ArduinoAsDevice

Controlla una scheda Arduino da un'applicazione .NET via porta seriale: configura i pin come input/output, leggi e scrivi valori digitali e analogici, genera onde a frequenza e ampiezza regolabili e ricevi letture in continuo (streaming) direttamente dal firmware.

Il progetto è composto da due parti:

1. Firmware Arduino — sketch generico compatibile con le schede AVR più comuni (Uno, Nano, Mega, Leonardo…)
2. Libreria .NET — disponibile sia per .NET moderno (net8.0) sia per .NET Framework 4.8, con gli stessi sorgenti condivisi

ArduinoAsDevice/
├── firmware/
│   └── ArduinoAsDevice/
│       └── ArduinoAsDevice.ino        # sketch firmware (parser comandi + streaming)
├── src/
│   ├── Shared/                        # sorgenti C# condivisi tra i due target
│   ├── ArduinoAsDevice.Net/           # libreria .NET 8.0
│   └── ArduinoAsDevice.NetFx/         # libreria .NET Framework 4.8
├── samples/
│   ├── ConsoleDemo/                   # applicazione console di esempio
│   └── WinFormsDemo/                  # pannello desktop Windows per pin e stream
└── ArduinoAsDevice.sln

1. Apri firmware/ArduinoAsDevice/ArduinoAsDevice.ino con l'IDE Arduino
2. Seleziona la scheda e la porta corretta
3. Carica lo sketch

Il firmware apre la seriale a 115200 baud e risponde a comandi testuali (uno per riga).

• .NET 8+: referenzia src/ArduinoAsDevice.Net/ArduinoAsDevice.Net.csproj (richiede il pacchetto NuGet System.IO.Ports, già incluso)
• .NET Framework 4.8: referenzia src/ArduinoAsDevice.NetFx/ArduinoAsDevice.NetFx.csproj

using ArduinoAsDevice;

using var dev = new ArduinoDevice("COM3");   // oppure /dev/ttyUSB0 su Linux/macOS
dev.Open();

// Configura un pin come output e scrivilo
dev.SetPinMode(13, PinMode.Output);
dev.DigitalWrite(13, true);

// Lettura digitale e analogica
bool stato = dev.DigitalRead(2);
int valore = dev.AnalogRead(14);             // A0 = pin 14 sulle schede AVR

// Ampiezza PWM (duty cycle 0-255)
dev.AnalogWrite(9, 128);

// Onda quadra a frequenza regolabile (0 = stop)
dev.SetTone(8, 440);                          // 440 Hz

// Streaming: lettura automatica ogni 250 ms
dev.ReadingReceived += (s, e) =>
    Console.WriteLine($"pin {e.Pin} = {e.Value}");
dev.StartStream(pin: 14, analog: true, intervalMs: 250);
// ...
dev.StopStream();

// Opzione 1: su console/file con timestamp automatico
dev.LogOutput = Console.Out;
// oppure su file:
dev.LogOutput = new StreamWriter("serial.log") { AutoFlush = true };

// Opzione 2: callback personalizzata
dev.Logger = (line, sent) =>
    Console.WriteLine(sent ? $"TX: {line}" : $"RX: {line}");

Esempio di output su LogOutput:

22:31:04.512 >> PING
22:31:04.530 << PONG 1.0.0
22:31:04.612 >> DREAD 2
22:31:04.625 << D 2 1

Un comando per riga (\n), risposte su una riga:

Lo streaming supporta un pin alla volta. Le righe S ... sono asincrone; le altre righe sono risposte sincrone ai comandi.

dotnet build ArduinoAsDevice.sln

Compila entrambe le librerie (net8.0 e net48) e il sample console.

dotnet run --project samples/ConsoleDemo -- COM3

Senza argomenti mostra le porte seriali disponibili.

Su Windows è disponibile anche un pannello grafico per:

• scegliere il profilo Arduino Uno, Nano o Mega e la porta COM;
• aprire e chiudere la comunicazione;
• configurare modalità, stato digitale, PWM e tone dei pin compatibili;
• leggere e rappresentare lo stato dei pin;
• visualizzare lo stream analogico o digitale di un pin in un grafico;
• consultare il log seriale con timestamp e direzione TX/RX;
• salvare e caricare porta, baud rate, pin e parametri stream in JSON.

dotnet run --project samples/WinFormsDemo

I pin D0/D1 sono mostrati ma protetti perché usati dalla seriale. Il caricamento di un file aggiorna la UI senza connettere il dispositivo né avviare lo stream: se il dispositivo è già connesso, usare Applica configurazione per inviare le impostazioni. Come il protocollo, il grafico gestisce un solo pin alla volta.

• Sulle schede AVR i pin analogici A0-A5 corrispondono ai numeri 14-19
• tone() usa un timer hardware: su alcune schede può interferire con il PWM dei pin 3 e 11
• Lo streaming è limitato a un pin alla volta (per semplicità del protocollo)
• All'apertura della porta seriale le schede AVR si resettano: la libreria attende ~2 s prima di comunicare