Home Forum Scrivi una domanda di elettronica Consiglio su progetto di tesi – backlight Led

Questo argomento contiene 22 risposte, ha 3 partecipanti, ed è stato aggiornato da  Giooo 1 anno, 10 mesi fa.

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  • #59350

    Giooo
    Membro

    Buongiorno, sono uno studente universitario prossimo alla laurea e alle prese con il progetto di tesi. Non sono una cima in ambito elettronico, conosco qualcosina ma la mia conoscenza è poco approfondita. Per questo vorrei chiedere un vostro consiglio se possibile, dato che da nessuna parte ho trovato delle risposte ai miei dubbi..Il mio progetto, ancora in fase embrionale, consiste in un dispositivo luminoso che sfrutta sorgenti Led. E’ caratterizzato da una serie di pannelli Led backlight di dimensioni non troppo elevate (penso 20×20 cm massimo) collegati ad una struttura (un solido) centrale. L’idea è quella di far ruotare questi pannelli su se stessi oppure ruotarli in maniera orbitale o traslarli, rispetto al solido a cui sono collegati (il movimento sarà manuale da parte dell’utente). Arrivo subito al dunque: sarebbe possibile creare una relazione tra il movimento meccanico dei pannelli led e la luce che essi emettono?Mi spiego meglio, vorrei associare per esempio alla rotazione del pannello un cambio di colore delle luce emessa o in alternativa una variazione dell’intensità luminosa.
    Secondo voi è un idea concretizzabile o impossibile e non alla mia portata?!Vi ringrazio infinitamente in anticipo!Un saluto e buona giornata!=)

    #72431
    delfino_curioso
    delfino_curioso
    Partecipante

    Ciao,
    a prima vista l’idea sembra realizzabile in modo relativamente semplice. Detto in parole molto povere, ti serve un sistema elettronico che sia in grado di controllare i motori elettrici (per il movimento dei pannelli) ed i pannelli a led (per l’intensità luminosa/colore).
    Una soluzione economica e indicata anche ai non elettronici è la scheda Arduino. Se non la conosci già, ti posso intanto accennare che è una schedina delle dimensioni di un pacchetto di sigarette, la programmi per eseguire un dato compito e la interfacci al mondo esterno tramite una serie di contatti elettrici e/o di connettori specifici. Se scrivi “arduino” su google ti escono circa un miliardo di risultati molto più esplicativi di quello che ti sto dicendo io ora.
    Su due piedi mi viene da pensare che potresti creare un semplice programma che, al momento della rotazione dei motori, faccia partire un effetto “fading” nel controllo dei led.
    Prima che io mi dilunghi inutilmente, ti chiederei di dirci se hai un minimo di dimestichezza con la programmazione (C, C++ o Java andrebbero benissimo) e quali conoscenze di elettronica hai, così da poter parlare nel giusto modo.
    In ogni caso, presi singolarmente, il controllo dei motori e gli effetti vari nell’illuminazione sono temi già molto affrontati nel mondo Arduino, e credo che se fai un giro su internet magari trovi anche chi ha già combinato insieme le due cose, come nel caso del tuo progetto.
    Spero di averti dato uno spunto

    #72441
    Piero Boccadoro
    Piero Boccadoro
    Partecipante

    Mi hai anticipato… :)
    Rispondo tra qualche minuto così dico anche la mia su questo.
    A fra poco.

    #72443
    Piero Boccadoro
    Piero Boccadoro
    Partecipante

    Eccomi qui, scusate il ritardo.
    Innanzitutto, anche visto che si tratta del suo primo messaggio, approfitto dell’occasione per dare il benvenuto a Giooo.
    Detto questo, intanto credo sarebbe utile capire di che tipo di laurea stiamo parlando… Se dici che in elettronica non ti senti una cima devo supporre che non sia esattamente questa. :)
    Ad ogni modo, guarda: qui nessuno è Turing o Schockley ma insieme possiamo arrivare a fare una loro unghia per cui tanto vale provare :)

    Senti, detta così non sembra molto complicata e per questo motivo l’idea che ha suggerito delfino_curioso, ovvero quella di utilizzare Arduino, non è affatto male.
    L’unica cosa è che effettivamente avremo bisogno di molte più informazioni:
    1) il progetto esattamente che finalità ha?
    2) quali sono le tue competenze specifiche sia in ambito elettronico sia in ambito di progettazione sia per quanto riguarda la programmazione e quali linguaggi conosci…
    3) questo materiale di cui parli e che hai descritto, questo sistema in definitiva, lo hai già per le mani oppure devi pensare anche a quali materiali e quali componenti devono essere utilizzati?
    Un dubbio che mi è venuto rileggendo quello che hai scritto è: quando dici “un cambio di colore della luce emessa o in alternativa una variazione dell’intensità luminosa” mi viene il dubbio che tu il sistema non ce l’abbia già per le mani. Mi sbaglio? O forse hai un sistema in grado di fare entrambe le cose, ovvero disponi già di led RGB?

    Tutte queste informazioni potrebbero essere molto utili per capire innanzitutto se c’è un sistema al quale ci dobbiamo già interfacciare e quindi renderci conto se dobbiamo costruire qualcosa intorno a ciò che c’è già oppure fare tutto da zero.
    In secondo luogo dobbiamo capire come fare tutto questo, qualunque cosa essa sia. E per farlo ci serve riuscire a capire cosa tu sei, o saresti, in grado di fare già da solo.

    Credo che ci siamo fatti un’idea del tipo di sistema di cui hai bisogno ed effettivamente comandare dei motori passo passo piuttosto che degli amplificatori o dei sistemi di interfaccia per dei led non è una cosa particolarmente difficile.
    Sarebbe utile, però, capire anche quanto velocemente queste variazioni, questi spostamenti avvengono per capire anche se Arduino è effettivamente la scheda adatta per farlo.

    Tanto per curiosità personale, hai conoscenze di Linux?

    Facci sapere così possiamo darti una mano :)
    A presto.

    #72445

    Giooo
    Membro

    Buonasera ad entrambi e grazie mille per la tempestiva risposta e per l’interesse mostrato =) Che la mia idea non sia fantascientifica mi ha davvero rincuorato =) avete ragione, ho omesso un bel pò di cose ma provvedo subito.Innanzitutto la mia facoltà non è Ingegneria elettronica ma Design del prodotto industriale…potete quindi comprendere la mia non competenza in ambito elettronico!Ma per dovere di cronaca sono anche un perito elettrotecnico, ma che di elettronica ha fatto ben poco purtroppo…Non mi spaventa però il dover affrontare questi argomenti, in quanto parto comunque con delle basi minime. Alle superiori studiai C++ e Java, ma la mia conoscenza rimase e rimane scolastica. Come detto, la mia facoltà è quella del design del prodotto, quindi ciò che interessa è più il funzionamento del prodotto nel suo insieme, l’interazione che ha l’utente con il prodotto finale ma anche l’idea e le motivazioni/esigenze che hanno portato a progettare tale prodotto. Quindi immagino che le richieste dal punto di vista elettronico non siano troppo puntigliose, ovvio il prodotto deve però funzionare =) E già solo il fatto che l’idea è concretizzabile vuol dire tanto, la fase di concept può essere quindi approfondita. Ritornando al progetto, si tratta di un dispositivo luminoso con funzioni decorative (pensavo delle dimensioni di una lampada da tavolo) ma che allo stesso tempo deve permettere una certa interazione con l’utente. Non deve per forza avere la funzione di lampada intesa come fonte di luce alternativa, ma anche la sola funzione interattiva. L’idea è che l’utente manualmente possa traslare o ruotare queste superfici luminose, e quindi poter variare la “qualità” (la chiamo così) della luce. La velocità degli spostamenti sarà determinata dall’utente stesso, che potrà a sua discrezione interagire con le superfici luminose. Il progetto, come detto in precedenza, è ancora in fase embrionale, la fase è ancora quella di concept, quindi al momento non ho a disposizione alcun tipo di materiale. Il problema iniziale era capire se questa fosse un’idea potenzialmente concretizzabile oppure da scartare e passare quindi ad un’altra. Purtroppo ho revisioni con i docenti solo una volta alla settimana per cui l’evoluzione del progetto momentaneamente ha avuto dei ritmi un pò blandi, ma da settimana prossima credo ci sia un’accelerata, perchè i tempi non saranno lunghissimi. Infine, dimenticavo, per quanto riguarda Linux purtroppo non ho mai avuto modo di utilizzarlo, mentre nel caso di Arduino sono a conoscenza delle sue infinite applicazioni…in università abbiamo avuto una o due lezioni introduttive al termine delle quali abbiamo imparato semplicemente a interagire con piccole sorgenti led. Per il progetto penso e spero che avremo un minimo di supporto da parte di esperti esterni…ma nella migliore delle ipotesi si tratterà di un paio di interventi al massimo!Per concludere…vi ringrazio infinitamente ancora una volta, siete stati gentilissimi e disponibilissimi. Io spero di aggiornarvi settimana prossima, quando riceverò maggiori indicazioni e risposte da parte dei docenti, purtroppo in questi casi la parola spetta anche a loro =) Spero di non avervi annoiato e sottratto del tempo assai più prezioso…Grazie e a presto!

    #72446
    delfino_curioso
    delfino_curioso
    Partecipante

    Felici di poter essere utili :-)
    Attendiamo quindi le nuove idee che discuterete con i tuoi prof, nel frattempo butto lì un’altra cosa.
    Non avevo capito che il movimento della lampada fosse manuale: in questo caso , non dovendo comandare dei motori, potrebbe tornati utile l’uso di un accelerometro/giroscopio per “intercettare” quando e come l’oggetto si sta muovendo. In questo modo sei poi libero di pilotare i led con i segnali di intensità luminosa e/o colore secondo la logica dei movimenti da te ideata (es. Per ogni grado di rotazione rilevato aumento di una unità una delle componenti RGB del led multicolore…..).
    Arduino nasce per i designer, probabilmente è la soluzione giusta per te. Certo, se poi accanto al controllo di base ti servono anche delle discrete prestazioni o funzionalità molto specifiche, allora ne emergono i limiti e ti conviene orientarti su altri sistemi, che nel forum ti potranno essere suggeriti adeguatamente una volta che i requisiti saranno a disposizione.
    Al prossimo aggiornamento

    #72447
    Piero Boccadoro
    Piero Boccadoro
    Partecipante

    Il bello di questa comunità è che è sempre attiva :)
    Peraltro ormai delfino_curioso è diventato molto più veloce di me nel rispondere agli utenti ;)

    Veniamo al punto: il fatto che tu ti debba occupare di design sicuramente ci rende più semplice e veloce il tutto. Per la funzionalità, nonostante le revisioni, credo che sarebbe il caso di interrogarci fin da subito.
    Vediamo di portarci avanti col lavoro: lo spostamento deve essere solo manuale, quindi, in pratica, la sorgente è l’utente. Bene.
    delfino_curioso suggerisce, allora, l’idea vincente: va rilevato. E per farlo un accelerometro credo sia la soluzione migliore. Possibilmente un sistema 3-axis, anche se dubito fortemente che l’utente si metterà a farlo roteare.
    Tuttavia sarà importante essere in grado di rilevare il movimento in tutte le direzioni possibili.
    E se oltre a spostarsi deve anche poter ruotare, allora potrebbe servire un’IMU (con accelerometro E giroscopio).
    Propenderei più per un accelerometro che per un giroscopio in questa fase, se devo essere sincero, viste le cose che sono state dette fino a questo momento.
    Tuttavia, magari più avanti, possiamo pure riconsiderarla questa cosa.

    Detto ciò, siccome la velocità con cui avverranno gli spostamenti e la sorgente dei segnali suggeriscono che sia possibile utilizzare componentistica discreta, direi che Arduino sembra ancora un’ottima possibilità.
    Tuttavia, visto che ci sono questi i lunghi tempi di intermezzo (che conosco benissimo perché il meccanismo delle revisioni affligge la vita di mio fratello che studia architettura) ti consiglio di iniziare a pensare ad un algoritmo di funzionamento in stile flow-chart.
    Se viene dal perito sicuramente sai di che cosa parlo.
    Questo potrebbe essere utile sia a te, per chiarirti da subito le idee, sia perché, purtroppo lo sappiamo, troppo spesso sono i docenti stessi che hanno bisogno di avere le idee più chiare…
    Penso che se tu cominciassi a pensare ad un algoritmo di funzionamento (della serie uno spostamento a destra implica una variazione di colore del tipo oppure una rotazione di tot gradi indica un abbassamento della luminosità di n’altrotot) sarebbe tutto molto più semplice.
    E potremmo addirittura cominciare a farlo direttamente qui, in modo tale da darti una mano seriamente in maniera magari continuativa :)
    Che ne dici?
    Potrebbe anche essere utile aspettare la prima revisione per fare questo ma in ogni caso, se vuoi, possiamo cominciare anche subito :)
    Anche perché poi questa struttura (dell’algoritmo intendo) è particolarmente compatibile con quello che si può fare in Arduino :)
    Questo vuol dire che “trasportarlo” risulterebbe straordinariamente facile poi :)

    Facci sapere.
    Ah, e ovviamente: in bocca al lupo!!!! :)

    #72448
    delfino_curioso
    delfino_curioso
    Partecipante

    La mia velocità di risposta è data solo dal fatto che, ahimè, la sveglia mi suona quotidianamente alle 05:50……… :-)

    #72449

    Giooo
    Membro

    Effettivamente sono stato poco chiaro all’inizio =) confermo che l’interazione da parte dell’utente è di tipo manuale. Fosse per me partirei subito in quarta, ma ci sono, oltre a quelli funzionali, requisiti formali, che nel “mio campo” sono ahimè fondamentali. Sono frenato proprio da questo…in quanto dovrò ricevere l’ok da parte della docenza.La forma che ho in mente al momento con molta probabilità andrà riguardata. Per quanto riguarda il diagramma di flusso sull’ipotetico funzionamento, potrei effettivamente iniziare ad abbozzarlo =) Se potessi vi posterei uno schizzo di quello che ho in mente in modo da chiarire un pò le idee…so bene di non riuscire ad essere sempre chiaro nelle spiegazioni =) il problema è che non ho ben capito come si fa e se si può! Grazie mille per il supporto, mi state dando una grossa mano!

    #72450
    delfino_curioso
    delfino_curioso
    Partecipante

    Buondì,
    azzardo un suggerimento: dato che comunque sei in fase di attesa, perché intanto non ti prendi una scheda Arduino? Costa intorno ai 20€ (circa 50 se ti prendi lo starter kit con componenti elettronici di base per gli esperimenti), se dovesse risultare inutile ai fini della tua tesi la puoi riutilizzare per un milione di altre cose nella vita, e intanto cominci a valutarla direttamente da te. È di facile installazione e in 10 minuti sei operativo. Inoltre il suo ambiente di sviluppo viene fornito con una serie di codici già pronti per la risoluzione di svariati compiti, quindi non si parte assolutamente da zero.
    il bello è che non è un prodotto rivolto ad un pubblico di soli elettronici ma abbraccia soprattutto coloro che amano un po’ il fai-da-te (l’ho vista impiegare per usi a volte improbabili……).
    Soprattutto, dato che non si tratta di quel tipo di acquisti una tantum nella vita, io tendo a consigliarla. Poi fai tu.

    #72451
    Piero Boccadoro
    Piero Boccadoro
    Partecipante

    L’idea non è male.
    Credo anche io che potrebbe essere utile, specie perchè finora pare che potremo certamente darti indicazioni sull’uso di questa scheda (della serie che per ora non c’è ragione per pensare che la cambierai :p).

    Se hai bisogno di indicazioni su come, dove, quanto e come poterlo fare, dai uno sguardo ai link che abbiamo postato in queste discussioni:

    http://it.emcelettronica.com/forum/lmv358

    http://it.emcelettronica.com/forum/sensore-serratura

    http://it.emcelettronica.com/forum/matematicamente-elettronico

    http://it.emcelettronica.com/forum/antismarrimento

    http://it.emcelettronica.com/forum/arduino-e-segnali-video

    http://it.emcelettronica.com/forum/consigliatemi-dove-acquistare-i-kit-arduino

    #72452
    Piero Boccadoro
    Piero Boccadoro
    Partecipante

    In generale, poi, se posso darti un consiglio, in coda a questa pagina c’è la barra “cerca”..
    Prova a scrivere Arduino lì dentro e vedrai una serie di articoli che ne parlano.
    Riuscirai a farti un’idea piuttosto precisa di che cosa è, come funziona, come si tratta… :)

    #72508

    Giooo
    Membro

    Buongiorno!Vi ringrazio per i consigli, credo che la scheda Arduino in ogni caso potrebbe risultarmi utile anche in un futuro come dite voi. In riferimento al mio progetto, uno starter kit potrebbe essere sufficiente?Oppure esitono schede Arduino più complesse e costose?Nel frattempo sto facendo piccoli passi in avanti per quanto riguarda il progetto, il tutto pian piano si sta definendo. In breve il dipositivo luminoso consiste, al momento, in un cubo “vuoto” (un 20×20 cm) avente solo gli spigoli in vista (di 1 cm^2 di sezione). Su ogni spigolo del cubo sono adagiate delle superfici luminose (8 in tutto, dimensioni 16×18 cm circa) che possono ruotare (il centro delle superfici corrisponde al centro di rotazione). L’idea di associare la rotazione ad un cambiamento di colore e di intensità luminosa del Led è quindi rimasta. E qui sorgono i dubbi…In teoria ciascuna delle 8 superfici luminose dovrebbe interagire e permettere un cambiamento di colore/intensità luminosa. Ma nel caso di un cambio di colore, bisognerebbe variare ciascuna delle componenti RGB a seconda del movimento, giusto?Quindi ad esempio servirebbero 3 differenti movimenti, uno per variare la componente R, uno per la G e uno per la B?Se è così diventa un pò più complicato il tutto…in quanto con la rotazione posso permettere solo due movimenti, uno orario e uno antiorario, non 3…Un opzione che mi è venuta in mente è quella di associare a 4 delle 8 superfici luminose che ho a disposizione una specifica funzione. 3 superfici comanderanno rispettivamente le componenti R,G,B e la quarta si occuperebbe della variazione di intensità luminosa. Non so se sono riuscito a spiegarmi bene =) secondo voi questa strada sarebbe percorribile?Scusate per la confusione…se sono risultato poco chiaro cercherò di spiegare meglio nei prossimi post =)

    #72517
    delfino_curioso
    delfino_curioso
    Partecipante

    Riguardo lo starter kit, si tratta di un kit con una serie di componenti per fare pratica con le funzionalità di base di Arduino. Se ci soffermiamo esclusivamente su quanto richiesto dalla tua tesi, forse il contenuto del kit è pure troppo. L’alternativa sarebbe però quella di andare in un negozio di elettronica e comprarti i singoli componenti uno ad uno.
    Nella tua situazione, se la spesa non è un problema, io mi butterei sul kit.
    Riguardo invece il tuo progetto, sinceramente non ho ben capito la struttura meccanica del sistema. Hai un cubo formato solo dallo scheletro, giusto? Quindi 8 spigoli. Non ho capito come le superfici luminose sono adagiate sugli spigoli e come si muovono…. Ad ogni modo, qualunque sia la forma del sistema, mi sembra di capire che i suoi gradi di libertà sono 2, ovvero movimento in senso orario ed antiorario. Se dunque le variabili di ingresso sono essenzialmente due per ogni pannello che si muove, oltre alla tua idea su due piedi mi vengono in mente altre due possibilità:
    1. A rotazione, una delle tre componenti RGB varia secondo una legge “casuale”, quindi introducendo un seme random con cui assegnare un valore tra 0 e 255 per la componente R, G o B di turno.
    2. Ogni movimento corrisponde ad un incremento lineare di una delle tre componenti RGB, ogni volta che si inverte il movimento si passa a far variare l’altra componente e così via a rotazione, facendo ripartire da 0 il valore di una componente quando arriva a 255 .

    Oppure devi ricorrere a qualche altra funzione di interpolazione. Suggerisco di fare in modo di avere chiare le idee su come vuoi che la luce cambì, anche solo concettualmente. Per la parte tecnica poi si vedrà di arrivare ad una soluzione fattibile.

    #72522

    Giooo
    Membro

    Perfetto, grazie per la dritta!Mi butterò allora sullo starter kit, credo ne valga la pena. Per quanto riguarda la struttura meccanica del progetto, cerco di spiegarmi meglio. Il cubo è formato esattamente solo dallo scheletro e gli spigoli che “sfrutterò” saranno proprio 8, 2 spigoli orizzontali per faccia. Ad ogni spigolo sarà adagiata una superficie luminosa (un rettangolo (18×16 cm) con lato lungo in verticale e corto in orizzontale) che avrà come fulcro di rotazione il proprio centro. Quindi lo spigolo del cubo poggerà lungo il centro della superficie. In questo modo potrà roteare in senso orario e antiorario rispetto allo spigolo, per far capire meglio, la superficie roteando potrà anche entrare per metà all’interno del cubo. Questa in sintesi è la parte meccanica, spero di essermi spiegato meglio =) Ora dovrei assegnare ad alcune superfici una specifica funzione. Ad una per esempio il cambiamento di intensità luminosa, ad un altra (o a più di una nel caso) il cambiamento di colore. Le restanti superfici non avranno una funzione elettronica ma solo meccanica diciamo. Per quanto riguarda l’intensità luminosa pensavo di associare ad una rotazione positiva un aumento di intensità (di tutte le superfici) e ad una negativa una diminuzione. Per il cambiamento colore la cosa sarebbe analoga (ad una rotazione positiva corrisponde un aumento della “temperatura” colore, ad una rotazione negativa una diminuzione della temperatura). Navigando sul web ho notato un video di una lampada con led RGB comandata con Arduino, che permetteva il cambio di colore dei led con un solo potenziometro. Domanda da ignorante (ma forse mi hai già risposto nella seconda soluzione che hai elencato sopra), potrei quindi utilizzare una sola superficie per il cambiamento di colore e non per forza 3, una per ogni componente RGB?Questo mi semplificherebbe un pò le cose. Riguardo alla tua prima soluzione, per quanto mi riguarda non sarebbe male anzi, temo però che preferiscano delle azioni controllate a quelle random. Nel caso è un opzione comunque da non scartare…ti ringrazio =)

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