In questa quarta puntata realizzeremo un prototipo elettronico che può rivelarsi utile nelle aziende o nelle scuole, per comunicare ai propri dipendenti una azione da intraprendere. Si tratta, in ogni caso, di un esempio generale e di prova che l'utente può personalizzare al massimo o, addirittura, stravolgere il suo funzionamento intrinseco, cambiando radicalmente la finalità e gli ambiti di utilizzo.

Di cosa si tratta

Il progetto che stiamo andando a realizzare è composto da due oggetti, collegati in Internet, con le seguenti particolarità:

• Una scatola di comandi, o pannello di controllo, composta da alcuni interruttori di tipo on/off, a disposizione dell'azienda, con cui essa decide se un particolare dipendente o rappresentante deve trovarsi a disposizione per un determinato tipo di lavoro;
• Un dispositivo portatile, a disposizione di ciascun dipendente del personale, che regolerà la propria attività lavorativa, in base allo stato di colorazione del proprio oggetto. Nell'esempio proposto, esso consiste in un normale smartphone ma potrebbe benissimo essere implementato con un altro sistema embedded o kit di sviluppo, purché sia corredato di modulo di rete o WiFi.

Come avviene il funzionamento

Lato dell'Azienda

L'azienda, dunque, dispone di tale sorta di pannello di controllo, visibile in figura 1 quale modello simulato in 3D, con cui decide se un determinato dipendente deve trovarsi a disposizione per un certo tipo di lavoro. L'azienda, mediante gli interruttori di tipo on/off, decide quale dipendente deve essere coinvolto, o meno, in un certo lavoro. La circuiteria di tale postazione è realizzata con il Raspberry Pi 3. Sul quadro dei comandi si potrebbero anche inserire le fotografie dei collaboratori su un supporto retroilluminato, per avere l'immediata percezione del personale coinvolto nel lavoro da assegnare. Tale possibilità può essere implementata attraverso delle semplici lampade, collocate dietro le fotografie, stampate su supporto cartaceo o plastico non completamente opaco.

Figura 1: il pannello aziendale con cui gestire i compiti del personale

Lato del dipendente

Ogni dipendente deve disporre di un piccolo dispositivo portatile rappresentato, in questo caso, da un PC notebook, da uno smartphone o da un tablet. E' necessario, ovviamente, che tale dispositivo sia costantemente connesso alla rete Internet. Se i messaggi ad esso spediti contengono un particolare avvertimento, il dipendente dovrà intraprendere le relative azioni concordate con la ditta oppure nessun compito operativo dovrà essere svolto dallo stesso lavoratore. La figura 2 propone un esempio di dispositivo portatile che poi, in effetti, corrisponde ad un normale smartphone, nel nostro caso. Eventualmente sarebbe possibile implementare anche un avviso sonoro.

Figura 2: dispositivo mobile di controllo dati

Schema elettrico del pannello di controllo aziendale

La figura 3 mostra lo schema elettrico del quadro dei comandi a disposizione dell'azienda. Gli operatori addetti al pannello devono attivare o disattivare semplicemente gli interruttori che fungono, in questo caso, da sensori di stato logico. Il programma determina la condizione di essi e predispone anche l'illuminazione delle relative lampade di segnalazione poste, eventualmente, dietro le fotografie dei dipendenti o in altra posizione strategica, secondo le esigenze di utilizzo. Il prototipo presentato nell'articolo prevede la presenza di soli tre dipendenti ma, ovviamente, se ne possono aggiungere degli altri, fino a completo esaurimento del numero delle porte disponibili. Si contemplano, quindi tre interruttori, tre lampade di segnalazione e tre controlli nel software. Se poi, il numero delle persone da gestire dovesse essere molto più elevato, si può eliminare la presenza delle lampade di segnalazione e adibire le relative porte libere alle operazioni di ingresso per il segnale digitale, tramite altrettanti interruttori. Le resistenze di pull-down collegate agli ingressi digitali del Raspberry Pi 3 hanno l'importante funzione di assicurare, alla stessa porta di ingresso, un potenziale logico basso, in caso che l'interruttore relativo sia disattivato. Le lampade sono comandate da altrettanti transistor di potenza NPN e alimentati da una batteria esterna da 9V oppure da 12V.

Figura 3: schema elettrico dell'oggetto "Quadro comandi" con tre interruttori

Assemblaggio pannello di controllo

Il cablaggio del sistema di controllo è abbastanza semplice. Ci si riferisca allo schema di montaggio e di assemblaggio di cui alla figura 4. Ci si assicuri, anche, dei corretti collegamenti dei transistor, delle lampade e della batteria esterna. Si noti anche la funzionalità delle resistenze di pull-down, a cui fanno capo tutte le porte di ingresso. Al limite, si potrebbe utilizzare una breadboard o, ancora meglio, un circuito stampato, appositamente realizzato, per una collocazione più stabile e duratura. Si consiglia, anche, di richiudere il circuito in un apposito contenitore isolante senza ostacolare, in ogni caso, l'azione del modulo WiFi del Raspberry Pi 3.
[...]

ATTENZIONE: quello che hai appena letto è solo un estratto, l'Articolo Tecnico completo è composto da ben 2194 parole ed è riservato agli ABBONATI. Con l'Abbonamento avrai anche accesso a tutti gli altri Articoli Tecnici che potrai leggere in formato PDF per un anno. ABBONATI ORA, è semplice e sicuro.

Ti potrebbe interessare anche:

Acquisizione dati di scarica per celle Li-Poli con Arduino e display VFD

Sensori per sistemi embedded – Parte 2

L’Internet delle Cose – IoT e Sensori

Catturiamo l’energia del 5G!

Alimentiamo il nostro pianeta con l’energia rinnovabile per un futuro pulito e sicuro

Dispositivi medici wearable e sanità digitale