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Esercitazione di Sistemi Elettronici – Arduino – impianto semaforico ad 1 via

Questa esercitazione è dedicata ai miei studenti di 3′ (Automazione ed Elettronica Biomedicale) che come compito per le vacanze natalizie dovranno, partendo dall’esempio svolto, realizzare le 4 varianti richieste al fondo di questa lezione.

Introduzione

In questo progetto bisognerà realizzare l’impianto semaforico per automobili e modificarlo secondo le specifiche indicate al fondo di questo post
vengono utilizzati 3 LED: verde, giallo e rosso per simulare un semaforo reale
vengono utilizzati 2 LED : verde e rosso per simulare il semaforo per i pedoni
è presente un pulsante di richiesta attraversamento per i pedoni

Lista componenti

1 Breadboard
1 Arduino UNO
3 LED da 5mm (rosso, giallo, verde)
2 LEd da 5mm LED (rosso, verde)
5 resistori da 220 Ohm
1 resistore da 10 kOhm
1 pulsante normalmente aperto
jumper

Collegamenti

Sketch

Per la realizzazione di questo progetto non avrete necessità di nessuna libreria da aggiungere all’IDE di Arduino.

L’automazione del semaforo sarà la seguente:

Il semaforo per le automobili è sempre verde e la luce pedonale risulta sempre rossa a meno che qualcuno preme il pulsante.
Quando viene premuto il pulsante dal pedone:
- il semaforo auto cambia da giallo e successivamente si spegne il giallo e si accende il rosso;
- sul semaforo pedonale si spegne il rosso e si accende il verde;
- le luci del semaforo pedonale rimangono in questo stato per un tempo pari a tempoAttraversamento
- successivamente il verde del semaforo pedonale lampeggia, terminata la sequenza di lampeggio si spegne e si accende il rosso;
il semaforo delle auto passa da rosso a verde

Tutte queste funzioni sono svolte dalla funzione cambiabentoLuci().

1/*
2   Prof. Maffucci Michele
3   Ver.1 - 22.12.21
4   Impianto semaforico con attraversamento
5   pedonale a richiesta
6*/
7 
8// pin a cui sono connessi i LED
9byte rossoAuto = 13;
10byte gialloAuto = 12;
11byte verdeAuto = 11;
12byte rossoPedone = 10;
13byte verdePedone = 9;
14 
15// pin a cui è connesso il pulsante di richiesta
16byte pulsante = 8;
17 
18// tempo massimo di attraversamento del pedone
19int tempoAttraversamento = 10000;
20 
21// definizione della variabile per l'impostazione
22// del cambio stato del semaforo auto
23unsigned long tempoCambio;
24 
25void setup() {
26  // inizializzazione timer
27  tempoCambio = millis();
28 
29  // inizializzazione dei pin come OUTPUT
30 
31  pinMode(rossoAuto, OUTPUT);
32  pinMode(gialloAuto, OUTPUT);
33  pinMode(verdeAuto, OUTPUT);
34  pinMode(rossoPedone, OUTPUT);
35  pinMode(verdePedone, OUTPUT);
36 
37  // inizializzazione pin come INPUT
38  pinMode(pulsante, INPUT);
39 
40  // accensione luci verdi
41  // all'avvio le auto hanno il verde e i pedoni il rosso
42  digitalWrite(verdeAuto, HIGH);
43  digitalWrite(rossoPedone, HIGH);
44  digitalWrite(rossoAuto, LOW);
45  digitalWrite(gialloAuto, LOW);
46  digitalWrite(verdePedone, LOW);
47 
48  // inizializzazione della Serial Monitor
49  Serial.begin(9600);
50}
51 
52void loop() {
53  // la variabile state viene utilizzata per sapere se il
54  // pulsante di attraversamento viene premuto
55  int stato = digitalRead(pulsante);
56 
57  // lo stato del pulsante viene visualizzato sulla Serial Monitor
58  Serial.println(stato);
59 
60  // Se viene premuto il pulsante e se sono
61  // passati 5 secondi dall'ultima pressione del pulsante
62 
63  if (stato == HIGH && (millis() - tempoCambio) > 5000) {
64    // chiama la funzione per il cambio luci
65    cambioLuci();
66  }
67}
68 
69void cambioLuci() {
70  digitalWrite(verdeAuto, LOW);      // il LED verde viene spento
71  digitalWrite(gialloAuto, HIGH);    // il LED giallo viene acceso per 2 secondi
72  delay(2000);
73 
74  digitalWrite(gialloAuto, LOW);    // il LED giallo viene spento
75  digitalWrite(rossoAuto, HIGH);    // il LED rosso viene acceso per 5 secondi
76 
77  digitalWrite(rossoPedone, LOW);   // il LED rosso del pedone viene spento
78  digitalWrite(verdePedone, HIGH);  // il LED verde del pedone viene acceso
79  delay(tempoAttraversamento);
80 
81  // lampeggio del LED verde dei pedoni
82  for (int x = 0; x < 10; x++) {
83    digitalWrite(verdePedone, LOW);
84    delay(100);
85    digitalWrite(verdePedone, HIGH);
86    delay(100);
87  }
88  digitalWrite(verdePedone, LOW);
89  digitalWrite(rossoAuto, LOW);
90  digitalWrite(rossoPedone, HIGH);
91  digitalWrite(verdeAuto, HIGH);
92 
93  tempoCambio = millis();
94}

Esercizio 1
Aggiungere un sensore ad ultrasuoni che rileva la presenza del pedone in fase di attraversamento, fino a quando viene rilevato il pedone viene mantenuto il verde per il pedone ed il rosso per le auto. E’ presente sempre il pulsante di richiesta attraversamento.

Esercizio 2
Ampliare l’esercizio 1 aggiungendo un display a 7 segmenti utilizzato come conto alla rovescia (da 9 a 0) per i pedoni quando attraversano.

Esercizio 3
Ampliare l’esercizio 1 aggiungendo un buzzer che con un segnale pulsante variabile, indica l’approssimarsi del rosso.

Esercizio 4
Ampliare l’esercizio proposto in questa lezione trasformando l’impianto semaforico da 1 via a 4 vie con rispettivi attraversamenti pedonali sulle 4 strade.

Per coloro che non sono miei studenti, sul mio Patreon nei prossimi giorni verrà proposta:

La soluzione a tutti gli esercizi proposti con schemi di collegamento e codice
Video di spiegazione
Sorgenti STL per la stampa 3D di un semaforo da poter essere inseriti all’interno di un plastico
Proposta progettuale per la realizzazione di un kit didattico per lo sviluppo di questa tipologia di esercizi.

Buon Making a tutti.

Creare un kit robotico educativo a basso costo – 2′ edizione

2 Repliche

Dopo il successo della prima edizione sono felice di annunciarvi che questa settimana proporrò la seconda edizione del corso: Creare un kit robotico educativo a basso costo. Mostrerò nuovi robot realizzati in cartone controllati da BBC micro:bit. Darò inoltre indicazione su effettuare il controllo con Arduino e Raspberry Pi.

Come in ogni corso che svolgo verranno forniti sorgenti grafici per la realizzazione dei robot e schede didattiche di programmazione che potranno essere utilizzate in classe con gli studenti.

Presentazione del corso:

Mediante una metodologia laboratoriale, si forniranno competenze digitali finalizzate alla realizzazione di robot didattici a bassissimo costo permettendo al docente si strutturare un percorso di base per avvicinare gli studenti ai principi della programmazione e della robotica.
Il corso si sviluppa in 3 moduli e permetterà di costruire un robot partendo da zero.

Il primo modulo introduce all’uso di BBC micro:bit ed alla programmazione con Blocks Editor, un tool grafico che semplifica l’utilizzo della scheda
elettronica che controllerà il robot;
Il secondo modulo introduce all’utilizzo modellazione 3D con TinkerCAD che permetterà di stampare in 3D le proprie creazioni, oppure generare i
progetti necessari per realizzare i robot con compensato o cartone;
Il terzo modulo mette insieme le due competenze consentendo la costruzione ed il controllo del proprio robot didattico.

Saranno svolti 3 incontri in webinar di 2 ore ciascuno, per un totale di 6 ore

Venerdì 19 novembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
Lunedì 29 novembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00
Martedì 30 novembre 2021 – Dalle 17.00 alle 19.00

Per maggiori informazioni sui contenuti del corso e modalità di iscrizione seguire il link allegato.

Open PLC – Lezione 3: Slave Arduino – configurare gli I/O

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E’ possibile utilizzare una scheda Arduino come slave per espandere gli I/O di un dispositivo hardware su cui funziona OpenPLC. Questa operazione è particolarmente utile se state lavorando con OpenPLC in esecuzione su un computer Windows o Linux, in questo modo collegando una scheda Arduino potremo aggiungere un’interfaccia fisica di gestione degli I/O del nostro PLC.

La scheda Arduino può essere utilizzata solo come dispositivo slave, pertanto è essenziale impostare un host, ovvero avere un OpenPLC Runtime installato su un computer con sistema operativo Windows o Linux, così come visto nelle lezioni precedenti. Vedremo inoltre nella successiva lezione come installare OpenPLC su un computer Raspberry Pi e su un Raspberry Pi 400 ed utilizzare la GPIO come I/O del nostro PLC.

Effettuare l’upload del Firmware su Arduino

Selezionate la versione corretta del firmware (si tratta di uno sketch Arduino che deve essere eseguito) per la scheda che possedete, scompattate e caricatela sulla scheda Arduino:

Aggiungere lo slave ad OpenPLC

Installato il firmware sulla scheda e mantenendo la scheda connessa al computer con cavo USB, avviare il OpenPLC Runtime sul vostro computer, effettuate il login con le vostre credenziali. Accedere al menù “Slave Devices” e clic su “Add new device”:

Compilare tutti i campi, evitare caratteri accentati come ad esempio: ç, é, ó, ñ, selezionare la scheda Arduino utilizzata, la porta COM viene identificata automaticamente, in ogni caso se doveste avere dei problemi vi ricordo che la porta COM a cui è connessa la scheda può essere desunta dall’IDE di Arduino oppure verificando dal vostro sistema operativo, quali sono le periferiche connesse.

Avviate il PLC facendo clic su “Start PLC”. Se all’interno della dashboard di OpnePLC vengono visualizzati messaggi di timeout, non preoccupatevi è una situazione normale, tutte le schede Arduino hanno una funzione di ripristino automatico che riavvia la scheda ogni volta che viene effettuata una nuova connessione USB, quindi una volta che OpenPLC avvia una comunicazione, il primo tentativo di inviare un messaggio alla scheda fallisce perché la scheda Arduino si sta ancora avviando dopo un ripristino. Dopo pochi millisecondi la scheda è completamente operativa, dovreste vedete i LED Tx ed Rx lampeggiare, ciò identifica il funzionamento del sistema.

Mappa dei Pin

Nelle tabelle che seguono è indicata la mappatura dei pin per le schede Arduino Uno e Arduino Mega. La mappatura si riferisce all’ultima versione di OpenPLC, la v3.
Ricordate che, per quanto riguarda le schede Arduino, gli I/O hanno una numerazione che differisce da altri hardware.

Mappatura pin Arduino UNO

input digitali	Arduino Pin	OpenPLC I/O
	2	%IX100.0
	3	%IX100.1
	4	%IX100.2
	5	%IX100.3
	6	%IX100.4
output digitali	7	%QX100.0
	8	%QX100.1
	12	%QX100.2
	13	%QX100.3
input analogici	A0	%IW100
	A1	%IW101
	A2	%IW102
	A3	%IW103
	A4	%IW104
	A5	%IW105
output analogici	9	%QW100
	10	%QW101
	11	%QW102

Mappatura pin Arduino MEGA

input digitali	Arduino Pin	OpenPLC I/O
	22	%IX100.0
	24	%IX100.1
	26	%IX100.2
	28	%IX100.3
	30	%IX100.4
	32	%IX100.5
	34	%IX100.6
	36	%IX100.7
	38	%IX101.0
	40	%IX101.1
	42	%IX101.2
	44	%IX101.3
	46	%IX101.4
	48	%IX101.5
	50	%IX101.6
	52	%IX101.7
	14	%IX102.0
	15	%IX102.1
	16	%IX102.2
	17	%IX102.3
	18	%IX102.4
	19	%IX102.5
	20	%IX102.6
	21	%IX102.7
output digitali	23	%QX100.0
	25	%QX100.1
	27	%QX100.2
	29	%QX100.3
	31	%QX100.4
	33	%QX100.5
	35	%QX100.6
	37	%QX100.7
	39	%QX101.0
	41	%QX101.1
	43	%QX101.2
	45	%QX101.3
	47	%QX101.4
	49	%QX101.5
	51	%QX101.6
	53	%QX101.7
input analogici	A0	%IW100
	A1	%IW101
	A2	%IW102
	A3	%IW103
	A4	%IW104
	A5	%IW105
	A6	%IW106
	A7	%IW107
	A8	%IW109
	A9	%IW109
	A10	%IW110
	A11	%IW111
	A12	%IW112
	A13	%IW113
	A14	%IW114
	A15	%IW115
output analogici	2	%QW100
	3	%QW101
	4	%QW102
	5	%QW103
	6	%QW104
	7	%QW105
	8	%QW106
	9	%QW107
	10	%QW108
	11	%QW109
	12	%QW110
	13	%QW111

Buon Making (di automazione) a tutti 🙂

Arduino – misurare tensioni superiori a 5V dc utilizzando un partitore di tensione

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Nella precedente lezione abbiamo visto come misurare una tensione non superiore ai 5V dc, vedremo ora come realizzare un semplice circuito che permette mediante un partitore di tensione la misurazione di tensioni fino a 9 Volt. Dimensionando opportunamente le resistenze di partizione potremo effettuare misure per tensioni elettriche superiori.

Precisazione importante

Gli esempi riportati in questa e nella precedente lezione ed inoltre la gran parte degli esempio classici che trovate online, sono pensati per far comprendere il funzionamento del convertitore A/D, ma è opportuno fare alcune considerazioni sulla precisione di lettura, ovvero degli errori commessi dal convertitore A/D e sull’imprecisione delle tensioni di riferimento usate dal microcontrollore per fornirvi la misura. Questo sarà argomento di una prossima lezione e vedremo come ridurre l’errore di misura.

Per rendere semplice la realizzazione utilizzeremo la batteria da 9V, ma se intendete avere dei limiti di misura diversi e superiori a 9V dovrete apportare modifiche ai valori dei componenti, ma le formule esposte restano le medesime.

Prima di procedere con la realizzazione pratica è essenziale comprendere come dimensionare le resistenze del partitore, inoltre è essenziale che la tensione sul pin analogico A0 non superi il valore di 5V. Per effettuare il dimensionamento del circuito fissiamo la massima tensione misurabile V_{mis_max} a 9V e imponiamo il valore di uno dei due resistori, ad esempio R₁ in modo da poter ricavare il valore di R₂.

Vi ricordo inoltre che sarebbe opportuno, una volta fissate le resistenze, fare qualche considerazione sulla corrente massima entrante in A0 in modo che non venga superato il valore di 40 mA corrente massima di I/O sui pin analogici e digitali di Arduino Uno R3, ma come le resistenze che sono state scelte non correremo alcun rischio, però esporrò ugualmente il calcolo.

Nello schema che segue V_mis rappresenta la tensione da misurare, V_adc la tensione sul pin A0. I è la corrente totale che circola nel circuito.

Sappiamo che la tensione V_adc ai capi di R₂ non dovrà superare i 5V. Le tensioni su R₁ ed R₂ saranno:

(a) V_R1 = R₁*I
(b) V_R2 = R₂*I

Pertanto la tensione V_mis sarà

da cui ricaviamo:

(d) I = V_mis /(R₁+R₂)

Sostituendo I in (a) e (b) avremo:

(e) V_R1 = R₁*I = R₁ * V_mis /(R₁+R₂)
(f) V_R2 = R₂*I = R₂ * V_mis /(R₁+R₂)

Per il calcolo di R2 consideriamo la formula (f) sostituendo i valori fissati, V_{mis_max}e R₁, ricordando che V_R2 è la tensioni in A0, cioè V_adc:

⇒ V_R2 = R₂ * V_mis /(R₁+R₂)

⇒ R₂ /(R₁+R₂) = V_R2/V_{mis_max}

⇒ R₂ /(R₁+R₂) = 5/9

⇒ R₂ /(R₁+R₂) = 0,56

⇒ R₂ = 0,56*R₁ + 0,56*R₂

⇒ R₂*(1-0,56) = 0,56*R₁

⇒ R₂ = 0,56 *R1/0,44

⇒ R₂ = 0,56 * 27 * 10³/0,44 = 34,363 * 10³ = 34,363 Kohm

Scelgo come valore commerciale prossimo (e che dispongo nel mie scorte) il valore di 33 Kohm, quindi:

R₁ = 27 Kohm
R₂ = 33 Kohm

Per quanto riguarda la corrente entrante in A0, utilizziamo la formula (b):

V_R2 = R₂*I

I = V_R2/R₂

I = 5V/33000 Ω = 0,00015 A = 0,15 mA

ben al di sotto del valore massimo del valore accettabile su un pin I/O di Arduino che è di 40mA.

Schema di collegamento

Programmazione

Sviluppiamo il codice necessario per la lettura della tensione e partendo dal primo sketch della lezione precedente modifichiamone alcune parti, nei commenti la spiegazione delle varie parti.

Nel codice bisognerà tenere in conto che la tensione su A0 è data dal calcolo della partizione di tensione, pertanto sapendo che V_mis = V_adc, dalla forma (f) abbiamo:

⇒ V_R2 = R₂*I = R₂ * V_mis /(R₁+R₂)

⇒ V_R2 = V_adc= R₂ * V_mis /(R₁+R₂)

⇒ V_mis = V_adc* (R₁+R₂)/R₂

Che sarà la formula che ci consentirà di rilevare la misura.

1// Prof. Maffucci Michele
2// Esempio 01: Misura una tensione di 9V con Arduino
3// utilizzando variabili di tipo float
4// Data: 03.10.2021
5 
6// tensione di riferimento massima misurabile
7const float tensioneDiRiferimento = 5.0;
8 
9float R1 = 27000.0; // 27 Kohm
10float R2 = 33000.0; // 33 Kohm
11 
12float volt_adc = 0.0;
13float volt_mis = 0.0;
14 
15void setup() {
16  Serial.begin(9600);
17  //analogReference(DEFAULT);
18}
19void loop() {
20  // legge il valore su A0 (su R2), cioè la tensione Vadc e lo trasforma
21  // in un valore numerico tra 0 e 1023
22   
23  int valoreLetto = analogRead(A0);
24 
25  // Tensione in ingresso ad A0, cioè la tensione Vadc
26  // calcolo della proporzione
27  // volt:tensioneDiRiferimento = valoreLetto:1023.0
28  // da cui si ricava la formula che segue
29   
30  volt_adc = (valoreLetto/1023.0) * tensioneDiRiferimento;
31 
32  //Stampa del valore letto dall'ADC
33  Serial.print("Valore ADC = ");
34  Serial.println(valoreLetto);
35   
36  // calcolo della tensione di ingresso Vmis
37 
38  volt_mis = volt_adc*(R1+R2)/R2;
39 
40  // stampa sulla Serial Monitor la tensione misurata
41  Serial.print("Tensione di ingresso = ");
42  Serial.println(volt_mis);
43  Serial.println(" ");
44 
45  delay(1000);
46}

Esercizi per i miei studenti

Esercizio 1
Dimensionare il Circuito per misurare una tensione massima di 12V

Esercizio 2
Realizzare uno sketch Arduino che permette di dimensionare il circuito prendendo in input, attraverso la Serial Monitor il valore massimo misurabile ed il valore di R₁ e restituisce il valore di R₂ calcolato.

Esercizio 3
Realizzare le medesime funzionalità dell’esercizio 2, ma il valore restituito di R₂ deve essere sia quello calcolato che quello commerciale immediatamente superiore o inferiore al valore calcolato.

Buon Coding a tutti 🙂

Arduino – misurare tensioni continue fino a 5V

Lascia una risposta

La misurazione di una tensione con Arduino è un esercizio standard utilizzato per spiegare come funziona il convertitore Analogico Digitale sulla scheda. Nell’esempio che segue verrà mostrato come visualizzare sulla Serial Monitor la tensione di una batterie da 1,5V ma in generale di una tensione non superiore ai 5V, seguono poi una serie di esercizi per i miei studenti.
Nella prossima lezione mostreremo come misurare una tensione superiore ai 5V.

ATTENZIONE
E’ essenziale ricordare che non bisogna in alcun modo inserire tensioni superiori a 5V sui pin di Arduino, in quanto potreste distruggere irrimediabilmente la scheda.

Per la rilevazione di una tensione elettrica su un pin analogico viene utilizzata la funzione analogRead, che come più volte indicato su questo sito, è in grado di convertire una tensione tra 0V e 5V continui in un valore numerico intero con risoluzione di 10 bit tra 0 e 1023, operazione svolta dal convertitore A/D.

Ricordo che l’analogRead(pin) legge il valore di tensione (compreso tra 0 e 5V) applicato sul piedino analogico ‘pin’ con una risoluzione di 10 bit e la converte in un valore numerico compreso tra 0 e 1023, corrispondente quindi ad un intervallo di 1024 valori, pertanto il valore unitario corrisponde a:

Vu = 5V/1023 = 4,89 mV

Per conoscere il valore di tensione rilevato sarà sufficiente moltiplicare la tensione unitaria Vu per il valore restituito dalla funzione analogRead(pin), quello che chiamiamo valore quantizzato Vq compreso tra 0 e 1024, il valore misurato Vm sarà:

Vm = Vu x Vq

e sapendo che Vu corrisponde a 4,89 mV possiamo scrivere:

Vm = 4,89 x Vq

Nota per i miei allievi: riprenderemo questo semplice calcolo qundo utilizzeremo ad esempio i sensori di temperatura.

Il semplice schema di collegamento è riportato nell’immagine che segue:

Per stampare sulla Serial Monitor la tensione ai capi della batteria, useremo valori di tipo float (in virgola mobile), che come indicato nel mio post: “Arduino: tipi di dati – ripasso” possiamo esprime valori compresi tra –3.4028235E+38 e 3.4028235E+38.
La stampa di numeri in virgola mobile sula Serial Monitor verrà rappresentata con numeri che hanno al massimo con due cifre decimali, riprenderemo questo aspetto nel secondo esempio di questa lezione.

1// Prof. Maffucci Michele
2// Esempio 01: Misura di tensioni continue non superiori a 5V
3// utilizzando variabili di tipo float
4// Data: 01.10.2021
5 
6// tensione di riferimento predefinita sulla scheda
7const float tensioneDiRiferimento = 5.0;
8 
9// batteria connessa al pin analogico 0
10const byte pinBatteria = A0;
11 
12void setup() {
13  // inizializzazione della porta seriale
14  Serial.begin(9600);
15}
16 
17void loop() {
18  // legge il valore della batteria e lo trasforma
19  // in un valore numerico tra 0 e 1023
20  int valoreLetto = analogRead(pinBatteria);
21 
22  // calcolo della proporzione
23  // volt:tensioneDiRiferimento = valoreLetto:1023.0
24  // da cui si ricava la formula che segue
25  float volt = (valoreLetto/1023.0) * tensioneDiRiferimento;
26 
27  // stampa sulla Serial Monitor la tensione misurata
28  Serial.println(volt);
29}

Per evitare spreco di memoria dovuto ai calcoli che utilizzano i tipi di dati float che occupano maggiore memoria, è possibile utilizzare al posto del tipo float il tipo long, ovvero un int lungo rappresentato da 4 byte in grado di rappresentare numeri interi tra –2147483648 a 2147483647.

Vediamo come modificare lo sketch precedente per rilevare tensioni espresse in millivolt in cui però si utilizzano variabili intere di tipo long:

1// Prof. Maffucci Michele
2// Esempio 02: Misura di tensioni continue non superiori a 5V
3// utilizzando variabili di tipo float
4// Data: 01.10.2021
5 
6// batteria connessa al pin analogico 0
7const byte pinBatteria = A0;
8 
9void setup() {
10  // inizializzazione della porta seriale
11  Serial.begin(9600);
12}
13 
14void loop() {
15  // legge il valore della batteria e lo trasforma
16  // in un valore numerico tra 0 e 1023
17  // valoreLetto è di tipo long
18  long valoreLetto = analogRead(pinBatteria);
19 
20  // stampa sulla Serial Monitor la tensione misurata
21  // in millivolt
22   
23  Serial.println((valoreLetto*(500000/1023L))/100);
24}

Quindi per evitare di effettuare calcoli con numeri di tipo float (in virgola mobile) senza perdere precisione, il trucco consiste nell’operare sui valori in millivolt invece che sui valori in volt. Ricordo che 1 volt corrisponde a 1000 millivolt.

Come detto all’inizio di questa lezione sappiamo che un valore numerico di 1023 restituito dall’analogRead, corrisponde al valore massimo di 5000 millivolt, allora ogni unità rappresenta 5000/1023 millivolt, che corrisponde a 4,89 millivolt. Come detto nell’esempio precedente, la stampa su Serial Monitor di un numero in virgola mobile mostrerà al massimo due decimali, pertanto l’eliminazione dei decimali nel secondo esempio possiamo farlo moltiplicando per 100, nel codice: 5000×100=500000, questo valore verrà poi moltiplicato per il rapporto tra il valore letto e 1023 ed il tutto ancora diviso per 100, così facendo otterremo il valore in millivolt. Questo calcolo permette di far effettuare al compilatore solamente calcoli tra interi e non tra float, rendendo quindi la computazione più veloce e riducendo la quantità di memoria utilizzata.

Si noti che al fondo del numero 1023 è stata aggiuta una L, cioè 1023L, che indicare al compilatore che il numero rappresentato è di tipo long (4 byte).

Esercizi per i miei studenti

Esercizio 1
Utilizzare un Trimmer per regolare la tensione in ingresso ad A0 tra 0 e 5V, in questo caso si prenda la tensione di 5V dal pin di Arduino.

Esercizio 2
Nel primo sketch proposto utilizzare la funzione map per convertire il valore restituito dall’ analogRead in un valore di tensione. In questo caso nascono dei problemi sulla precisione della misura, sapresti indicarmi quali?

Esercizio 3
Visualizzare il valore di tensione regolato dal Trimmer sul Plotter Seriale.

Esercizio 4
Utilizzando uno qualsiasi dei due sketch indicati sopra e visualizzare la tensione misurate sul un display 16×2

Esercizio 5
Aggiungere all’esercizio precedente l’indicazione di carica data da un grafico costituito da 5 quadrati che ne indicano il livello di carica, non appena il livello di carica raggiunge 1 volt il quadrettino inizia a lampeggiare.

Buon Making a tutti 🙂

Michele Maffucci

… my stories, life and work

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