Prime lezioni di Elettronica
Ecco alcuni simpatici video che introducono i più piccoli nel mondo dell'elettronica. Sono prodotti da Adafruit.
Sono in inglese ma è possibile visualizzare i sottotitoli in italiano
https://www.youtube.com/playlist?list=PLjF7R1fz_OOXWHQhEVEI5Jqf18TQRr5Hu
Sono in inglese ma è possibile visualizzare i sottotitoli in italiano
https://www.youtube.com/playlist?list=PLjF7R1fz_OOXWHQhEVEI5Jqf18TQRr5Hu
Lezione 1 -
Apri il programma Arduino
Collega la Scheda Arduino alla porta USB del computer
Scegli il tipo di scheda Arduino che si sta utilizzando: in questo caso Arduino Uno
Accertati che la porta seriale sia quella scelta da Arduino
Carica l'esempio Blink oppure trascrivi questo testo:
// Esempio 01: far lampeggiare un led
// This example code is in the public domain -
int LED = 13;
// definisce la variabile di nome LED e stabilisce che è collegata al pin digitale 13 sulla scheda Arduino Uno
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT); // imposta il pin digitale come output
}
void loop() {
digitalWrite(LED, HIGH); // accende il LED
delay(1000); // aspetta un secondo
digitalWrite(LED, LOW); // spegne il LED
delay(1000); // aspetta un secondo
}
Scarica lo Sketch Far lampeggiare un led
Monta il circuito illustrato in figura
Componenti:
// This example code is in the public domain -
int LED = 13;
// definisce la variabile di nome LED e stabilisce che è collegata al pin digitale 13 sulla scheda Arduino Uno
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT); // imposta il pin digitale come output
}
void loop() {
digitalWrite(LED, HIGH); // accende il LED
delay(1000); // aspetta un secondo
digitalWrite(LED, LOW); // spegne il LED
delay(1000); // aspetta un secondo
}
Scarica lo Sketch Far lampeggiare un led
Monta il circuito illustrato in figura
Componenti:
- 1 Diodo
led R - rosso
- 1 resistore
da 220 Ohm
- 1 cavo
di collegamento da 1,5 cm
- 2 cavi
di collegamento da 12 cm
Carica il programma sulla scheda.
Prova ad aumentare e diminuire i tempi di ritardo nel lampeggio del led.
Cosa succede quando i tempi sono molto brevi?
Aggiungi un pulsante al circuito, come illustrato nella figura 2
Figura 2
Modifica il programma in modo che il led non lampeggi ma si accenda soltanto quando il pulsante è premuto.
Inserisci un secondo pulsante in serie e controlla quando si accende il led.
Per ripassare la prima lezione e approfondire i contenuti appresi, potete guardare queste interessanti diapositive di Daniele Costarella e Salvatore Carotenuto che abbiamo trovato in rete
Lezione 2 - Scheda Student - Interruttori in parallelo e costruzione di un semaforo
Completa l'esercizio della lezione precedente, inserendo due pulsanti in parallelo.
Quando si accende il led?
Ora costruisci lo schema qui accanto, si tratta di un simulatore di semaforo che puoi trovare agli incroci.
Monta il circuito utilizzando i seguenti componenti:
- 1 Diodo led R - rosso
- 1 Diodo led G - verde
- 1 Diodo led Y - giallo
- 3 resistori da 220 Ohm
- 3 ponticelli
- 1 cavo di collegamento da 12 cm
- 3 cavi di collegamento da 6 cm
Per provare il funzionamento devi ora realizzare il programma per la scheda Arduino che lo gestirà. Scarica il programma sotto riportato in corsivo.
Scarica lo Sketch - Semaforo semplice
Carica il programma sulla scheda Arduino e prova.
I tempi di accensione, per il funzionamento del semaforo, sono corretti?
Intervieni modificando il ritardo in modo da simulare un vero semaforo
Lezione 3 - Scheda Student - Resistenze elettriche e Dado digitale binario
Negli esercizi precedenti hai sempre inserito un resistore prima del led, questo serve per diminuire la corrente che arriva al led, altrimenti rischia di bruciarsi; ma come si fa a individuare il valore delle resistenze da utilizzare?
Aiutandoti con lo schema dei Codici colore delle resistenze, prova a individuare il valore, in Ohm, delle resistenze che trovi nella scatola dei resistori del Kit Base Arduino. Qual è il resistore con un valore più alto di resistenza?
I numeri binari sono fondamentali per capire il funzionamento dei computer. Essi infatti funzionano col passaggio o non passaggio di corrente all'interno dei circuiti di cui sono composti. Noi, per simulare ciò utilizziamo i numeri binari: 1= passaggio di corrente 0 = non passa corrente.
La numerazione binaria è di tipo posizionale come la numerazione decimale, ogni cifra assume un valore diverso a seconda della posizione in cui si trova. Il valore raddoppia se passiamo da una posizione a quella successiva, alla sua sinistra.
Prova ora a trasformare numeri decimali in numeri binari con un convertitore uguale a quello che vedi nella figura:
Ti servirà per affrontare la prossima sfida.
Ora
costruisci il circuito della figura, si tratta di un dado digitale binario.
Carica il programma e verifica il funzionamento.
Gioca con i compagni usando il dado digitale
Lezione 4 - Scheda Student - Creare suoni con la scheda Arduino Uno- Doppio semaforo con bip
Possiamo fare emettere suoni alla scheda Arduino Uno collegando un semplice circuito.
Monta il circuito utilizzando i seguenti componenti:
- un piezoelettrico
- due cavi di collegamento
- un ponticello
Devi utilizzare la funzione tone, tra parentesi devi indicare tre parametri: il primo è il pin di collegamento con la scheda Arduino Uno, il secondo si riferisce alla frequenza, il terzo alla durata del suono.
Copia il seguente programma e caricalo sulla scheda Arduino Uno
// creato da fab-lab Junior Bagnacavallo
// questo programma è di pubblico dominio
//emettere un ticchettio con un piezoelettrico
void setup() {
pinMode(8,OUTPUT);
}
void loop() {
tone(8,440,40);
delay(400);
tone(8,640,40);
delay(400);
}
Prova tu a modificare il programma in modo da variare intensità e durata del suono.
Ora devi progettare un programma che simuli un semaforo pedonale che emetta, oltre ai segnali luminosi, anche suoni per persone ipovedenti.
Collega il circuito del semaforo a quello del piezo e verifica il funzionamento del tuo programma.
Per controllare il tuo progetto puoi scaricare un esempio già realizzato da Luca del nostro Gruppo di Progetto
semaforo_con_bip
Progetta ora lo sketch per un doppio semaforo per pedoni e auto da inserire in un plastico per micro-machines come vedi in figura:
Collega la scheda Arduino Uno con i due semafori del plastico e al piezo per la funzione sonora per ipovedenti del semaforo pedonale.
Nota, alcuni degli elementi del plastico sono stati realizzati con la stampante 3D: lo scivolo arancione e alcuni cespugli verdi. Progetta tu nuovi componenti del plastico per poi stamparli con la stampante 3D.
Scarica il nostro esempio e confrontalo con quello che hai realizzato:
Sketch Doppio semaforo con bip
Se vuoi realizzare anche tu questo plastico scarica questa cartella, all'interno troverai il progetto per realizzare le case in cartoncino e i file stl dello scivolo e degli alberi:
Cartella componenti Plastico
Per completare le case Incolla sul tetto un rettangolo di cartoncino ondulato rosso.
Per alcuni ragazzi che l'hanno richiesto, ecco le indicazioni su come realizzare il plastico
Per realizzare la base del plastico è necessaria una tavoletta di compensato spessa circa 1 cm, con un foglio di compensato alto pochi millimetri si possono realizzare i vari isolati quindi si incollano col Vinavil. Si può poi colorare le strade e gli isolati con le tempere e incollare con la colla Uhu i vari elementi al plastico.
I segnali stradali sono stati realizzati con cartoncino ondulato e stuzzicadenti. Gli alberi sono stati realizzati in parte con la stampante 3D e in parte con spugna e piccoli rametti di legno.
L'edicola e lo scivolo sono stati stampati con la stampante 3D. Le case sono state stampante su cartoncino e incollate.
Ecco un manuale economico ma efficace e dettagliato per entrare nel mondo di Arduino:
Primi passi con Arduino - Elettronica In
Tutti i laboratori di elettronica, robotica, grafica e stampa 3D del fab-lab si svolgeranno presso l'associazione Acrylico a Bagnacavallo (Ravenna)
Indirizzo:
Via Togliatti 2
48012 Bagnacavallo (RA)
Contatti:
fablab.bagnacavallo[at]gmail.com
