Un Arduino® è un marchio di microcontrollore programmabile che viene spesso utilizzato dagli hobbisti per interagire con altri dispositivi. In progetti come la robotica e la domotica, le schede Arduino® sono comunemente collegate a sensori, pulsanti e motori. I pin Arduino® consentono agli utenti di collegare facilmente una varietà di dispositivi e componenti al microcontrollore. Esistono tre tipi principali di pin Arduino®: pin digitali, pin analogici e pin di alimentazione.
I pin digitali possono essere utilizzati sia come pin di input che di output sulla maggior parte dei microcontrollori Arduino®. Ciò significa che un singolo pin può inviare e ricevere dati digitali. I pin digitali Arduino® possono essere solo “alti” o “bassi”. Quando un pin digitale è alto, è presente una tensione costante. Quando il pin è basso, questa tensione è sparita. L’accensione e lo spegnimento di un diodo a emissione luminosa (LED) è un’istanza comune di un’uscita digitale e il controllo dello stato di un pulsante è un esempio di ingresso digitale.
Oltre a fornire semplici ingressi e uscite, i pin digitali Arduino® di molte schede possono essere utilizzati anche per la modulazione di larghezza di impulso (PWM). La modulazione dell’ampiezza dell’impulso viene utilizzata per simulare un’uscita analogica variabile utilizzando pin digitali. Ad esempio, se un motore è collegato a un pin di uscita digitale, ruoterà quando il pin viene portato in alto e si fermerà quando il pin viene abbassato. Con PWM, il pin di uscita digitale viene attivato più velocemente o più lentamente per modificare la velocità del motore. La modulazione dell’ampiezza dell’impulso fa sì che i pin digitali Arduino® cambino alto e basso così rapidamente che la connessione si comporta come un’uscita analogica e la tensione risultante attraverso questo pin può essere controllata con precisione.
I microcontrollori Arduino® dispongono anche di pin di ingresso analogico. Come i pin di ingresso digitale, questi vengono utilizzati per leggere lo stato di un dispositivo collegato, come un sensore. Sebbene i pin digitali possano solo dire se una connessione è alta o bassa, i pin di ingresso analogico Arduino® sono in grado di leggere il valore esatto della tensione. Questo è utile per interfacciarsi con sensori analogici che hanno un’ampia gamma di valori possibili. Ad esempio, i sensori del termometro analogico inviano spesso una lettura di tensione che corrisponde alla temperatura. Utilizzando un pin di ingresso analogico, un Arduino® può leggere direttamente il valore.
L’ultimo tipo di pin Arduino® è il pin di alimentazione. La maggior parte dei microcontrollori Arduino® ha diversi pin di alimentazione che ricevono ed emettono una varietà di tensioni. Uno dei più importanti è il pin di alimentazione “voltage in” (VIN). Questo pin viene utilizzato per fornire una tensione costante per alimentare la scheda da un alimentatore esterno o da una batteria. I pin di alimentazione a cinque volt (5 V) consentono ai componenti e ai sensori di ricevere l’alimentazione a cinque volt regolata direttamente dal microcontrollore. Infine, i pin di alimentazione di terra (GND) possono essere utilizzati per mettere a terra elettricamente i dispositivi collegati a un Arduino®.