Sc4A
Scratch for Arduino per pilotare Arduino con un linguggio di programmazione simile a Scratch e compatible con esso.
Per riprodurre il funzonamento del semaforo è stata preparata una scheda con sei LED dei colori necessari a rappresentare il semaforo ad un incrocio fra due vie: via Alighieri e via Boccaccio, chiamati poi brevemente via A e via B.
La scheda contiene anche altri componenti utili alla completa realizzazione della simulazione:
- un rilevatore di luce a LDR per comandare il passaggio dal funzionamento diurno al funzionamento notturno
- un interruttore per comandare il passaggio dal funzionamento automatico a quello manuale (quando il traffico deve essere regolato da un vigile e non da timer)
- un pulsante per il comando manuale
Con S4A si possono elaborare grandezze fisiche provenienti dall'ambiente grazie alle porte di ingresso analogiche della scheda Arduino Uno.
Molto spesso, grazie ad un componente elettronico chiamato trasduttore, una grandezza fisica qualunque (posizione, velocità, temperatura, luce ...) può essere trasformata in una tensione proporzionale alla grandezza in ingresso.
La tensione è una grandezza elettrica (quindi può essere utilizzata da un circuito elettronico) ma è analogica e quindi non adatta ad essere usata da un computer o da un processore come quello che fa funzionare Arduino.
Un data logger impiegato per monitorare la tensione di una batteria e determinarne le caratteristiche e la capacità vien denominato qui "VB logger".
Comunque si eseguano le rilevazioni, le caratteristiche grafiche sono pargonabili e quindi le considerazioni seguenti sono ripetibili per diverse situazioni.
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Esercitazione eseguita con S4A il 28 ottobre 2014
Viene collegata una batteria ricaricabile (accumulatore) ad un carico ohmico per rilevare la curva di tensione mentre si scarica.
All'inizio il carico è stato scollegato e ricollegato due volte per esaminare il comportamento della batteria.
E' stato utilizzato l'apparato hardware e software descritto qui.
Read more: Sc4A: VB logger con Sc4A esercitazioni ragionate (1)
Altra esercitazione con VB logger realizzata con S4A.
Esercitazione eseguita con S4A il 30 ottobre 2014
Viene eseguita una prova di misura della tensione su di una pila non ricaricabile in modo da osservarne il comportamento sia a vuoto che a carico, dopo un periodo di inutilizzazione ed anche quando è scarica.
E' stato utilizzato l'apparato hardware e software descritto qui.
Di seguito alcuni grafici che illustrano i risultati effettuati su una pila AA non ricaricabile posta sotto misura con S4A. Per osservare il fenomeno è stato necessario prolungare la misurazione per molte ore in modo da poter osservare la scarica completa, il modo ed il momento.
Read more: Sc4A: VB logger con Sc4A esercitazioni ragionate (2)
Utilizzando il linguaggio di programmazione di Scratch per Arduino (S4A) è possibile sviluppare un ottimo e versatile data logger per monitorare la scarica di batterie (nota 1) AA o AAA (anche altri tipi di batterie adottando alcuni accorgimenti) usando le porte analogiche della scheda Arduino (il risultato è illustrato nella figura a destra).
Il veicolo ha due motori indipendenti ed è basato sulla meccanica prevista per un un robot ma, in questo esempio, è senza sensori ed il software di controllo è residente sul PC. La scelta delle porte da utilizzare è stata condizionata dalla necessità di comandare il veicolo tramite la piattaforma S4A (Scratch for Arduino).
Per fare questo è stato necessario tenere conto delle uscite digitali e PWM che S4A mette a disposizione per i collegamenti hardware agendo sulla scheda di potenza.
Un veicolo con due motori indipendenti viene pilotato con comandi inviati da tastiera tramite cavo USB grazie alla piattaforma S4A (Scratch for Arduino).
Quando i due motori ruotano alla stessa velocità il veicolo si muove in avanti o indietro in linea retta; per sterzare si rallenta la ruota interna alla curva e si accelera la ruota esterna.
Questo inseguitore solare è un apparecchio che si orienta sempre in direzione del sole grazie ad un controllo di posizione effettuato automaticamente da S4A.
Una scheda Arduino ha ingressi analogici a 10 bit che è interessante poter utilizzare per effettuare misure di tensione. In questo caso un ingresso viene utilizzato per rilevare la tensione su di un condensatore che si sta caricando con una alimentazione a tensione costante tramite un resistore. La curva attesa è la caratteristica curva esponenziale dei sistemi governati da equazioni differenziali del primo ordine.
Guarda il video.
SI basa sugli stessi principi usati per l'oscilloscopio lento.
Chi conosce già la programmazione con Scratch troverà facile utilizzare lo stesso programma per interagire con la scheda "Arduino uno" aggiungendo poche nozioni che possono essere dedotte da questi appunti.
Per capire come avviene lo scambio dei dati può servire leggere questa pagina.
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