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Kit sensori per Arduino

Tutti i sensori in commercio hanno bisogno di circuiti di interfacciamento affinchè possano lavorare correttamente. La scheda Arduino offre la possibilità di effettuare delle sperimentazioni con tutta una serie di sensori che il Kit ALLNET ci mette a disposizione. Il kit sensore per Arduino Uno si compone di oltre 30 componenti individuali per lo sviluppo di progetti per i più svariati campi applicativi. La pratica custodia ne garantisce una perfetta gestione con scomparti utili per il riposizionamento. Il Kit ALLNET si compone di un sensore Hall, LED Buzzer, led RGB smd, modulo tracking e tanti altri sensori analogici e digitali. 

Introduzione

La vasta gamma di sensori è adatta alla prototipazione con la scheda Arduino e può essere impiegata in molte applicazioni per l'automotive. I sensori permettono di offrire interattività sia con l'ambiente sia con il personale. Attraverso l'utilizzo di opportuni moduli è possibile misurare grandezze fisiche ed intervenire con l'uso di attuatori per risolvere alcune circostanze. Per poter sperimentare con Arduino la prima cosa che si richiede (oltre alla scheda ovviamente), è tutta una serie di moduli sensori per poter implementare in maniera semplice il proprio progetto. L'avvento di questi sensori da interfacciarsi con le schede di prototipazione open source ha permesso di velocizzare il time-to-market e facilitare nello stesso tempo la progettazione.

Caratteristiche dei sensori

Tra i sensori presenti nel kit troviamo il modulo laser KY-008 che accoppiato con altri componenti può dar via ad una serie di esperimenti ottici. Può essere alimentato direttamente dal pin di Arduino e richiede solo 30 mA (Figura 1).

Figura 1: Modulol laser

I sensori infrarossi sono comunemente impiegati per la progettazione di un robot al fine di evitare ostacoli e controllare al meglio lo spostamento. Il sensore compreso nel kit è un KY-033 Tracking Sensor Infrared con una coppia di ricevitore e trasmettitore ottico nel range dell'infrarosso. Le principali caratteristiche sono elencate di seguito (Figura 2):

  • Tensione di lavoro: DC 3.3V-5V
  • Corrente di lavoro: ≥ 20mA
  • Range di temperatura: -10℃~+50℃
  • Distanza di rilevamento :2-40cm
  • Interfaccia I/O: 4-wire (-/+/S/EN)
  • Output signal: TTL level (LOW se c'è un'ostacolo, HIGH nessun ostacolo)
  • Angolo: 35°
  • Dimensioni: 28mm×23mm

Figura 2: Modulo tracking sensor infrared

I moduli trasmettitore e ricevitore ad infrarossi appartengono anche alla nostra vita quotidiana. Essi svolgono un ruolo importante in molti elettrodomestici e sono utilizzati in dispositivi quali aria condizionata, TV, DVD, ecc. Si basa sul rilevamento wireless, e può anche essere impiegato in un telecomando molto facile da usare. L'emettitore ad infrarossi (IR Emission KY-005) converte l'energia elettrica in luce nel vicino infrarosso, noto anche come diodo emettitore infrarosso. Il ricevitore ad infrarossi è impostato per ricevere, amplificare e demodulare la luce nel vicino infrarosso in un segnale digitale. Ci sono due elementi circuitali  importanti: un circuito di elaborazione e un fotodiodo PD. Il primo è un elemento integrato composto principalmente da cristalli di silicio e circuiti elettronici, la sua funzione principale è quella di filtrare e decodificare il segnale. Il fotodiodo PD, invece, ha il compito di acquisire il segnale ottico per poi darlo in pasto al circuito elettronico di elaborazione (Figura 3). Il KY-022 compreso nel kit è il corrispondente ricevitore del modulo IR Emission KY-005 (Figura 4).

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Figura 3: IR Emission

 

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Figura 4: IR Receiver

 

All'interno del kit troviamo il modulo DS18B20 relativamente al sensore di temperatura digitale 12 bit con funzione di allarme. Il DS18B20 comunica su un bus 1-Wire che, per definizione, richiede una sola linea dati (e massa) per la comunicazione con un microcontrollore. Inoltre, il DS18B20 può derivare l'alimentazione direttamente dalla linea di dati, eliminando la necessità di un alimentatore esterno (Figura 5).

Il KY-015 DHT11 è un sensore di umidità e di temperatura per Arduino. La tensione di funzionamento è 3.3 - 5 V con una uscita di tipo digitale. Il range di umidità è 20 % - 90 % con una tolleranza del 5%. Quello della temperatura invece è di 0 - 50 °C con un errore di misura di +/-2 °C (Figura 6).

Figura 6: Sensore di umidità e temperatura

Il modulo KY-039 è impiegato per rilevare il battito cardiaco: è composto da un led infrarosso e da un fototransistor. Avvicinando il dito, la fotoresistenza cambia valore al variare del flusso sanguino ottenendo una misurazione indiretta del battito (Figura 7).

Figura 7: Modulo KY-039 per il rilevamento del battito cardiaco

Il modulo KY-003 è un interruttore ad effetto hall che varia l'uscita digitale in funzione del campo magnetico: HIGH se non c'è campo magnetico, LOW se rileva il campo magnetico. La rilevazione avviene anche per mezzo di un LED che si accende se un campo magnetico è nelle vicinanze del modulo sensore (Figura 8).

Figura 8: Interruttore ad effetto hall

Il modulo sensore KY-036 è un sensore di intensità sonora che funge anche da interruttore. Le uscite, una analogica e l'altra digitale, ci forniscono rispettivamente informazioni sulla distanza dito-sensore e sul contatto o meno del dito sul sensore stesso. Il trimmer visibile in figura 9 permette di regolare la sensibilità, ottenendo così un interruttore comandato da un dito sfruttando l'uscita digitale (Figura 9).

Figura 9: Modulo KY-036 Touch

Conclusioni

Il kit comprende inoltre anche dei moduli LED RGB per l'illuminazione e sensori audio da implementare in vari progetti. Tutti i sensori possono essere utilizzati singolarmente oppure in combinazione: per esempio i due sensori IR Receiver e Emission possono essere utilizzati insieme per la gestione di una comunicazione infrarossa. Il kit fornisce la possibilità di approfondire il funzionamento e l'interfacciamento dei sensori con la scheda Arduino: molti sensori sono digitali ma alcuni (sensore di temperatura) sono anche analogici. Il kit è un buon punto di partenza per iniziare a programmare analizzando il funzionamento di ogni singolo sensore. Nello stesso tempo è possibile combinare più sensori per sviluppare progetti in vari campi applicativi come la robotica e i sistemi di telerilevamento, lavorando sulle varie funzionalità che possono essere più o meno complesse.

IL KIT ALLNET SENSOR ARDUINO E' DISPONIBILE A CATALOGO CONRAD CON SPEDIZIONE 24 H.

2 Commenti

  1. Gabriele Guizzardi. Gabriele Guizzardi. 20 maggio 2016
  2. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 21 maggio 2016

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