Open Hardware & Arduino

Usualmente mi occupo solo della parte software, non essendo un esperto della parte hardware, ma l’ottima presentazione di Riccardo Lemmi mi ha fatto venire voglia di leggere un po di materiale sul mondo dell’open hardware in generale ed Arduino in particolare.

La parola Open hardware (o Hardware libero) si riferisce ad hardware elettronici e di computer che sono stati progettati con la stessa politica del software libero ed open source (FOSS). L’hardware libero è parte della cultura dell’open source, che espande quest’ideologia al di fuori dell’ambito del software.

Il termine viene principalmente usato per esprimere la libera divulgazione di informazioni riguardanti il progetto stesso dell’hardware, comprendente gli schemi, la lista dei materiali, il layout dei dati del circuito stampato, solitamente insieme al FOSS per far girare l’hardware.

Licenze

Piuttosto che creare una nuova licenza, alcuni progetti di hardware libero usano semplicemente le licenze esistenti per il software open source. In più, sono state proposte nuove diverse licenze. Queste licenze sono progettate per indirizzare specifiche istanze per il progetti hardware. I principi del software open source è stato trasportato su queste licenze. Le organizzazioni tendono a radunarsi introno a una licenza condivisa. OpenCores preferisce la LGPL, FreeCores insiste sulla GPL, la Open Hardware Foundation promuove la licenza copyleft o altre licenze permissive. I progetti di grafica aperta usano una più ampia quantità di licenze, inclusa la licenza MIT, GPL, e una licenza proprietaria.

Esempi di Open hardware

RepRap

Il Progetto RepRap, abbreviazione di prototipo a replicazione rapida (in inglese: replicating rapid prototyper), è un’iniziativa finalizzata a sviluppare una stampante 3D che produca da sé la maggior parte dei suoi stessi componenti. Tutti i lavori creati nell’ambito di questo progetto sono rilasciati sotto licenze open source. RepRap si distingue dal simile progetto Fab@Home, anch’esso open source, proprio per l’autoreplicazione.

RepRap fu fondato nel 2005 dal dottor Adrian Bowyer, un Senior Lecturer in ingegneria meccanica alla Università di Bath nel Regno Unito.

Ad oggi, sono state rilasciate due stampanti 3D: Darwin, nel marzo 2007, e Mendel nell’ottobre 2009. Gli sviluppatori le hanno chiamate così in onore dei biologi che hanno contribuito a teorizzare l’evoluzione delle specie.

Grazie alla capacità di autoreplicazione delle macchine, gli autori immaginano la possibilità di distribuire economicamente unità RepRap ai privati e alle comunità, dando loro la possibilità di creare (o scaricare da Internet) prodotti complessi, senza bisogno di costose infrastrutture industriali

Bug Labs

Bug Labs è una società tecnologica con sede a New York che sviluppa e commercializza periferiche hardware open-source per la prototipazione rapida di dispositivi elettronici. L’azienda ha sviluppato una piattaforma hardware simil Lego che gli appassionati e gli ingegneri possono utilizzare per creare i propri dispositivi digitali. Attualmente, l’azienda accetta pre-ordini per la seconda versione della sua gamma di hardware.

Nell’autunno 2010 la società riparte con delle partnership con diversi operatori di telefonia mobile negli Stati Uniti per favorire invenzioni di nuovi tipi di dispositivi wireless. Nel mese di settembre, ha annunciato partnership con Verizon Wireless sullo sviluppo di “nuove piattaforme wireless per l’innovazione di prodotto”

Arduino

Arduino è una piattaforma hardware per il physical computing sviluppata all’Interaction Design Institute di Ivrea, un istituto fondato dalla Olivetti e da Telecom Italia[1]. Arduino è basata su una semplicissima scheda di I/O e su un ambiente di sviluppo che usa una libreria Wiring per semplificare la scrittura di programmi in C e C++ da far girare sulla scheda.

Arduino può essere utilizzato per lo sviluppo di oggetti interattivi stand-alone ma può anche interagire, tramite collegamento, con software residenti su computer, come Adobe Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, SuperCollider.

Il team di Arduino è composto da Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, e David Mellis.

La piattaforma può essere costruita a mano o acquistata preassemblata; il software può essere scaricato gratuitamente. L’hardware reference designs (CAD files) sono disponibili con una licenza open-source, siete liberi di adattarla ai vostri bisogni.

Il progetto ha preso avvio in Italia a Ivrea, nel 2005, con lo scopo di rendere disponibile, a progetti di Interaction design realizzati da studenti, un device per il controllo che fosse più economico rispetto ad altri sistemi di prototipazione disponibili all’epoca.

Specifiche tecniche Arduino

AVR Atmega
High Performance, Low Power AVR® 8-Bit Microcontroller

–RISC Architecture, 20 MIPS Throughput at 20 MHz

High Endurance Non-volatile Memory segments
-Flash program memory, EEPROM, SRAM

Peripheral Features
– – Real Time Counter with Separate Oscillator
– Six PWM Channels
– 8-channel 10-bit ADC in TQFP and QFN/MLF package
– 6-channel 10-bit ADC in PDIP Package
– Programmable Serial USART
– Master/Slave SPI Serial Interface
– Byte-oriented 2-wire Serial Interface (Philips I2C compatible)
– Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip
Oscillator
– Two 8-bit Timer/Counters , One 16-bit Timer/Counter
On-chip Analog Comparator
– Interrupt and Wake-up on Pin ChangeN/MLF

Software

L’IDE di Arduino è un’applicazione multipiattaforma scritta in Java, ed è derivata dall’IDE creato per il linguaggio di programmazione Processing e per il progetto Wiring. È concepita per introdurre alla programmazione artisti e altri neofiti, a digiuno di pratica nello sviluppo di software. Per permettere la stesura del codice sorgente. la scheda include inoltre un editore di testo dotato di alcune particolarità, come il syntax highlighting, il controllo delle parentesi, e l’indentazione automatica. L’editor è inoltre in grado di compilare e lanciare il programma eseguibile in una sola passata e con un singolo click. In genere non vi è bisogno di creare dei Makefile o far girare programmi dalla riga di comando.

L’ambiente di sviluppo integrato di Arduino è fornito di una libreria software C/C++ chiamata “Wiring” (dall’omonimo progetto Wiring), che rende molto più semplice implementare via software le comuni operazioni input/output.

Fritzing

È un software open-source per supportare designers, artisti, ricercatori ed hobbisti nel disegnare i protipi di sistemi basati su Arduino.

La filosofia dietro il progetto è quella di aiutare gli utenti a documentare i propri progetti, a condividerli con gli altri, a insegnare l’elettronica e a creare i circuiti stampati.

Progetti:

Ci sono moltissimi progetti documentati in rete che fanno uso di arduino per la cose più varie, tra cui l’automazione di casa e giardino ed anche usi più stravaganti.

Per vedere alcuni esempi:

http://www.youtube.com/results?search_query=arduino&aq=f

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