Smart Home Arduino — Passo per Passo

⚙️

Prima di toccare niente

3 cose importanti da leggere

❌

Arduino NON deve essere alimentato con USB durante i collegamenti! Se sbagli a collegare i fili e Arduino è acceso, bruci la scheda. Scollega sempre USB prima di aggiungere/togliere fili.

📌 Cosa ti serve per OGNI STEP:

Arduino Uno (la scheda)
Cavo USB (per caricare il codice)
Computer con Arduino IDE aperto
Un foglio dove scrivere cosa funziona e cosa no

ℹ️

Se qualcosa non funziona: non è "rotto". Leggi la sezione "Se non vedi nulla" in fondo ad ogni step. Al 99% è un filo scollegato o invertito.

1️⃣

Collega l'OLED (il display)

Solo 4 fili — il test più facile

Di che cosa hai bisogno:

Arduino Uno (senza USB)
1 display OLED I2C 128×64
4 cavetti: rosso, nero, blu, giallo (colori non importanti, ma aiutano)

Dove vanno i 4 fili:

OLED pin VCC → Arduino 5V

OLED pin GND → Arduino GND (il pin nero)

OLED pin SDA → Arduino A4

OLED pin SCL → Arduino A5

💡

Piccolo trucco: etichetta i fili. Scrivi con una penna su un pezzetto di nastro adesivo: "VCC", "GND", ecc. Dopo pochi step non ricordi più quali sono.

✓ Checklist prima di collegare il USB: I 4 fili dell'OLED sono inseriti nei buchi della breadboard/Arduino? VCC è collegato a 5V? GND è collegato a GND? SDA e SCL sono nelle basi A4 e A5?

Carica questo codice:

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);

void setup() {
  // Inizializza il display
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {
    while (true);  // Se non trova il display, si blocca qui
  }

  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(0, 10);
  display.println("OLED OK");
  display.setCursor(0, 30);
  display.println("Inserire PIN");
  display.display();
}

void loop() {
  // Nulla — il display rimane statico
}
  

🎯 Se tutto va bene:

✅

Vedrai nel display le parole "OLED OK" e "Inserire PIN" — questo significa che l'OLED funziona e Arduino riesce a parlarci.

Se non vedi nulla:

🔧 Procedure di debug

Schermo completamente nero

Prova questo ordine:

Scollega USB → aspetta 3 secondi
Controlla i 4 fili: sono davvero nei buchi giusti?
Metti il dito sul connettore dell'OLED e spingi forte in tutte e 4 le direzioni
Riconnetti USB e carica il codice di nuovo

Se ancora niente → il filo A5 (SCL) potrebbe essere invertito con A4 (SDA)

Nel display vedi linee strane, non il testo

L'indirizzo I2C non è 0x3C. Carica questo codice per trovare l'indirizzo:

#include <Wire.h>
void setup() {
  Wire.begin();
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  // Leggi Serial Monitor — vedrai l'indirizzo corretto
  delay(1000);
}
      

Apri Serial Monitor (Strumenti → Serial Monitor a 9600 baud) e leggi l'indirizzo che compare.

Errore "SSD1306 not found"

Hai dimenticato di installare le librerie. Vai su Sketch → Includi libreria → Gestisci librerie e cerca:

"Adafruit GFX Library" → Installa
"Adafruit SSD1306" → Installa
"Adafruit BusIO" → Installa

💬 Nota: Se A4 e A5 sono già occupati da qualcos'altro, il display non funziona. Su Arduino Uno, I2C DEVE stare su A4/A5 — non c'è alternativa.

2️⃣

Collega il Keypad (tastiera 4×4)

8 fili — ma uno per volta, non è difficile

⚠️ Importante: Scollega USB prima di toccare i fili!

Di che cosa hai bisogno:

Arduino Uno (senza USB)
1 Keypad 4×4 (la tastiera)
8 cavetti (colori diversi aiutano molto!)

La tastiera ha 8 pin:


Pin 1 (R1) → D9

Pin 2 (R2) → D8

Pin 3 (R3) → D7

Pin 4 (R4) → D6

Pin 5 (C1) → D5

Pin 6 (C2) → D4

Pin 7 (C3) → D3

Pin 8 (C4) → D2

⚠️

Non invertire gli ultimi 4 fili! Se i tasti premuti danno numeri sbagliati, probabilmente hai invertito C1/C2/C3/C4. Controlla l'ordine.

✓ Checklist prima di connettere USB: Tutti e 8 i fili del keypad sono inseriti nei pin giusti? Ho usato i pin D2–D9 (non D0 e D1)? Ho scritto su un foglio quale filo corrisponde a quale pin?

Carica questo codice:

#include <Keypad.h>

const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;

char keys[ROWS][COLS] = {
  {'1','2','3','A'},
  {'4','5','6','B'},
  {'7','8','9','C'},
  {'*','0','#','D'}
};

byte rowPins[ROWS] = {9, 8, 7, 6};
byte colPins[COLS] = {5, 4, 3, 2};

Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Premi un tasto");
}

void loop() {
  char key = keypad.getKey();
  if (key) {
    Serial.print("Hai premuto: ");
    Serial.println(key);
  }
}
  

🎯 Se tutto va bene:

✅

Apri Serial Monitor (Strumenti → Serial Monitor) — quando premi un tasto, vedrai il numero/lettera stampata. Ad esempio: "Hai premuto: 1", "Hai premuto: *", ecc.

Se i tasti danno numeri sbagliati:

🔧 Procedure di debug

Premo "1" ma vedo "4" (o altri numeri sballati)

Hai probabilmente invertito i fili R (righe) o C (colonne).
Controlla in questo ordine:

I 4 fili delle righe (R1, R2, R3, R4) → devono essere D9, D8, D7, D6 in ordine
I 4 fili delle colonne (C1, C2, C3, C4) → devono essere D5, D4, D3, D2 in ordine

Piccolo trucco: se i numeri sono in riga (tipo 1,2,3 danno A,B,C) allora hai invertito le righe. Se sono in colonna, hai invertito le colonne.

Niente compare nel Serial Monitor

Prova questi step:

Serial Monitor è aperto e baud rate è 9600?
Scollega USB, aspetta 2 secondi, riconnetti
Premi un tasto e guarda il Serial Monitor

Errore "Keypad not found"

Hai dimenticato la libreria. Vai su Sketch → Includi libreria → Gestisci librerie e cerca "Keypad" di Mark Stanley. Installa.

3️⃣

Collega il Servo (la serratura)

3 fili, ma questo è critico — il servo ha bisogno di alimentazione separate

⚠️ ATTENZIONE MASSIMA: Il servo ha 3 fili. Se li sbagli, danneggi Arduino. I colori sono sempre gli stessi: Rosso (5V), Marrone/Nero (GND), Arancione (Segnale)

Di che cosa hai bisogno:

Arduino Uno (senza USB)
1 Servo SG90 (la serratura)
3 cavetti (rosso, nero, arancione di solito)
Alimentatore esterno 5V (batteria o alimentatore) — opzionale, ma consigliato

🚨

Il servo SG90 PICCOLO può funzionare da Arduino 5V, ma è rischioso:
• Se funziona stabile → va bene così
• Se Arduino si resetta o il servo trema → passa ad alimentatore esterno

La soluzione SICURA: usa un alimentatore esterno 5V separato, con il GND del servo collegato sia all'alimentatore che al GND di Arduino (GND in comune).

Dove vanno i 3 fili (prima prova da Arduino):

Servo filo ROSSO (VCC) → Arduino 5V (primo tentativo)

Servo filo NERO/MARRONE (GND) → Arduino GND

Servo filo ARANCIONE (SEGNALE) → Arduino pin D10

💡

Se il servo trema o Arduino si resetta: Scollega il filo rosso da 5V di Arduino e collegalo a un alimentatore esterno 5V separato. Mantieni il GND del servo collegato all'Arduino GND (GND in comune per il segnale).

Carica questo codice:

#include <Servo.h>

Servo servoPorta;
const int pinServo = 10;

void setup() {
  servoPorta.attach(pinServo);
}

void loop() {
  servoPorta.write(0);   // Porta chiusa
  delay(1500);
  servoPorta.write(90);  // Porta aperta
  delay(1500);
}
  

🎯 Se tutto va bene:

✅

Il servo si muove regolarmente: da una posizione a un'altra ogni 1.5 secondi. Lo sentirai vibrare un pochino, è normale.

Se il servo trema o non si muove:

🔧 Procedure di debug

Servo trema forte o Arduino si resetta

Soluzione: passa ad alimentatore esterno 5V
Scollega il filo rosso del servo da Arduino 5V e collegalo a un alimentatore esterno separato. Mantieni il GND del servo collegato sia all'alimentatore che all'Arduino GND.

Se non hai alimentatore, prova prima da Arduino. Se funziona stabile, va bene così. Se trema → allora ti servirà un alimentatore.

Servo non si muove per niente

Prova questi step:

Il filo arancione è davvero su D10?
Il filo rosso è collegato a 5V (Arduino o alimentatore esterno)?
Il filo nero è collegato al GND?
Scollega USB, aspetta 3 secondi, riconnetti

4️⃣

Collega l'LDR (sensore di luce)

Un partitore di tensione — un po' strano, ma semplice

Di che cosa hai bisogno:

Arduino Uno (senza USB)
1 LDR (photoresistor) — una piccola resistenza che cambia valore con la luce
1 resistenza da 10kΩ (codice colori: marrone-nero-arancione)
1 LED rosso o verde (per il test)
1 resistenza da 330Ω (codice colori: arancione-arancione-marrone)
3 cavetti

🔴 Resistenze necessarie:

Partitore LDR 10kΩ

Limitazione LED 330Ω

Come funziona l'LDR (il sensore di luce):

L'LDR è una resistenza che cambia valore quando c'è luce. Non ha polarità (puoi metterla in entrambi i versi). Creiamo un "partitore" per misurare il valore.


5V ──┬─── LDR (verso GND)

     │

    A0 ──┬─── Resistenza 10kΩ ──┬── GND

     │                          │

  (verso Arduino)           (verso GND)

Collegamento LDR:

5V dell'Arduino → Un capo dell'LDR

L'altro capo dell'LDR → Arduino pin A0 (e anche a una resistenza 10kΩ)

Resistenza 10kΩ (l'altro capo) → Arduino GND

LED rosso (+) → Arduino A1 (con resistenza 330Ω)

LED rosso (–) → Arduino GND

⚠️

L'LDR NON ha un verso giusto/sbagliato (non ha "+" e "–"). Ma la resistenza 10kΩ ha un capo che va a GND e basta. Non invertire quella!

Carica questo codice:

const int pinLDR = A0;
const int ledPrincipale = A1;
int sogliaBuio = 500;  // Regola questo dopo il primo test

void setup() {
  pinMode(ledPrincipale, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int valore = analogRead(pinLDR);
  Serial.print("Valore LDR: ");
  Serial.println(valore);

  if (valore < sogliaBuio) {
    digitalWrite(ledPrincipale, HIGH);  // Buio → LED acceso
  } else {
    digitalWrite(ledPrincipale, LOW);   // Luce → LED spento
  }

  delay(300);
}
  

🎯 Se tutto va bene:

✅

Apri Serial Monitor. Vedrai numeri che cambiano (es. 200, 300, 850). Copri l'LDR con un dito — il numero scende. Scoprilo — il numero sale. Il LED acceso/spento segue il cambio di luce.

⚙️ Regola la soglia:

💡

Nel tuo ambiente: nota il numero di giorno (es. 700) e il numero di notte (es. 300). Scegli un valore nel mezzo come soglia (es. 500). Modifica sogliaBuio = 500; nel codice.

Se il LED non si accende/spegne:

🔧 Procedure di debug

Il Serial Monitor mostra valori strani (es. 0 o 1023 sempre)

Probabilmente manca la resistenza 10kΩ (il partitore). Controlla:

La resistenza 10kΩ è collegata tra A0 e GND?
Non è spostata per sbaglio?

Il LED rimane sempre acceso/spento

La soglia è probabilmente sbagliata. Guarda i numeri nel Serial Monitor e cambia sogliaBuio. Ad esempio, se i numeri vanno da 200 a 900, prova sogliaBuio = 550.

Il LED è inserito al contrario

Il LED rosso ha due gambe: una lunga (+) e una corta (–). Controlla che la lunga sia verso A1 e la corta verso GND.

5️⃣

Collega il PIR (sensore di movimento)

Solo 3 fili, e accende 2 LED in sequenza

⏳ Attenzione: Il PIR ha un "tempo di warm-up" di 30–60 secondi dopo che lo accendi. Aspetta prima di muoverti davanti!

Di che cosa hai bisogno:

Arduino Uno (senza USB)
1 sensore PIR (infrarosso passivo) — riconosce il calore dei movimenti
2 LED (rossi o gialli)
2 resistenze da 330Ω
5 cavetti

Dove vanno i fili del PIR:

PIR pin VCC → Arduino 5V

PIR pin GND → Arduino GND

PIR pin OUT → Arduino D11

LED scala 1 (+) → Arduino A2 (con resistenza 330Ω)

LED scala 2 (+) → Arduino A3 (con resistenza 330Ω)

Carica questo codice:

const int pinPIR = 11;
const int ledScala1 = A2;
const int ledScala2 = A3;

unsigned long lastMotionTime = 0;
const unsigned long timeoutScale = 4000;  // 4 secondi
bool scaleOn = false;

void setup() {
  pinMode(pinPIR, INPUT);
  pinMode(ledScala1, OUTPUT);
  pinMode(ledScala2, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("PIR in warm-up... aspetta 30 secondi");
}

void loop() {
  int statoPIR = digitalRead(pinPIR);

  if (statoPIR == HIGH) {
    Serial.println("Movimento rilevato!");
    if (!scaleOn) {
      digitalWrite(ledScala1, HIGH);
      delay(150);
      digitalWrite(ledScala2, HIGH);
      scaleOn = true;
    }
    lastMotionTime = millis();
  }

  if (scaleOn && millis() - lastMotionTime > timeoutScale) {
    digitalWrite(ledScala2, LOW);
    delay(150);
    digitalWrite(ledScala1, LOW);
    scaleOn = false;
  }
}
  

🎯 Se tutto va bene:

✅

Dopo 30 secondi di warm-up: Quando ti muovi davanti al PIR, i due LED si accendono in sequenza (prima scala1, poi scala2). Dopo 4 secondi senza movimento, si spengono in sequenza inversa.

Se il PIR non rileva movimento:

🔧 Procedure di debug

Niente accade quando mi muovo

Prova questi step in ordine:

Sono passati 30–60 secondi dal power-on?
Il filo OUT del PIR è davvero su D11?
Il PIR sta guardando verso di me? (il sensorino è rivolto nella mia direzione)
Scollega USB, aspetta 5 secondi, riconnetti

I LED non si accendono

Controlla i LED:

Il LED ha la gamba lunga verso A2/A3?
La resistenza 330Ω è inserita in serie?

6️⃣

Metti insieme OLED e Keypad

Prova 1: verificare che non si disturbino

💡

Se è già tutto collegato dai step precedenti: non aggiungere fili, carica solo un codice nuovo. Tutto rimane al suo posto.

Carica questo codice:

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <Keypad.h>

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);

const byte ROWS = 4, COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
  {'1','2','3','A'},
  {'4','5','6','B'},
  {'7','8','9','C'},
  {'*','0','#','D'}
};
byte rowPins[ROWS] = {9,8,7,6};
byte colPins[COLS] = {5,4,3,2};
Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

String pinInserito = "";

void mostraDisplay() {
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0, 0);
  display.println("Inserire PIN:");
  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(0, 25);
  display.println(pinInserito);
  display.display();
}

void setup() {
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) while(true);
  mostraDisplay();
}

void loop() {
  char key = keypad.getKey();
  if (key) {
    if (key == '*' || key == '#') {
      pinInserito = "";
    } else {
      if (pinInserito.length() < 4) pinInserito += key;
    }
    mostraDisplay();
  }
}
  

🎯 Se tutto va bene:

✅

Quando premi i tasti: il display si aggiorna e mostra i numeri che stai inserendo. * cancella. Non ci sono rallentamenti o blocchi.

7️⃣

Aggiungi il Servo (apri la porta con il PIN)

Il PIN corretto è: 1234#

A questo punto devi avere:

OLED, Keypad, PIR, LDR, LED tutti collegati
Il Servo collegato (come nello step 3)
L'alimentatore esterno 5V acceso

Carica questo codice:

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <Keypad.h>
#include <Servo.h>

#define SCREEN_WIDTH 128
#define SCREEN_HEIGHT 64
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1);

const byte ROWS = 4, COLS = 4;
char keys[ROWS][COLS] = {
  {'1','2','3','A'}, {'4','5','6','B'},
  {'7','8','9','C'}, {'*','0','#','D'}
};
byte rowPins[ROWS] = {9,8,7,6};
byte colPins[COLS] = {5,4,3,2};
Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

Servo servoPorta;
String pinCorretto = "1234";
String pinInserito = "";

void msg(String a) {
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0, 0);
  display.println(a);
  display.display();
}

void mostraPin() {
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(0, 0);
  display.println("Inserire PIN:");
  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(0, 25);
  display.println(pinInserito);
  display.display();
}

void setup() {
  servoPorta.attach(10);
  servoPorta.write(0);
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) while(true);
  mostraPin();
}

void loop() {
  char key = keypad.getKey();
  if (!key) return;

  if (key == '*') {
    pinInserito = "";
    mostraPin();
  }
  else if (key == '#') {
    if (pinInserito == pinCorretto) {
      msg("Codice OK");
      servoPorta.write(90);    // Apri
      delay(2500);
      servoPorta.write(0);     // Chiudi
    } else {
      msg("Codice errato");
      delay(1500);
    }
    pinInserito = "";
    mostraPin();
  }
  else {
    if (pinInserito.length() < 4) {
      pinInserito += key;
      mostraPin();
    }
  }
}
  

🎯 Se tutto va bene:

✅

Premi: 1 → 2 → 3 → 4 → #
Il display mostra "Codice OK" e il servo si apre (90°), aspetta 2.5 secondi e si richiude. Se sbagli il PIN, mostra "Codice errato".

8️⃣

Collega il KY-037 (sensore di suono) e Buzzer

Ultimo sensore — un piccolo suono da regolare

⚠️ Trimmer: Il KY-037 ha un piccolo potenziometro blu sulla scheda. Se scatta troppo spesso, giralo in senso orario con un cacciavite.

Di che cosa hai bisogno:

Arduino Uno (senza USB)
1 modulo KY-037 (sensore di suono)
1 Buzzer (piccolo altoparlante)
3 cavetti per KY-037, 2 per il Buzzer

Dove vanno i fili:

KY-037 pin VCC → Arduino 5V

KY-037 pin GND → Arduino GND

KY-037 pin DO (digitale) → Arduino D12

Buzzer pin + (positivo) → Arduino D13

Buzzer pin – (negativo) → Arduino GND

⚠️

Usa sempre il pin DO del KY-037, non l'AO! DO è digitale (acceso/spento), AO è analogico. Per questa progetto DO è più facile.

Carica questo codice:

const int pinSuono = 12;
const int pinBuzzer = 13;

bool lastState = false;
unsigned long lastTrigger = 0;
const unsigned long debounceTime = 800;

void setup() {
  pinMode(pinSuono, INPUT);
  pinMode(pinBuzzer, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  bool soundDetected = digitalRead(pinSuono);
  unsigned long now = millis();

  if (soundDetected && !lastState && (now - lastTrigger > debounceTime)) {
    lastTrigger = now;
    Serial.println("Suono rilevato!");
    tone(pinBuzzer, 1200, 120);
    delay(150);
    tone(pinBuzzer, 1600, 150);
  }

  lastState = soundDetected;
}
  

🎯 Se tutto va bene:

✅

Quando batti le mani o fai un rumore netto: il buzzer emette una piccola melodia (2 bip). Se scatta continuamente dai rumori di fondo, gira il trimmer del KY-037 in senso orario.

Se il KY-037 scatta troppo spesso:

💡

Regola il trimmer: sul retro del KY-037 c'è un potenziometro blu con una fessura. Con un cacciavite piccolo, giralo lentamente in senso orario finché non scatta solo con i rumori forti. Prova e aggiusta fino a essere felice.

🎉

Tutto insieme — Sistema completo

Copia il codice finale dello step 9 dalla guida principale

✅

Complimenti! Hai completato 8 step. Ora tutti i componenti sono collegati. Carica il codice "Sketch 9" dalla guida completa e il sistema funziona a pieno.

Cosa farà il sistema:
• PIN corretto 1234# = porta aperta + suono + LED acceso se buio
• PIR di notte = scalinate illuminate in sequenza
• Battito di mani = LED principale alterna acceso/spento
• Di giorno = tutto rimane spento