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Usare i relè non è stato mai così semplice – puntata 2

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Come gi� accennato qualche post fa, fortunatamente la caparbiet� di due miei studenti Michael e Vlad � tale che sono riusciti a sistemare e mettere in funzione�la strumentazione pneumatica, abbandonata da tempo, �per costruire un pannello didattico che mi permetter� di strutturare percorsi di approfondimento sull’automazione industriale. Poich� questo lavoro � utile �lodevole, mi piace segnalare�l’avanzamento dei lavori su queste pagine con il video che vi allego (un’enorme Grazie al collega Piergiuseppe che li sta guidando).�Ora il�sistema dovr� essere modificato in modo che sposti e riconosca�dei pezzi meccanici in modo da�simulare un percorso di una catena di montaggio e quindi metter� mano alla mia dotazione personale con schede:�sensoristica varia, bluetooth, WiFi, GSM per strutturare le future evoluzioni:

  • Controllo remoto via bluetooth che potr� governare remotamente (tablet o smartphone) il movimento dei pistoni.
  • Controllo remoto via WiFi�che potr� governare remotamente (tablet o smartphone) via internet mediante interfaccia web, il movimento dei pistoni.
  • Tramite scheda GSM, invio degli allarmi.

Evoluzione:

Realizzare su pannello�con�una centralina di programmazione costituita da un Raspberry Pi 2 da utilizzare per programmare la scheda �Arduino che governa il circuito pneumatico.

Grazie Ragazzi.

allievi

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Usare i relè non è stato mai così semplice

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Le attività che gli studenti mi propongono sono tantissime e sovente capita che alcune proposte, oltre ad essere spendibili da un punto di vista pratico, mi aiutino ad impostare una futura didattica fatta di oggetti che in altro modo verrebbero dismessi o gettati in un angolo a prender polvere.
E’ questo il caso di un vecchio panello di pneumatico che qualche anno fa veniva utilizzato collegato a dei vecchi PLC, negli anni si sono perse diverse componenti e per l’italico disinteresse è stato riposto in un angolo del laboratorio.
Fortunatamente la volontà caparbia e positiva di due mie allievi di 5′, Michael e Vlad, con l’aiuto dell’amico collega Piergiuseppe, ha rimesso in attività il dispositivo. L’idea, nata dal suggerimento dei ragazzi è quella di mostrare come poter pilotare una serie di pistoni usando relè pneumatici e finecorsa, con controllo fatto sia con PLC che con Arduino, ciò mi permetterà, come loro stessi mi hanno chiesto di fare 🙂 di mostrare come è possibile governare oggetti “industriali” (i pistoni) programmando in LADDER con i PLC oppure in C con Arduino. Perchè non raccogliere questa splendida idea e farne una cosa utile?

pannello-in-costruzione-01

pannello-in-costruzione-02

Mentre l’attenzione dei ragazzi in questo momento è concentrata sulla sistemazione del pannello, io ho cercato una soluzione a bassissimo costo e di immediato utilizzo per interfacciare velocemente Arduino ad una serie di relè che mi potesse governare l’attivazione di una serie di contatti.
L’idea iniziale prevedeva la realizzazione di una scheda con una serie di relè e componentistica accessoria di cui dovevo realizzare un semplice PCB, ma una rapida ricerca mi ha permesso di trovare una soluzione migliore, sia dal punto di vista economico che dal punto di vista di praticità in classe, ho optato per l’acquisto della scheda: 8 Channel 5V Relay Module For Arduino UNO 1280 2560 ARM PIC acquisto fatto su Bangood.
La scheda è composta da ben 8 relè costituiti ciascuno un contatto normalmente aperto ed uno normalmente chiuso, il cui circuito di comando è a 5V e quindi direttamente pilotabile dalle uscite di Arduino, sul circuito di potenza potete collegare dispositivi funzionanti ad una tensione massima di 250VCA 10A oppure 30VCC 10A. Ho effettuato una semplice prova pilotando una striscia led alimentata a 12VCC.

rele01

rele02

La scheda è dotata di 12 pin:

  • da IN1 a IN8 abbiamo i comandi dei singoli relè, questi ingressi saranno collegati alle uscite digitali di Arduino
  • Vcc collegato a 5Vcc di Arduino
  • GND collegato al GND di Arduino
  • COM e GND ponticellati tra loro

La scheda dispone, per ciascuno dei relè, di un led che ne mostra l’attivazione.

Nell’esempio riportato di seguito i collegamenti tra scheda Arduino e scheda relè sono:

Arduino -> Scheda relè
Pin3    -> IN1
Pin4    -> IN2
Pin5    -> IN3
Pin6    -> IN4
Pin7    -> IN5
Pin8    -> IN6
Pin9    -> IN7
Pin10   -> IN8
5Vcc    -> VCC
GND     -> GND

rele04

rele03

Sketch di esempio:

// Prof. Michele Maffucci
// 06.02.15
// Esempio di attivazione sequenziale di 8 relè

// inizializzazione delle 8 uscite digitali dalla 2 alla 9
void setup() {
  for (int i=2; i<10; i++) {
    pinMode(i, OUTPUT);
  }
}

void loop() {
  for (int r=2; r<10; r++) { // sequenza di attivazione e disattivazione dei contatti degli 8 relè 
    digitalWrite(r, HIGH);
    delay(250);
    digitalWrite(r, LOW);
    delay(250);
  }
}

Controllo accensione di una striscia led a 12Vcc

rele05

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Stampe 3D del fine settimana – Arduino essential starter kit

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Ho la fortuna di avere a casa e a scuola laboratori ben forniti per svolgere attività di sperimentazione con Arduino, ma il trasporto della componentistica mi costringe molto spesso a portare con me parecchio materiale e non nego che molto spesso esagero. Schede cavi e componenti che ci si porta a spasso nella borsa che spesso sfuggono negli angoli più nascosti.
Per l’esigenza giornaliera a scuola è necessario pochissimo il giusto necessario per impostare una lezione o per scrivere un post sul blog durante un momento di pausa, quindi non è necessario portare con se un intero laboratorio, diverso ovviamente è quando effettuo corsi privati dove ho necessità di portarmi molto materiale. Fino ad oggi avevo utilizzato una soluzione migliorata nel tempo che mi permetteva di portare con me il kit di sopravvivenza di sperimentazione 🙂 qualche anno fa ne avevo fatto un tutorial: Costruire una basetta sperimentale estesa portatile per circuiti elettronici, ma ho la necessità di avere qualcosa di più contenuto che possa essere agevolmente trasportato tra libri e registri nello zaino, per farla breve un Essential Arduino Starter kit.
Ho incominciato a progettare soluzioni da stampare in 3D, ma prima di me qualcuno ci ha pensato, una soluzione brillante che per ora considero la migliore per le mie necessità e la consiglio: The Folding Arduino Lab di Jason Welsh che ringrazio.
Quindi in questo fine settimana ho provveduto a stamparmi questo laboratorio tascabile e per me che amo piccoli attrezzi multifunzione (dai coltellini victorinox ai set di cacciavite e minuterie) avere anche un micro laboratorio trasportabile sempre a portata di mano è… concedetemelo… divertente 🙂

…piccoli vezzi

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Esercizio Arduino in 5 minuti – usare un Sensor Tracking

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Continuo la recensione del kit sensori di cui avevo parlato qualche giorno fa con questo breve post che nasce dall’esigenza di un lettore del blog che mi ha chiesto come utilizzare il sensor tracking incluso nella confezione. Il sensore si presenta come una piccola scheda elettronica i cui componenti principali sono costituiti da un led emettitore ad infrarossi ed un ricevitore.
Un’applicazione in cui io sfrutto questo sensore è ad esempio per la realizzazione di robot segui linea o ancora per realizzare un contagiri e controllare la velocità di rotazione dei miei prototipi robotico.
Potrete ad esempio di distinguere, per brevi distanza dal sensore, le differenze bianco/nero incontrate su una superficie. Su un apposito pin verrà emesso un segnale di tipo TTL che andremo a leggere con Arduino.

Il sensore è costituito da tre pin, GND, OUT (il segnale) e Vcc.
La sensibilità del sensore può essere regolata mediante un apposito trimmer.

Sensor-Tracking-03

Nell’esempio descritto, per avere percezione visiva e sonora della transizione tra bianco e nero ho utilizzato un led connesso al pin 12 ed buzzer connesso al pin 7. Utilizzerò un foglio bianco su cui ho disegnato due strisce nere.

Sensor-Tracking-01

Sensor-Tracking-02

Collegamenti:

Sensore – Arduino:

pin segnale OUT -> pin digitale 7
– negativo -> GND
+ positivo -> 5V

Buzzer – Arduino

pin segnale S -> pin digitale 4
+ positivo -> 5V
– negativo -> GND

Lo sketch è estremamente semplice è dovrete semplicemente verificare la presenza dello stato HIGH sul pin 7 di Arduino, accendere il led se si è sulla linea nera ed emettere un suono, oppure se si è sul bianco spegnere il led e non emettere suono.

// Prof. Michele Maffucci
// 25.01.15
// Utilizzo di un Sensor Tracking e di un buzzer passivo

const int pinSensore = 7;
// pin a cui è collegato il sensore

const int pinLed = 12;
// pin a cui è collegato il led

const int pinBuzzer = 4;
// pin a cui è collegato il buzzer

const int frequenza = 440;
// frequenza emessa dal buzzer (440 Hz)

void setup()
{
  // inizializzazione del pin sensore, led e buzzer
  pinMode(pinSensore, INPUT);
  pinMode(pinLed, OUTPUT);
  pinMode(pinBuzzer,OUTPUT);
}

void loop()
{
  // conserviamo nella variabile var lo stato del sensore
  int val = digitalRead(pinSensore);

  // verifichiamo se viene letto "NERO"
  // se vero accendiamo il led
  if(val == HIGH)
  {
    digitalWrite(pinLed, HIGH);   // accende il led
    tone(pinBuzzer, frequenza);   // viene emesso dal buzzer un suono a frequenza fissata
    delay(5);                     // attesa di 5 millisecondi (in modo da percepire il suono emesso)   
  }
  // altrimenti spegniamo il led
  else
  {
    digitalWrite(pinLed, LOW);   // spegne il led
    noTone(pinBuzzer);           // non viene emesso nessun suono dal buzzer
  }
}

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I miei prossimi corsi: creazione di comunità di apprendimento on-line, creative computing, coding

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corsiNei prossimi mesi sarò occupato con diversi corsi sia di carattere tecnico elettronico, che di carattere didattico. Sicuramente vi saranno corsi di Arduino a cui aggiungerò sperimentazioni di forte interesse che nascono dalle richieste di chi ha seguito in passato i miei corsi, ma anche dai molti che mi scrivono ogni giorno. Introdurro sicuramente altre tecnologie che sto sperimentando in questi mesi a scuola e che si integrano con Arduino. Le date per questi corsi sono in via di definizione e ve ne darò comunicazione nei prossimi giorni.

Per quanto riguarda i corsi indirizzati ai Docenti della Provincia di Torino ho certezza di date ed incomincio a segnalarvi gli appuntamenti in cui sarò relatore tra febbraio ed aprile prossimo e che avranno una replica, come già mi è stato richiesto dal MIUR, in questo anno solare.

Il corso per i docenti è organizzato dal CTS (Centro Territoriale di Supporto – Nuove Tecnologie e Disabilità) di Torino e Provincia in collaborazione con l’UST di Torino – Ufficio Inclusione organizza un corso, strutturato a moduli, sull’utilizzo di software volti a promuovere la didattica inclusiva.

Destinatari: docenti di sostegno e curriculari provenienti da scuole di ogni ordine e grado di Torino e Provincia.

Metodologie: il corso si svolgerà con metodologia laboratoriale.

Contenuti e calendario

Corso 1: Edmodo

Date del corso: 10/02/2015 – 19/02/2015

Orario: 14.30-17.30

Argomento: Utilizzo dell’applicativo web gratuito Edmodo: sistema adatto per la creazione di comunità di apprendimento, che permettono di lavorare e mantenere contatti tra studenti, insegnanti e genitori, e per la realizzazione di una didattica con metodologia blended.

Modulo 2: Insegnare a progettare

Date del corso: 26/02/2015 – 5/03/2015 – 12/03/2015 – 18/03/2015

Orario: 14.30-17.30

Argomento: Predisposizione di esempi pratici e applicabili in classe volti al miglioramento delle competenze logico-matematiche e delle capacità organizzative degli allievi mediante l’uso di software di programmazione con forte grado di interattività, opensource e gratuiti.
Si mostrerà come il “Creative Computing” possa agevolare lo sviluppo del pensiero strutturato (computational thinking) assieme al pensiero creativo mediante la programmazione.

Modulo 3: Scratch

Date del corso: 26/03/2015 – 16/04/2015 – 23/04/2015 – 30/04/2015

Orario: 14.30-17.30

Argomento: Introduzione ad un metodo laboratoriale basato sul software Scratch che offre agli studenti la possibilità di insegnare a progettare il proprio apprendimento attraverso l’informatica e ad acquisire la consapevolezza che è possibile interagire con gli strumenti tecnico informatici non solo in maniera passiva, ovvero usandoli, ma anche in maniera attiva, cioè programmandoli direttamente.

Il corso si svolgerà nel laboratorio della sede Arduino dell’ITSSE “C. Levi – V. e L. Arduino”, in via Figlie dei Militari, 25 – Torino.

Le iscrizioni potranno essere effettuate per ogni singolo modulo in modo indipendente. Esse devono pervenire entro il giorno 2 febbraio 2015, utilizzando il form presente al seguente

LINK

L’elenco degli ammessi sarà pubblicato sul sito www.necessitaeducativespeciali.it il giorno 5 febbraio 2015.

Saranno ammessi un massimo di 30 docenti per ogni corso in base all’ordine di arrivo delle domande.

IMPORTANTE: E’ NECESSARIO CONTROLLARE DI ESSERE STATI AMMESSI PRIMA DI VENIRE AGLI INCONTRI.

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