Arduino e sensori analogici - Cronologia

Martinligabue: /* Altri sensori analogici: leggere la temperatura */ sottocategoria

2026-04-05T22:39:11Z

Altri sensori analogici: leggere la temperatura: sottocategoria

Giulio: /* Resistenze variabili: come fare un crepuscolare */

2012-11-16T19:05:54Z

Resistenze variabili: come fare un crepuscolare

Giulio: linkate correttamente immagini

2012-10-31T20:16:34Z

linkate correttamente immagini

Giulio: bozza

2012-10-31T16:49:46Z

bozza

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[[File:Analogpin.gif | 100px | Piedini analogici | thumb | left]]
[[File:Analogsig.gif | 250px | Segnale analogico | thumb | right]]

Dai piedini ''analog'' si possono leggere tensioni variabili da 0 a 5v, che Arduino trasforma in valori da 0 a 1023: il sensore analogico più facile da trovare è il '''potenziometro''', come quello per regolare il volume delle casse. Fisicamente è composto da 3 piedini ed al suo interno è presente una striscia di materiale resistente: se il potenziometro è da 20KΩ, quella striscia resiste 20KΩ; i piedini laterali sono collegati alle due estremità di questa striscia, mentre quello centrale è collegato ad un perno che può muoversi a contatto quando giri la manopola (vedi figura sotto). Se non sai che resistenza può produrre il tuo potenziometro collega il multimetro in funzione ''ohmetro'' ai piedini laterali e puoi leggerne il valore.
[[File:Trimmer-schema.gif | 450px | Funzionamento di un potenziometro | thumb | center]]

Elettronicamente, il potenziometro è un '''partitore di tensione''': se lo alimenti dai piedini laterali, collegandolo ad una batteria, dal piedino centrale potrai leggere con il multimetro in modalità ''voltmetro'' una tensione che varia ruotando la manopola. Prova adesso a collegare il potenziometro ad Arduino: un piedino laterale a massa e l'altro a 5v, mentre quello centrale al piedino analog 0.
[[File:Arduino-trimmer.gif | 350px | center]]

<pre>
//analogico.ino
const short sensore = 0;
const short led = 13;

void setup() {
pinMode(led, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
Serial.print("Lettura: ");
Serial.print(map(analogRead(sensore),0,1023,0,5));
Serial.println(" V");
delay(200);
}
</pre>

Caricato il listato apri il ''serial monitor'' di Arduino, cliccando sul bottone [[File:Serialm-bottone.gif | 15px]] e vedrai apparire la tensione sul piedino. Ruotando da una parte il potenziometro puoi incrementare fino a 5v, mentre ruotandolo dall'altra decresce fino a 0. Per adesso non ti preoccupare di come abbiamo fatto a comunicare col computer, ne parleremo nelle prossime pagine.<br />
Per leggere il sensore si utilizza la funzione <code>analogRead(sensore)</code>, analoga a quella usata per il bottone, che come avrai visto legge il valore campionato dal convertitore analogico digitale del microchip.
Il convertitore analogico digitale (''ADC'') ha una risoluzione a 10 bit: questo significa che converte la tensione 0-5v
in valori 0-1023. Per scoprire il valore originario della tensione presente sul piedino basta fare una semplice proporzione, svolta in automatico dalla funzione map.

==Resistenze variabili: come fare un crepuscolare==
Tutte le resistenze variabili vanno combinate con una seconda resistenza, a formare un partitore di tensione: un piedino va collegato a massa, l'altro ai 5V attraverso la seconda resistenza. Alcune resistenze variabili sono i sensori di pressione, le termoresistenze, le fotoresistenze (si può intuire dai nomi a cosa servano); con questo schema puoi provare a realizzare un crepuscolare, ma se vuoi usare un altro dei sensori di cui parlavo prima, rimane quasi invariato.
[[File:Fotores.gif | 500px | center]]

<pre>
//crepuscolare.ino
const short sensore = 0;
const short led = 13;
int soglia = 300;
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop() {
if (analogRead(sensore) > soglia)
digitalWrite(led,LOW);
else
digitalWrite(led,HIGH);
}
</pre>
[[File:Fotores.jpg | 350px | Fotoresistenza: completamente illuminata ha una resistenza di circa 20K, mentre se si trova al buio di 500Ω | thumb | right]]

In questo programma il led 13 si accende se viene letto un valore inferiore alla soglia, che ho impostato a 300; questo valore dipende dal sensore che usi: può variare anche da fotoresistenza a fotoresistenza; quindi ti chiederai come trovare un valore limite per far accendere il led... se sul componente è stampato un codice puoi provare a cercare il datasheet, in modo da avere i dati abbastanza precisi, altrimenti ''tester alla mano'' e passa alle prove empiriche, come nell'imamgine sopra. Se hai tempo puoi anche caricare un programma di test e farti inviare sul computer (come ho fatto prima col potenziometro) i valori.<br />
''Un consiglio...'' in questi casi è comodo usare un trimmer al posto della resistenza fissa: così puoi regolare il tuo crepuscolare (o qualsiasi altro progetto sia) senza dover intervenire sul programma.

==Altri sensori analogici: leggere la temperatura==
Alcuni componenti sono già pronti all'uso perché ripartiscono la tensione senza troppi problemi, quindi basta alimentarli e leggere l'output dall'apposito piedino, per esempio l'accelerometro [http://www.robot-italy.com/product_info.php?cPath=15_136&products_id=1275 ADXL335] e il termometro [http://www.robot-italy.com/product_info.php?products_id=2331 TMP36], tanto per citare alcuni modelli; Vediamo un esempio
[[File:tmp.gif | 500px | center]]

Dopo averlo collegato, bisogna interpretare il segnale ricevuto: ''il datasheet dice che'' lo 0°C è a 500 mV, e ogni grado Celsius sono 10 mV; 510 mV sarà 1°C, 600 mV 10°C. Quindi:
temperatura = (volt - 0.500)/0.010
Ma i pin analogici non danno i valori in millivolt, quindi bisogna convertire: dividendo l'output per 204.6, si ottiene il valore in volt; in conclusione
temperatura = (output/204.6 - 0.500)/0.010

<pre>
//termostato.ino
const short sensore = 0;
const short led = 13;
int soglia = 18; //18 gradi celsius
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop() {
if ((analogRead(sensore)/204.6 - 0.500)/0.010 > soglia)
digitalWrite(led,LOW);
else
digitalWrite(led,HIGH);
}
</pre>

Un semplice programma che simula un termostato: il led si accende se la temperatura scende sotto la soglia impostata in gradi centigradi.

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	Un semplice programma che simula un termostato: il led si accende se la temperatura scende sotto la soglia impostata in gradi centigradi.		Un semplice programma che simula un termostato: il led si accende se la temperatura scende sotto la soglia impostata in gradi centigradi.
−	[[~~Category~~:~~Howto~~]]	+	[[Categoria:Hardware]]

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 ==Resistenze variabili: come fare un crepuscolare==
-Tutte le resistenze variabili vanno combinate con una seconda resistenza, a formare un partitore di tensione: un piedino va collegato a massa, l'altro ai 5V attraverso la seconda resistenza. Alcune resistenze variabili sono i sensori di pressione, le termoresistenze, le fotoresistenze (si pu&ograve; intuire dai nomi a cosa servano); con questo schema puoi provare a realizzare un crepuscolare, ma se vuoi usare un altro dei sensori di cui parlavo prima, rimane quasi invariato.
+[[File:Arduino-resisens.jpg | thumb | 150px | right | Alcuni sensori analogici]]Tutte le resistenze variabili vanno ''combinate'' con una seconda resistenza, a formare un '''partitore di tensione''': un piedino va collegato a massa, l'altro ai 5V attraverso la seconda resistenza. Alcune resistenze variabili sono i '''sensori di forza''', le '''termoresistenze''', le '''fotoresistenze''' e i '''touch screen resistivi'''; con questo schema puoi provare a realizzare un ''crepuscolare'' con un sensore di luminosità (''fotoresistenza'', appunto), ma se vuoi usare un altro dei sensori precedenti, il listato rimane quasi invariato.
 [[File:Arduino-fotores-schema.gif | 500px | center]]
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 [[File:Arduino-fotores-test.jpg | 350px | Fotoresistenza: completamente illuminata ha una resistenza di circa 20K, mentre se si trova al buio di 500&#8486; | thumb | right]]
-In questo programma il led 13 si accende se viene letto un valore inferiore alla soglia, che ho impostato a 300; questo valore dipende dal sensore che usi: può variare anche da fotoresistenza a fotoresistenza; quindi ti chiederai come trovare un valore limite per far accendere il led... se sul componente è stampato un codice puoi provare a cercare il datasheet, in modo da avere i dati abbastanza precisi, altrimenti ''tester alla mano'' e passa alle prove empiriche, come nell'imamgine sopra. Se hai tempo puoi anche caricare un programma di test e farti inviare sul computer (come ho fatto prima col potenziometro) i valori.<br />
+In questo programma il led 13 si '''accende''' se viene letto un valore ''inferiore alla soglia'', che ho impostato a ''300''; questo valore dipende dal sensore che usi: può variare da fotoresistenza a fotoresistenza. Quindi ti chiederai come trovare un '''valore limite''' per far accendere il led... se sul componente è stampato un codice puoi provare a cercare il ''datasheet'', in modo da avere i dati abbastanza precisi, altrimenti ''tester alla mano'' e passa alle prove empiriche, come nell'immamgine a lato. Se hai tempo puoi anche caricare un programma di test e farti inviare  i valori sul computer (come prima col potenziometro).<br />
-''Un consiglio...'' in questi casi &egrave; comodo usare un trimmer al posto della resistenza fissa: cos&igrave; puoi regolare il tuo crepuscolare (o qualsiasi altro progetto sia) senza dover intervenire sul programma.
+'''Un consiglio...''' in questi casi &egrave; comodo usare un trimmer al posto della resistenza fissa: cos&igrave; puoi regolare la soglia del tuo crepuscolare (o qualsiasi altro progetto sia) senza dover intervenire sul programma.
 ==Altri sensori analogici: leggere la temperatura==

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-[[File:Analogpin.gif | 100px | Piedini analogici | thumb | left]]
+{{Guide
-[[File:Analogsig.gif | 250px | Segnale analogico | thumb | right]]
+|immagine=Pulsante-arduino.gif
 Dai piedini ''analog'' si possono leggere tensioni variabili da 0 a 5v, che Arduino trasforma in valori da 0 a 1023: il sensore analogico pi&ugrave; facile da trovare &egrave; il '''potenziometro''', come quello per regolare il volume delle casse. Fisicamente &egrave; composto da 3 piedini ed al suo interno &egrave; presente una striscia di materiale resistente: se il potenziometro &egrave; da 20K&#8486;, quella striscia resiste 20K&#8486;; i piedini laterali sono collegati alle due estremit&agrave; di questa striscia, mentre quello centrale &egrave; collegato ad un perno che pu&ograve; muoversi a contatto quando giri la manopola (vedi figura sotto). Se non sai che resistenza pu&ograve; produrre il tuo potenziometro collega il multimetro in funzione ''ohmetro'' ai piedini laterali e puoi leggerne il valore.
-[[File:Trimmer-schema.gif | 450px | Funzionamento di un potenziometro | thumb | center]]
+[[File:Arduino-trimmer-schema.gif | 450px | Funzionamento di un potenziometro | thumb | center]]
 Elettronicamente, il potenziometro &egrave; un '''partitore di tensione''': se lo alimenti dai piedini laterali, collegandolo ad una batteria, dal piedino centrale potrai leggere con il multimetro in modalit&agrave; ''voltmetro'' una tensione che varia ruotando la manopola. Prova adesso a collegare il potenziometro ad Arduino: un piedino laterale a massa e l'altro a 5v, mentre quello centrale al piedino analog 0.
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 </pre>
-Caricato il listato apri il ''serial monitor'' di Arduino, cliccando sul bottone [[File:Serialm-bottone.gif | 15px]] e vedrai apparire la tensione sul piedino. Ruotando da una parte il potenziometro puoi incrementare fino a 5v, mentre ruotandolo dall'altra decresce fino a 0. Per adesso non ti preoccupare di come abbiamo fatto a comunicare col computer, ne parleremo nelle prossime pagine.<br />
+Caricato il listato apri il ''serial monitor'' di Arduino, cliccando sul bottone [[File:Arduino-serialm.gif | 15px]] e vedrai apparire la tensione sul piedino. Ruotando da una parte il potenziometro puoi incrementare fino a 5v, mentre ruotandolo dall'altra decresce fino a 0. Per adesso non ti preoccupare di come abbiamo fatto a comunicare col computer, ne parleremo nelle prossime pagine.<br />
 Per leggere il sensore si utilizza la funzione <code>analogRead(sensore)</code>, analoga a quella usata per il bottone, che come avrai visto legge il valore campionato dal convertitore analogico digitale del microchip.
 Il convertitore analogico digitale (''ADC'') ha una risoluzione a 10 bit: questo significa che converte la tensione 0-5v
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 ==Resistenze variabili: come fare un crepuscolare==
 Tutte le resistenze variabili vanno combinate con una seconda resistenza, a formare un partitore di tensione: un piedino va collegato a massa, l'altro ai 5V attraverso la seconda resistenza. Alcune resistenze variabili sono i sensori di pressione, le termoresistenze, le fotoresistenze (si pu&ograve; intuire dai nomi a cosa servano); con questo schema puoi provare a realizzare un crepuscolare, ma se vuoi usare un altro dei sensori di cui parlavo prima, rimane quasi invariato.
-[[File:Fotores.gif | 500px | center]]
+[[File:Arduino-fotores-schema.gif | 500px | center]]
 <pre>
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+}
 </pre>
-[[File:Fotores.jpg | 350px | Fotoresistenza: completamente illuminata ha una resistenza di circa 20K, mentre se si trova al buio di 500&#8486; | thumb | right]]
+[[File:Arduino-fotores-test.jpg | 350px | Fotoresistenza: completamente illuminata ha una resistenza di circa 20K, mentre se si trova al buio di 500&#8486; | thumb | right]]
 In questo programma il led 13 si accende se viene letto un valore inferiore alla soglia, che ho impostato a 300; questo valore dipende dal sensore che usi: può variare anche da fotoresistenza a fotoresistenza; quindi ti chiederai come trovare un valore limite per far accendere il led... se sul componente è stampato un codice puoi provare a cercare il datasheet, in modo da avere i dati abbastanza precisi, altrimenti ''tester alla mano'' e passa alle prove empiriche, come nell'imamgine sopra. Se hai tempo puoi anche caricare un programma di test e farti inviare sul computer (come ho fatto prima col potenziometro) i valori.<br />
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 ==Altri sensori analogici: leggere la temperatura==
 Alcuni componenti sono già pronti all'uso perché ripartiscono la tensione senza troppi problemi, quindi basta alimentarli e leggere l'output dall'apposito piedino, per esempio l'accelerometro [http://www.robot-italy.com/product_info.php?cPath=15_136&amp;products_id=1275 ADXL335] e il termometro [http://www.robot-italy.com/product_info.php?products_id=2331 TMP36], tanto per citare alcuni modelli; Vediamo un esempio
-[[File:tmp.gif | 500px | center]]
+[[File:Arduino-temp-schema.gif | 500px | center]]
 Dopo averlo collegato, bisogna interpretare il segnale ricevuto: ''il datasheet dice che'' lo 0&deg;C &egrave; a 500 mV, e ogni grado Celsius sono 10 mV; 510 mV sarà 1&deg;C, 600 mV 10&deg;C. Quindi:
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 Un semplice programma che simula un termostato: il led si accende se la temperatura scende sotto la soglia impostata in gradi centigradi.