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DISPLAY ART: CREARE PROGETTI FANTASIOSI CON I DISPLAY

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di Roberto Vallini

In questo articolo tratterò il primo approccio con i display della 4D Systems. Un tutorial, passo dopo passo, per iniziare a “creare”, i progetti più fantasiosi. Questo tutorial, si è reso necessario, vista la scarsissima documentazione in italiano, contrapposta alla grande potenzialità artistica, di una generazione di display, i quali posseggono un loro ambiente di programmazione, ed un linguaggio proprio. Le intenzioni del tutorial sono quelle di dare un aiuto a coloro che si vogliano avventurare nel mondo del “display drawing”, una nuova tendenza che sta spopolando sul Web, ovvero usare dei dispositivi elettronici per creare vere e proprie opere d'arte, alcune delle quali sono addirittura presenti nelle gallerie internazionali.

4D Systems “Turning Tecnology into art”

Già il titolo fa presagire qualcosa di nuovo, di creativo, tradotto letteralmente dall'inglese “4D Systems Trasformando la tecnologia in arte”. E' doveroso ricordare i dispositivi “minori”, se così si possono definire, come i “Seven segment” e gli LCD passivi, visto che, oltre ad aver fatto la storia dell'indicazione, hanno aperto la strada a questa nuova tendenza. Da qualche anno la 4D Systems, ha deciso di investire in una serie di display i quali, permettono di liberare la propria fantasia, attraverso una gamma vastissima di prodotti che non solo offrono una visualizzazione ad alta definizione, ma soprattutto delle soluzioni grafiche “custom”, ovvero personalizzate, i cui unici limiti risiedono nella propria fantasia. Se siete dei veri “makers” è ora di fare un salto nel sito della 4D e dare un'occhiata: http://www.4dsystems.com.au/

Figura 1: Questo è display “Diablo” appena collegato al PC

Figura 1: Questo è display “Diablo” appena collegato al PC[/caption]

Il primo approccio

Avviato il software di programmazione ci si trova di fronte ad una schermata che ci chiede quale tipo di display vogliamo utilizzare, personalmente ho scelto il modello “Diablo u220RD 1,3”, visto che ero al mio primo approccio, ho preferito usare per le prove, il più economico, che con 25 euro arriva a casa vostra . Certamente le dimensioni ridottissime, un diametro di circa 3 centimetri, hanno inciso fortemente sulle possibilità progettuali, ma il fine era educativo, e per questo è servito allo scopo.

Figura 2: Questo è il display sulla basetta artigianale

Figura 2: Questo è il display sulla basetta artigianale[/caption]

Le caratteristiche

Il display è gestito dal processore DIABLO16, un integrato altamente performante che gli consente di essere totalmente indipendente da altri dispositivi di programmazione. Se lo si programma in modalità autonoma, occorre utilizzare il suo specifico software, ovvero il 4D Systems Workshop 4 IDE Software. Il Workshop IDE permette di realizzare progetti grafici veramente personalizzati. Il modulo display, attraverso il suo pin out, composto da un header a 30 vie, con pin 2.54mm maschio, può porsi all'altezza di atri device, come Arduino, avendo degli I/O, sia digitali che analogici, i quali permettono ai display della serie di diventare dei veri e propri “Master”. Avendo anche la possibilità di inserire una memoria micro-SD, attraverso un apposito alloggiamento posteriore, non ci sono limiti nelle dimensioni dei file alloggiabili. L'ulteriore pin header di 10 poli, (5 x 2 sovrapposti, con passo 2,54) di cui è dotato, va utilizzato con il cavetto di programmazione originale, (la casa sconsiglia altri adattatori uSB-Serial).

I primi passi

Una volta scaricato il “Workshop IDE 4D Systems”, vi troverete di fronte alla possibilità di 4 diversi tipi di programmazione: “Designer”, “Visi-Genie, “Visi” e “Serial”. La prima difficoltà, è data dal fatto che tutta la documentazione è in inglese. Vi sconsiglio vivamente di fare traduzioni automatiche, del tipo Google Traduttore, non per la scarsa fiducia in questi utili mezzi, ma perché con l'inglese tecnico, potreste trovarvi sorprese incomprensibili. Una per tutte, stavo usando non so quale integrato, un po' di anni fa' decisi di farlo tradurre automaticamente, ebbene, dalla traduzione uscì la seguente frase:” Prima di servire il vassoio, assicurarsi di avere apparecchiato la tavola”. In realtà doveva essere “ Prima di attivare il registro, assicurarsi della congruità della tabella della verità”.

Il posizionamento (Step One)

Innanzitutto la prima operazione da fare, è quella di posizionare il display, in un alloggiamento stabile. Ricordiamoci che stiamo operando con dei dispositivi versatili ma altrettanto delicati, con un processore a bordo scheda, che potrebbe essere danneggiato con il solo tocco del dito, attraverso una piccola ma letale scarica di elettricità statica. Ho tagliato uno schermo di plexiglas, con dei distanziali, in maniera da poter lavorare in sicurezza. Nella figura 2, vediamo la base auto-costruita per le prove di programmazione.

Il collegamento (Step Two)

Una volta che il nostro device grafico è ben saldo, occorre dargli un'occhiata dal lato contatti-Pin. Vedremo due GPIO, simili a quelli del Raspberry per intenderci. Il primo ha 30 poli, divisi in due file da 15 e serve per il collegamento Master/Slave oppure host, per chi preferisce il termine. Per connetterlo, occorre un opportuno cavo flat cablato sul connettore GPIO. In questo mio primo progetto, avendo utilizzato il GPIO da 10 poli, per la pura programmazione, mi soffermerò sulla descrizione di questo. Occorre fare molta attenzione, quando si inserisce il cavetto USB-Serial in quanto l'alimentazione andrebbe a finire sul Reset. Il cavo ha un driver proprietario, che si deve scaricare, sempre dal sito della 4D indicato precedentemente. Di seguito la disposizione dei pin dell'uLCD220RD: 1    VDD -5V 2    Not Conn. 3    Tx 4    Not Conn. 5    Rx 6    Not Conn. 7    GND 8    Not Conn. 9    Reset 10     Not Conn.

L'IDE della 4D Systems Workshop

Giunti a questo punto, se avete seguito le indicazioni per il download dei file necessari, vi troverete sullo schermo del vostro pc, l'icona del workshop, ovvero dell'ambiente di programmazione. Cliccate sull'icona e si aprirà la finestra che vedete in Figura 5, andate sul menù a tendina della barra destra e scegliete “NEW”, la quale vi reindirizzerà verso un altro menù a scorrimento dove compaiono i vari tipi di display. Scegliete il vostro e si parte per l'avventura!

]Figura 3: L'IDE del 4D Workshop 

Figura 3: L'IDE del 4D Workshop[/caption]

Visi-Genie

Questa è sicuramente la modalità di programmazione più intuitiva per l'utente, essa richiede il cavo di trasduzione USB-Serial, ma ha il vantaggio di non usare codici specifici, se non in fase avanzata. Dopo aperto il workshop 4D ci troviamo di fronte ad una toolbar intuitiva, con una serie di oggetti grafici che vanno dai primitivi poligoni: (cerchio, triangolo, rettangolo, linea ed ellisse), passando per le “labels” ovvero etichette e segnalibri, compilabili con un testo a vostro piacimento, e arrivando ai “gauges”, (manometri, indicatori di velocità, v-meter, ecc.). Non mancano indicatori di ogni tipo e addirittura animazioni e fotografie, le quali possono essere personalizzate, creando un ricordo multimediale, importando file a vostro piacimento, ma questo lo vedremo nella pratica dei tre progetti realizzati.

Il mio primo progetto “Jack the smoker”

Per il mio primo progetto ho utilizzato la modalità Visi-Genie, che tra le quattro disponibili è sicuramente la più intuitiva. Programmare con Visi-Genie (Step Three) a “Man-Jack the smoker ”. Come anticipato nel capitolo “I primi passi”, questa modalità è la più intuitiva, presenterò qui tre progetti grafici, in maniera da rendere, più educativo il primo approccio. Dunque, adesso che avete scelto il display vi troverete di fronte ad una nuova schermata con un nuovo menù, per intenderci, una toolbar di lavoro. In alto dalla quale potete selezionare il tipo di oggetto da posizionare nel vostro display. Compare vuota a destra, con una serie di indicazioni di posizione. Le cartelle in alto, contengono nove possibilità di scelta ,“button”, “gauges”, “labels” e altri oggetti in sequenza. Scegliete la cartella “primitive”, cliccate e selezionate: “triangle”, spostatela sul display e sistematela a vostro piacimento. Nel progetto 1 ho trascinato, dopo averle cliccate, quattro sagome, nell'ordine: due cerchi, un triangolo e un ellisse, per realizzare una simpatica figura che ho battezzato “Jack the smoker”, visibile in Figura 4.

]Figura 4: My “Jack the smoker” 

Figura 4: My “Jack the smoker”[/caption]

Il mio secondo progetto “Ufo Invasion”

Sempre nell'ottica della creazione, ma introducendo alcuni nuovi passaggi obbligati, che vi troverete ad affrontare , nella modalità Visi-Genie, ho immaginato un' ”invasione aliena”, se vi sembra follia è invece un esempio di come, la vostra fantasia sia messa alla prova con i display della 4D. Seguendo le medesime procedure descritte nel primo progetto “Jack the smoker” ho realizzato, sempre con alcune figure a disposizione un “UFO” multicolore.

Figura 5: My “UFO Invasion” 

Figura 5: My “UFO Invasion”[/caption]

Introduzione alla scelta cromatica

Se avete inserito qualunque oggetto, esso avrà una colorazione propria. Sorpresa delle sorprese, il workshop, contiene una parte interamente dedicata alla cromatica. Facciamo un esempio pratico, il cerchio è verde, se lo posizionate, vedrete comparire un menù chiamato “color”, cliccando la tendina, avrete accesso a tre gamme di colori: Windows colors, Theme Colors e 4DGL Colors. Ogni gamma contiene circa trenta variazioni. Ma non basta, se siete degli artisti esigenti, come è giusto che sia, in “color Picker” potrete scorrere una finestra con tutti i colori visibili. Questo è veramente il massimo. Nel menù di destra, oltre ad avere le coordinate degli oggetti, sull'asse X e Y, avrete anche le dimensioni, espresse in millimetri che, se modificate, fanno cambiare forma e posizione. Viceversa, le dimensioni si possono cambiare attraverso una procedura simile a quella usata dal comunissimo programma “Paint”, quindi trascinando i lati, senza preoccuparsi, delle dimensioni indicate sugli assi delle ordinate e delle ascisse.

Il mio Terzo progetto “Barbara”, ovvero l'apoteosi della creazione

Avendo conservato gelosamente, le fotografie dei momenti più belli della mia vita, in questi giorni, dalla rigorosa scatola dei ricordi, è saltata fuori una fotografia di una bellissima ragazza, la quale negli anni, è divenuta mia moglie. “Perché non metterla sul display”? Ho pensato. Impossibile? Niente diventa impossibile con la 4D! Nella toolbar degli oggetti inseribili, la prima folder è dedicata a oggetti multimediali, “ergo” - mi sono detto - “Fisserò questo splendido ricordo, di una gita scolastica sul display”. Ecco come ripetere ciò che ho fatto:

  1. Percorrere la medesima routine degli altri due progetti;
  2. Giunti alla cartella “Home”, selezionare Systems/Media e di seguito “Image”;
  3. Si aprirà una scelta di cartelle presenti nel vostro pc, selezionate quella dove conservate le immagini più preziose;
  4. Cliccate su quella che gradite;
  5. Trascinate l'immagine sul “portrait” (Lo schermo del display può essere ruotato a piacimento);
  6. A questo punto, la fotografia sarà traslata sullo schermo, poi cliccate la radice del file nella nella tendina di destra;
  7.  Si aprirà una finestra con l'intestazione “Image converter”, nella quale potrete apportare modifiche cromatiche e dimensionali, a vostra scelta, dopodiché cliccate sul pulsante “OK” e la vostra amata fotografia sarà sul display.

[Figura 6: My “Barbara project” 

Figura 6: My “Barbara project”[/caption]

Fino a qua mi son sbizzarrito nell'arte, con delle creazioni adatte alle dimensioni del piccolo “Diablo”, le quali, dimostrano come questo display, possa uscire, dalla stretta logica della segnalazione, e si possa immergere in progetti fantasiosi.

Inserimento di oggetti non primitivi

Gli indicatori possono essere utili per temperatura, luce, posizione e altri tipi di indicazione. Qui la cosa si complica leggermente, infatti, come già detto l'IDE offre una svariata serie di possibilità. Gli indicatori, a differenza degli oggetti “Prmitives”, sono più “pesanti”, nel senso che richiedono dei banchi di memoria più ampi, quindi i 6 banchi di memoria flash da 32.750 byte, per il codice utente e dati ed i 32Kb di SRAM puri, per l'utente non bastano più. Occorre munirsi di una microSD card, con almeno 2 Giga di spazio, e di un lettore di micro SD esterno al PC, affinché tutta la routine diventi più semplice possibile. Si parte sempre dalla maschera iniziale “NEW”, si sceglie, nel menù a tendina il tipo di display, quindi si apre la modalità Visi-Genie. Nella schermata “Home” si va a selezionare un indicatore, ad esempio, nel menù “Gauges”, un indicatore circolare di temperatura. Fatto questo passo, occorre, nel menù”project”, deselezionare Run-Flash, ossia la memoria a bordo del display e selezionare microSD. Questo passaggio è di fondamentale importanza, viceversa vi troverete dei continui “bug” del sistema. Questa parte richiede concentrazione e non basta , visto che, pur facendo le opportune operazioni, potrebbe non andare a buon fine. Questo problema non è vostro. Una comunicazione ufficiale della 4D, dopo ripetute segnalazioni, informa che non tutte le microSD sono accettate per la programmazione, attraverso il forum è stato pubblicato il seguente elenco di card non accettate. Quante ore di lavoro perse, prima di capire che non ero io a sbagliare… Una volta risolto l'arcano, posizionate l'oggetto, usando l'opzione download del medesimo, qui comparirà un minaccioso messaggio che dice di mettere il progetto in una periferica diversa. Nessun problema, se ci siamo premuniti del lettore esterno, si carica il progetto sul driver indicato, che potrà essere E, oppure F, a seconda delle periferiche di memoria esterne, inserite nella presa USB del pc, e azionare “Copy-Download”. Fatto ciò si dovrà estrarre la card dal lettore ed inserirla nell'apposito alloggiamento del display. Quindi, come conseguenza, avremo il nostro indicatore di temperatura piazzato e visibile. La tratteggiatura verde che compare a ogni piazzamento, è molto utile, in quanto indica che si sta sbordando dai confini del display. Muovendo il puntatore, si possono modificare le coordinate fino alla scomparsa della tratteggiatura e alla conclusione della routine. Buon divertimento.

Conclusioni

Questo mio articolo, è il frutto di una meticoloso studio sui display 4D ,Systems sul workshop e sulle modalità di connessione e programmazione. Lo scopo di quanto scritto è quello dare, a chi si affaccia per la prima volta in questo “mondo”,uno strumento di base per orientarsi. Infatti per poter esplicare tutte le modalità e le possibilità, non basterebbe un tomo di 300 pagine. Io ne ho scaricate e tradotte 157. Considerato che sul web, in lingua italiana c'è pochissimo, i dati a disposizione, riguardano essenzialmente le caratteristiche tecniche. Ritengo di aver impostato un tutorial, comprensibile ma non troppo pesante. Desumo che tutto ciò, frutto di tantissime ore di traduzione e studio abbia una valenza funzionale. Chi, come me, vive nel mondo dell'elettronica, forse, guarda con un pizzico di nostalgia, scomparire i circuiti “seven segment”, con la loro imponente circuiteria, e i display LCD a righe e colonne, ma è inevitabile affacciarsi ai progressi della tecnologia, puntando ad essere sempre i primi.

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