I LED a infrarossi sono particolari tipi di LED che emettono luce nello spettro dell’infrarosso che non può essere visto dall'occhio umano, ma può essere “individuato” da una videocamera. Ecco qui che un cappello di laurea diventa fashion quando le telecamere lo inquadra.

Arduino è una piattaforma hardware per il physical computing sviluppata presso l'Interaction Design Institute, un istituto con sede a Ivrea, fondato dalla Olivetti e da Telecom Italia. Il nome della scheda deriva da quello di Arduino d'Ivrea, personaggio storico che, nell'anno 1002, fu formalmente il primo re d'Italia.

Arduino consiste in un microcontroller a 8-bit AVR prodotto dalla Atmel, con l'aggiunta di componenti complementari che ne facilitino l'incorporazione in altri circuiti. Le Arduino ufficiali hanno usato chip della serie megaAVR - nello specifico i modelli ATmega8, ATmega168, ATmega328, e ATmega1280 - ma i suoi cloni si servono di una manciata di altri processori. Molte schede includono un regolatore lineare di tensione a 5-volt e un oscillatore a cristallo a 16MHz (o un risonatore ceramico in alcune varianti), sebbene alcune implementazioni, come ad esempio il microcontrollore usato in questa applicazione (ATmega168), girino a 8Mhz e facciano a meno dello stabilizzatore di tensione a causa delle specifiche restrizioni dovute alle minute dimensioni della scheda e alla sua forma circolare.

Il LED infrarosso è comandato da un ATmega168 opportunamente programmato in C per lampeggiare in codice morse e riprodurre una frase di ringraziamento. Il microcontrollore in modalità debug dovrebbe usare il suo oscillatore interno 8Mhz invece che uno esterno di cristallo. Per ovviare a questo con AVR studio 4 (AVR ISP MKII programmer) si è regolato opportunamente i registri per usare l’oscillatore interno.

La radiazione infrarossa viene usata in apparecchi di visione notturna, quando non c'è abbastanza luce visibile. I sensori infrarossi convertono la radiazione in arrivo in un'immagine: questa può essere monocromatica (ad esempio, gli oggetti più caldi risulteranno più chiari), oppure può essere usato un sistema di falsi colori per rappresentare le diverse temperature. Questi apparecchi si sono diffusi inizialmente negli eserciti di numerosi Paesi, per poter vedere i loro obiettivi anche al buio. Tra le applicazioni della radiazione infrarossa è la cosiddetta termografia, evoluzione in campo civile della tecnologia di visione notturna nata per scopi militari…ma anche per rendere fashion un cappello di laurea!

Arduino offre 14 connettori per l'I/O digitale (numerati da 0 a 13). La direzione di funzionamento, input o output, è decisa dallo sketch programmato sull'IDE. Sei dei canali I/O dei quali possono produrre segnali Pulse-width modulation (PWM). Attraverso i segnali PWM è possibile, ad esempio, regolare l'intensità di luminosità di un LED (IR) o la velocità di rotazione di un motorino elettrico. L'hardware di tre dei pin di I/O (9, 10 e 11) implementa la possibilità di gestirli direttamente attraverso la funzione analogWrite(), che permette di controllare la PWM del segnale in uscita in maniera efficiente, senza dover eseguire linee di codice appositamente predisposte. La funzione accetta due parametri, il primo dei quali è il pin pilotato mentre il secondo rappresenta l'intensità della modulazione (espressa su una scala da 0 a 255): così, ad esempio, analogWrite(9, 128) attiverà un led collegato al pin 9 al 50% della sua luminosità.

L'ambiente di sviluppo è fornito di una libreria software C/C++ chiamata "Wiring" (dall'omonimo progetto Wiring): la disponibilità della libreria rende molto più semplice implementare via software le comuni operazioni di input/output. I programmi di Arduino di solito sono scritti in C/C++, ma all'utilizzatore, per poter creare un file eseguibile, non è richiesto di scrivere un programma in C, ma solo di definire due funzioni:  setup() , funzione invocata una sola volta all'inizio di un programma che può essere utilizzata per i settaggi iniziali;  loop() , funzione chiamata ripetutamente, la cui esecuzione si interrompe solo con lo spegnimento della scheda.