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Presentazione di Arduino con relativi progetti

Laboratorio di Sistemi Docente di laboratorio: Prof. Massimiliano Notaro

Alunno: Daniele Liguori

Corso: 4G - A.S. 2016/2017

STORIA Il nome della scheda deriva da quello di un bar diIvreafrequentato da alcuni dei fondatori del progetto(che richiama a sua volta il nome diArduino dIvrea,Re dellattuale territorio Italiano nel1002)

Arduino una piattaforma di prototipazione elettronica open-source che si basa su hardware e software flessibili e facili da usare. composto da una piattaforma hardware alla quale viene affiancato un ambiente di sviluppo integrato (IDE) multipiattaforma (per Linux, Apple Macintosh e Windows), scritto in Java e derivato dallIDE creato per il linguaggio di programmazione Processing e per il progetto Wiring.

Com fatto?

Alimentazione da USB - collegamento al Pc

Alimentazione da Jack (6 - 20V)

Un progetto fatto con Arduino,una volta programmato pu funzionare anche senza la presenza del computer, basta fornirgli corrente

MICROCONTROLLORE

MICROCONTROLLORE

Il microcontrollore il cervello di tutto il sistema, gestisce gli input, gli output, la comunicazione USB, la temporizzazione

Il Microcontrollore di Arduino basato su un microcontrollore, della famiglia AVR di Atmel, lATmega328 a 28 pin e a 8 bit

Necessita quindi di istruzioni e deve essere programmato

MICROCONTROLLORE

8 bit con frequenza di clock a 16 MHzMemoria Flash da 32KB 1 EEPROM da 1KB1 memoria volatile SRAM da 2KB

C per convertire i segnali seriali in segnali USB

Quarzo per la generazione del clock 16 MHz

Led di trasmissione e ricezione tra C e PC

Led di lavoro

Led di accensione

Connettore ICSP

Pulsante di reset

Pin di alimentazione

Pin Analogici

Pin Digitali

Ma cosa sono questi segnali Digitali e Analogici?

Cos un segnale digitale? Un segnale digitale un grandezza che trasferisce informazioni trasmettendo sequenze di bit(cifre binarie)con valori finiti

Cos un segnale analogico? Un segnale digitale un sistema che trasferisce informazioni con una grandezza che varia con continuit: una variabile analogica pu assumere un numero infinito di valori

Riassumendo Arduino formato da:

Connettore USB

Jack per alimentazione

Micro-controllore

C per convertire i segnali seriali in segnali USB

Quarzo per la generazione del clock 16 MHz

Led di lavoro

Connettore ICSP

Pulsante di reset

Pin di alimentazione

6 Pin Analogici

14 Pin digitali

In conclusione con Arduino possiamo fare grandi progetti,vediamo nel dettaglio alcuni componenti principali

Componenti Aggiuntivi

BreadBoard

BreadBoard La Bread-Board o basetta sperimentale rappresenta un mezzo molto comodo e nello stesso tempo potente per realizzare montaggi di circuiti elettronici senza saldature

BreadBoard La Bread-Board si presenta con dei fori collegati in serie in righe di 5 al centro e in colonne sui poli

Cavi maschio-femmina

Cavi maschio-maschio

Cavi femmina-femmina

Diodi-LED

Diodi-LED L acronimo LED sta perlight emitting diode.Esso fondamentalmente un diodo che grazie a un opportuna lavorazione del silicio , converte l elettricit in luce. ha due terminali l anodo (positivo) , il terminale pi lungo, e il catodo (negativo),il pi corto.

Cos un Diodo? Ildiodo uncomponente elettronico passivo, a due terminali (bipolo), la cui funzione ideale quella di permettere il flusso dicorrente elettricain un verso e di bloccarla quasi totalmente nell'altro

Diodo-LED

Resistori

Cos un Resistore? Ilresistore,anche chiamato impropriamenteresistenza, un componente elettrico destina a fornire resistenza elettrica al passaggio della corrente Cos una Resistenza? Laresistenza elettrica unagrandezza fisica scalareche misura la tendenza di uncorpoad opporsi al passaggio di unacorrente elettrica, quando sottoposto ad unatensione elettrica. Questa opposizione dipende dalmaterialecon cui realizzato, dalle sue dimensioni e dalla suatemperatura. Uno degli effetti del passaggio di corrente in unconduttore il suo riscaldamento (effetto Joule).

ATTENZIONE!!! Abbiamo parlato dei resistori,perch per esempio alimentassimo un LED senza mettere prima un resistore,esso si brucerebbe. Mettendo un resistore,limitiamo il passaggio di corrente, in quanto il valore ottimale per il corretto funzionamento del led compreso fra 15 e 17 milliampere.

Come troviamo il resistore giusto?

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CosGuardando i colori

Esempio base con Arduino

Applicazione di un LED su una breadboard,Collegata ad Arduino,tramite due cavi.Il cavo Rosso,ossia il positivo, collegato al Pin 13 mediante un Resistore da 220.Mentre il cavo Nero,negativo, collegato al Pin GND,ossia Ground, A Terra.Intermittenza di un LED

Occorrente:

Arduino

BreadBoard

Diodo LED

Resistore da 220

Cavi di collegamento

Fotoresistore

Cos un Fotoresistore? LaFotoresistenza un componenteelettronico la cuiresistenza inversamenteproporzionalealla quantit diluceche lo colpisce. Come funziona? Fondamentalmente essa composta da materialesemiconduttore. L'energia radiante fornita a un semiconduttore provoca la produzione di coppieelettrone-lacuna in eccesso rispetto a quelle generate termicamente che causa una diminuzione della resistenza elettrica del materiale (effetto fotoconduttivo).

Fotoresistore e LEDOccorrente:

Arduino

BreadBoard

Diodo LED

Resistore da 220

Fotoresistore

Resistore 100K

Cavi di collegamentoQuesto progetto costituito da un LED,e un Fotoresistore collegato ad un Pin Analogico di Arduino e ai poli,mediante resistore da 100K.

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Servo-MotoreNella robotica per gli azionamenti, sono molto utilizzati i servomotori. Di solito questi si presentano come piccoli contenitori di materiale plastico da cui fuoriesce un perno in grado di ruotare in un angolo compreso tra 0 e 180 mantenendo stabilmente la posizione raggiunta.

Servo-Motore e Fotoresistore

Questo Progetto mediante un Fotoresistore,se c Luce Spegne i LED e muove il servo-Motore su Luce.Invece se non c Luce Accende i LED,e muove il servo-Motore su Buio.

Per il prossimo progetto dobbiamo vedere alcuni componenti

Quali sono??

Igrometro YL-69

Igrometro un componente che misura lumidit del terreno.Il sensore realizzato da due parti: la scheda elettronica e la sonda con due pad, che rileva il contenuto di acqua.Il sensore ha un potenziometro incorporato per la regolazione della sensibilit.

Cos un Igrometro?

Buzzer

Il buzzer un componente elettrico,il quale se vi entra corrente al suo interno emetter un suono,finch vi corrente

Display LCD

Lo schermoacristalli liquidi, insiglaLCDdalla corrispondente espressioneingleseliquid crystal display, una tipologia didisplayaschermo piattoutilizzata nei pi svariati ambiti

Convertitore I2C

Questo convertitore si pone sul retro del display LCD, per semplificare i collegamenti, inserendolo nei 16 Pin del display

Ora abbiamo tutte le conoscenze per il prossimo progetto, vediamo qual

Sensore di Acqua Display LEDIn questo progetto possiamo notare 4 Led,un buzzer,e un display LCD.Il progetto consiste nel attaccare un Sensore di acqua ad un bicchiere,ed esso a seconda del livello dellacqua,accender un LED e stamper sul display il livello indicato anche con delle tacche.E se il livello dellacqua dovesse essere molto alto attiver un Buzzer come allarme.Per evitare una grande bolgia con i cavi del display,lo abbiamo collegato ad un LCM,il quale trasforma tutto in semplici 4 Pin.

Sensore di Acqua Display LED

FINE