e sensori remoti.

Lezione 1 • Analisi e Visualizzazione dei Dati dei Sensori

Analizza le stringhe seriali in ingresso in C# e visualizza le letture dei sensori in tempo reale in un'interfaccia console o WinForms. Collega i dati hardware grezzi a un livello software rivolto all'utente.

Lezione 2 • Invio di Comandi da .NET ad Arduino

Implementa uno smistatore di comandi in .NET che attiva azioni su Arduino come il controllo LED o l'attivazione di motori. Dimostra il controllo bidirezionale hardware-software.

Lezione 3 • Registrazione dei Dati su File e Database

Archivia le letture dei sensori in file CSV e in un database SQLite locale da un'applicazione .NET. Fornisce un'archiviazione persistente dei dati per analisi e report.

Lezione 4 • Comunicazione Seriale da .NET

Utilizza System.IO.Ports.SerialPort per aprire, leggere e scrivere dati tra un'app .NET e Arduino. Stabilisce il canale di integrazione principale per il resto del capitolo.

Lezione 1 • Controlli Utente e Interazione Hardware

Crea controlli riutilizzabili come interruttori, slider e indicatori che inviano comandi ad Arduino. I controlli incapsulati accelerano lo sviluppo e il riutilizzo della dashboard.

Lezione 2 • Architettura di un'Applicazione WinForms

Struttura un progetto WinForms con separazione tra livello seriale, UI e dati. Un'architettura pulita previene il codice spaghetti man mano che la complessità della dashboard cresce.

Lezione 3 • Visualizzazione dei Dati in Tempo Reale

Traccia flussi di sensori in tempo reale utilizzando controlli grafici e aggiornamenti guidati da timer in WinForms. Fornisce agli utenti un feedback visivo immediato dall'hardware connesso.

Lezione 4 • WPF e MVVM per Dashboard Arduino

Realizza una dashboard WPF utilizzando il pattern MVVM con data binding ai valori live di Arduino. MVVM migliora la testabilità e la manutenibilità rispetto agli approcci basati su gestori di eventi.

Lezione 1 • Progettazione e Implementazione del Firmware

Implementa un firmware Arduino modulare con lettura sensori, gestione comandi e output seriale. Applica tutte le tecniche firmware dei capitoli precedenti in un codice unificato.

Lezione 2 • Distribuzione, Demo e Revisione

Distribuisce il sistema completo, presenta una demo dal vivo e conduce una retrospettiva strutturata. Gli studenti consolidano l'apprendimento e identificano aree di crescita continua.

Lezione 3 • Sviluppo del Servizio Backend .NET

Realizza un servizio in background .NET che gestisce la comunicazione seriale, l'archiviazione dei dati e gli endpoint REST. Disaccoppia l'I/O hardware dal livello di presentazione.

Lezione 4 • Architettura e Requisiti del Sistema

Definisce i requisiti funzionali, la selezione dell'hardware e un diagramma dell'architettura a livelli. Un'architettura chiara previene l'espansione incontrollata delle specifiche e guida tutte le decisioni implementative.