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Concetti Chiave

  • Lo scopo dell'esperienza di laboratorio è creare un circuito che accenda e spenga un LED in un ciclo infinito, utilizzando un software nel microcontrollore PICAXE.
  • Il PICAXE è un microcontrollore versatile che integra memoria, unità di elaborazione e porte input/output, ed è programmabile in un linguaggio BASIC semplice da apprendere.
  • Il circuito funziona accendendo il LED quando il PICAXE invia un segnale alto al pin C.1, mantenendolo acceso per 500 millisecondi, seguito da un segnale basso per lo stesso periodo.
  • Per assemblare il circuito è stata utilizzata una bread board con cavetteria colorata per identificare i collegamenti: rosso per il polo positivo, nero per il polo negativo e verde per i collegamenti tra i componenti.
  • Le fasi del progetto comprendono scrittura e trasferimento del programma al PICAXE, realizzazione del circuito, alimentazione con batterie da 1.5V in serie e verifica del corretto funzionamento.

1.

Qual è lo scopo dell'esperienza di laboratorio?

Scopo dell' esperienza di laboratorio: Lo scopo dell' esperienza di laboratorio è la realizzazione di un circuito che, tramite un software all’interno del PICAXE, faccia accendere e spegnere un LED per un ciclo infinito di volte.

2. presupposti teorici: Il PICAXE è un microcontrollore, ovvero un circuito integrato che contiene memoria, unità di elaborazione, porte input/output, e diversi circuiti in una singola unità. Un microcontrollore è spesso descritto come un “computer su un chip”. Esso può spesso sostituire un certo numero di parti separate, o anche un circuito elettronico completo. E’ progettato per interagire direttamente con il mondo esterno tramite un programma presente nella propria memoria interna e mediante l’uso di pin specializzati o configurabili dal programmatore.

Il sistema PICAXE si contraddistingue per il suo facile utilizzo e per il suo linguaggio “BASIC”, semplice da imparare.

Un microcontrollore PICAXE è uno standard di “Microchip PICmicro microcontrollore™” che è stato pre-programmato con il codice di bootstrap PICAXE. Il codice di bootstrap permette al microcontrollore di essere ri-programmato direttamente tramite una connessione seriale.

3.

Progettazione del prototipo

principio di funzionamento del circuito / progettazione del prototipo: Nello schema elettrico si può osservare che al microcontrollore, oltre ai collegamenti base per l’alimentazione e per la programmazione ai pin 1,2,7,8; vi è collegato un LED al pin numero 6 (C.1) con il catodo collegato a massa e l’anodo collegato al microcontrollore; ciò comporta che il LED si accenderà esclusivamente quando arriverà dal PICAXE un segnale logico alto (HIGH), corrispondente a 4,5V poiché in questo modo ai capi del LED si verifica una differenza di potenziale.

Il programma all’interno del microcontrollore, riportato all’interno della sezione grafici (CODICE), funziona nel seguente modo: il primo comando “high C.1” dice al microcontrollore di mandare un segnale alto, di valore logico 1, al pin C.1 (dove abbiamo collegato l’anodo del nostro led); il secondo comando “pause 500” dice al microcontrollore di aspettare prima di eseguire una qualsiasi operazione per una pausa di 500 millisecondi; il terzo comando “low C.1” dice al microcontrollore di mandare un segnale basso, di valore logico 0, al pin C.1; il quinto comando “goto Gruppo_2” dice al microcontrollore di ritornare a eseguire i codici che si trovano subito dopo l’etichetta dal nome Gruppo_2, in questo caso questo comando ci permette di eseguire le istruzioni precedenti all’infinito.

Dalle spiegazioni precedenti possiamo dedurre che questo progetto ci permetterà di far accendere il LED per mezzo secondo, e di mantenerlo spento per lo stesso periodo di tempo; e il ciclo si ripeterà all’infinito.

4.

Tecniche di cablaggio e alimentazione

Tecniche di cablaggio e alimentazione: Per l' assemblaggio del circuito abbiamo utilizzato la bread board con cavetteria appositamente sagomata, di colore rosso per il collegamento al Polo positivo, di colore nero per il collegamento al Polo negativo, e di colore verde per i collegamento fra un componente e l' altro.

L' alimentazione del circuito, ci è stata fornita da un pacchetto costituito da 3 batterie di 1.5V ciascuna, collegate in serie.

5.

Fasi del progetto

FASE1: Abbiamo scritto al computer il programma riportato nella sezione grafici (CODICE). E di conseguenza trasferito il programma finito al PICAXE.

FASE2: Entrati a conoscenza dei componenti necessari abbiamo realizzato il circuito riportato nello schema elettrico.

FASE3: Abbiamo alimentato il circuito con un pacchetto costituito da 3 batterie di 1.5V ciascuna, collegate in serie.

FASE4: Abbiamo verificato il coretto funzionamento del circuito.

6.DATI: V= 4.5V ; R2=22KΩ; R3=10KΩ;

7.

Risultati finali e osservazioni

Risultati finali e osservazioni: variando il numero della pausa avremo un LED che lampeggia a frequenze diverse.

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Domande da interrogazione

  1. Qual è lo scopo principale dell'esperienza di laboratorio?
  2. Lo scopo dell'esperienza di laboratorio è realizzare un circuito che accende e spegne un LED in un ciclo infinito, utilizzando un software all'interno del microcontrollore PICAXE.

  3. Cosa caratterizza il microcontrollore PICAXE?
  4. Il PICAXE è un microcontrollore che integra memoria, unità di elaborazione e porte input/output in un'unica unità, ed è progettato per interagire con il mondo esterno tramite un programma in linguaggio BASIC, facile da apprendere.

  5. Come funziona il circuito progettato?
  6. Il circuito funziona accendendo il LED quando il microcontrollore invia un segnale alto (HIGH) al pin C.1, mantenendolo acceso per 500 millisecondi, seguito da un segnale basso (LOW) per lo stesso periodo, ripetendo il ciclo all'infinito.

  7. Quali tecniche sono state utilizzate per il cablaggio e l'alimentazione del circuito?
  8. Per il cablaggio è stata utilizzata una bread board con cavetteria colorata: rosso per il polo positivo, nero per il negativo e verde per i collegamenti tra componenti. L'alimentazione è fornita da tre batterie da 1.5V collegate in serie.

  9. Cosa si osserva variando il numero della pausa nel programma?
  10. Variando il numero della pausa, si ottiene un LED che lampeggia a frequenze diverse, permettendo di osservare l'effetto della modifica del tempo di accensione e spegnimento.

Domande e risposte

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