Gli sketch

Arduino non è solo un prodotto hardware.

I suoi progettisti, infatti, hanno costruito attorno ad esso un vero e proprio ambiente di sviluppo, per consentire agli utenti di imparare rapidamente ad utilizzarlo. Tutti i software associati sono distribuiti come software libero, per poter essere sviluppati e migliorati costantemente a ritmi e condizioni di qualità competitivi sul mercato.

Noi studenti abbiamo potuto apprezzare la semplicità d'uso di Arduino fin dalla produzione del primissimo sketch. Infatti i programmi necessari per comandare Arduino sono così semplici che è stato attribuito ad essi questo nome un po' riduttivo. Sketch, in inglese, significa schizzo, o abbozzo.

Il primo programma che tutti i principianti imparano come esercizio di test serve a controllare un singolo led. Noi abbiamo dato a questo programma il nome lucciola, ma lo possiamo ritrovare su internet con una ricerca sulla chiave blink in molti posti diversi.

Gli sketch sono programmi costruiti per operare su oggetti fisici. Prima di cominciare, bisogna predisporre un circuito elettronico adatto, come quello nella figura a fianco.

Addirittura, il nostro led funzionava bene senza bisogno di alcuna resistenza di protezione
Per noi, un led è una specie di lampadina, con due piedini asimmetrici, uno lungo e uno corto, che devono essere connessi rispettivamente al polo positivo e al polo negativo di un alimentatore di corrente continua. Il piedino numero 13 di arduino si può usare come una cosidetta uscita digitale, che si può programmare per generare un potenziale elevato¹⁾ oppure un potenziale nullo²⁾. Quando il potenziale è elevato, il led è acceso, quando il potenziale si annulla, il led si spegne. Possiamo così giocare con il nostro led come con una luccioletta.

$ cat lucciola.ino
// This is just a mockup sketch for test scons works

#define LUCCIOLA 13

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

void loop(void)
{
  digitalWrite(LUCCIOLA, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LUCCIOLA, LOW);
  delay(1000);
}

LUCCIOLA è un nome di fantasia. 13 un canale fisico.
Il programma consiste di due sezioni separate, cioè di due gruppi di istruzioni raccolte tra parentesi graffe. La prima sezione si chiama setup. setup è una funzione che raccoglie le istruzioni di preparazione del sistema, da eseguire una sola volta all'inizio del programma.
La seconda sezione si chiama loop. loop vuol dire anello, o ciclo. Le istruzioni del loop vengono ripetute da arduino all'inifinito, subito dopo il setup.

setup, pinMode, digitalWrite e delay sono parole tecniche, proprie dell'ambiente di sviluppo nativo di Arduino. Se vogliamo comprendere in modo dettagliato il loro significato, possiamo leggere direttamente le specifiche dichiarate nelle referenze ufficiali.

Le istruzioni di questo sketch sono così semplici che le potrebbe comprendere anche un bambino³⁾.
Se ne guardiamo una in dettaglio, tuttavia, possiamo scoprire un piccolo segreto:

 digitalWrite(LUCCIOLA,HIGH);

I programmi si scrivono, un po' come i testi normali, da sinistra verso destra, e poi vengono inviati al compilatore, per essere tradotti in linguaggio macchina.
Il compilatore li riceve come le merci sul nastro trasportatore di un supermercato. Da destra verso sinistra:

1. HIGH è un input: “Cosa voglio scrivere?”
2. LUCCIOLA è un ouput “Dove lo voglio scrivere?”
3. digitalWrite() è un processo: “Cosa voglio fare di questo input, verso questo ouput?

Sì, bè. Dovremmo spiegare ancora qualche dettaglio…
Come abbiamo modificato il programma, usando un editor di testo⁴⁾.
Oppure come lo abbiamo compilato con un comando da tastiera⁵⁾.

Ma questi sono davvero aspetti minimali.
Il fatto è che ci siamo messi sponteamente a modificare i tempi di ritardo e abbiamo osservato alcuni effetti divertenti che, volendo, potremmo raccontare qui sotto.