Macchina Radiocomandata, tesina

ISTITUTO DI

ISTRUZIONE

SUPERIORE

Liceo Scientifico Tecnologico

“Da Vinci – De Giorgio” Lanciano

Sabatino Fabio

Alunno:

Anno Scolastico: 2013/2014

Sezione: V B 1

2

INDICE

PREFAZIONE

 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

•••••••••••••••••4

INTRODUZIONE AL RADIOCOMANDO

 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5

QUADRO STORICO – Il perché del successo della

 radio••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5

CENNI FISICI – Onde

 Elettromagnetiche•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

••••••7

TRASMISSIONE DELL’INFORMAZIONE MEDIANTE ONDE RADIO

 •••••••••••••••••••••••••••••••••••9

1. ONDE RADIO PER LE TELECOMUNICAZIONI: Bande e relativi usi

••••••••••••••••••••••••••••••••9

2. INTRODUZIONE AL SISTEMA DI TELECOMUNICAZIONI

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9

3. SEGNALI: Tipi e trasmissione numerica

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10

4. CODIFICA PER LA TRASMISSIONE IN DIGITALE

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••11

5. TRASMISSIONE IN CANALI ANALOGICI E MODULAZIONE

••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 12

6. TRASMISSIONE CON RADIOCOMANDO

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••12

7. VANTAGGI, SVANTAGGI E DISTURBI DELLE RADIOCOMUNICAZIONI

•••••••••••••••••••••••••••13

PARTE II: LA MACCHINA ELETTRICA – La macchina in Marx

 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••14

IL CONCETTO DI MACCHINA NEL FUTURISMO ITALIANO – Filippo Tommaso

 Marinetti••••••••••••16

LA MACCHINA

 ELETTRICA••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

•••••••••••••18

1. IL MOTORE ELETTRICO

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

••••18

2. CENNI

STORICI•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

••••••••••••••••••• 19 3

3. ASPETTO FISICO

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

•••••••••• 19

IL RUOLO DELL’INDUSTRIA CHIMICA E DELLE MATERIE

 PLASTICHE•••••••••••••••••••••••••••••••21

PARTE III: IL MOTORE ELETTRICO

 RADIOCOMANDATO•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 23

1. IDEAZIONE – Analisi approfondita del motore elettrico

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 23

2. PROGETTAZIONE

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

••••••••• 25

3. REALIZZAZIONE E CONSIDERAZIONI FINALI

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••27

PREFAZIONE

Ho deciso di orientare il mio lavoro verso quest’ambito sia perché mi ha sempre

affascinato, sia in previsione di quelli che saranno i miei progetti futuri e degli

argomenti di interesse della facoltà di Ingegneria Informatica e dell’Automazione a cui

mi iscriverò.

La macchina radiocomandata, che siamo abituati a vedere come un classico gioco per

bambini, è in realtà uno dei frutti della tecnologia sviluppata tra la seconda metà

dell’IXX secolo e i primi anni del XX secolo. E’ infatti in questo periodo che sono

collocate le due principali invenzioni che ne permisero la realizzazione: il motore

elettrico ed il radiocomando.

Date queste premesse, analizzeremo la macchina radiocomandata nei suoi aspetti

tecnici fondamentali, inquadrando anche il periodo storico e le correnti di pensiero

relativi. Cominceremo con l’analizzare il meccanismo del comando tramesso

attraverso onde radio. 4

INTRODUZIONE AL RADIOCOMANDO

Come per le onde radio, la paternità dell’invenzione del radiocomando è attribuita a

più figure importanti.

I due grandi padri delle onde elettromagnetiche, Guglielmo Marconi e Nikola Tesla,

sono tra i contendenti: il primo, nel 1896, usò un trasmettitore telegrafico fisso per far

suonare un campanello collegato ad un ricevitore che un suo collegava trasportava

nella stanza; il secondo, più accreditato del precedente nel 1898 brevettò un

il meccanismo di vascelli o veicoli mobili

dispositivo senza fili per “controllare ”,

dimostrandone l’efficacia nel Madison Square Garden di New York.

È tuttavia ad una terza figura che l’Institute of Electrical and

Eletronics Engineers (I.E.E.E.) riconosce il titolo di padre dei

principi di controllo remoto”:

“moderni Torres y Quevedo.

Nel 1901, cercando un sistema per testare i suoi dirigibili

senza rischiare vite umane, costruì un prototipo del suo

Telekino, grazie al quale il 7 Novembre del 1905 riuscì a

stupire persino il re spagnolo comandando a distanza il

Vixcayam,

motore elettrico di una barca; il era pronta con il

suo carico di otto passeggeri e un Telekino a bordo che

avrebbe controllato il motore elettrico della barca.

L’inventore, attraverso una stazione telegrafica senza fili,

inviò i suoi comandi al dispositivo e la guidò dal club fino a

metà dell’estuario, poi la fece girare e la riportò indietro tutta

intera. Fu un vero trionfo che segnò l’inizio dell’epoca del

Figura 1 – Torres Y Quevedo telecomando e del controllo remoto.

5

QUADRO STORICO – Il perché del successo della radio

Nonostante l’invenzione del radiocomando si collochi storicamente prima delle due

guerre mondiali, non venne adoperata alcuna arma radiocomandata sul campo, poiché

quelle realizzate (durante la Seconda Guerra Mondiale) risultarono poco efficienti

(esempio noto è quello delle Fritz-X, bombe radiocomandate che tuttavia

presentavano scarsa controllabilità).

Figura 2 - La bomba Fritz - X

Mentre il controllo

da remoto

non vide applicazioni e sviluppi ulteriori fino all’invenzione del telecomando, non fu

così per le onde radio. La radio infatti era da poco stata inventata e una prima, triste,

dimostrazione della sua utilità la si era avuta nella catastrofe del Titanic, nel 1912.

Grazie al segnale di S.O.S inviato dal radio telegrafista dopo l’impatto con l’iceberg,

una nave era riuscita a raggiungere e mettere in salvo 712 persone. Rappresentò

inoltre una delle principali innovazioni della Prima Guerra Mondiale consentendo,

insieme all’uso di mezzi motorizzati, di far affluire rapidamente in movimenti

coordinati enormi masse di soldati, anche su fronti molto vasti. L’industria della radio

fu per questo una delle poche che grazie alla guerra riuscì ad arricchirsi e a progredire

enormemente.

Con il suo prezzo d’acquisto relativamente basso e i suoi costi d’esercizio

praticamente nulli, divenne presto un fondamentale mezzo di svago anche per le

classi popolari, e come mezzo d’informazione non

temeva confronti: i notiziari potevano essere

ascoltati a qualsiasi ora, ed erano per giunta

molto più tempestivi dei giornali. Una delle figure

che si accorse subito del crescente potere della

radiofonia fu Mussolini.

Dal 1927 il regime fascista unì il controllo sulla

carta stampata a quello sulle trasmissioni

radiofoniche affidate all’Eiar (progenitore

dell’attuale Rai). Solo dopo il 1935 la radio si

affermò come strumento essenziale di

Figura 3 - La Radio Balilla era un popolare ed

6 economico tipo di radio italiana. L'intento era

quello di diffondere la radio anche tra le

famiglie meno abbienti. L'elevata diffusione

avrebbe consentito una più capillare

espansione della politica di regime.

propaganda, potendo raggiungere una diffusione capillare dell’informazione grazie

anche alla decisione del governo di installare apparecchi nelle scuole, negli uffici

pubblici e nelle sedi delle organizzazioni di partito. Negli ultimi anni ’30 inoltre

attraverso il nuovo mezzo giungevano alle famiglie della piccola e media borghesia

non solo i messaggi propagandistici, ma anche le canzonette, i servizi sportivi, gli

sceneggiati radiofonici, le trasmissioni di varietà: tutti gli ingredienti essenziali di una

nuova cultura di massa destinata a svilupparsi su più larga scala nel secondo

dopoguerra.

Durante il secondo conflitto la radiotecnica ebbe un ruolo di primaria importanza: navi,

sottomarini, carri armati, aeroplani erano dotati di efficienti impianti di

ricetrasmissione, che permettevano di comunicare in modo istantaneo con la base o

con i compagni. Mentre durante la Prima Guerra Mondiale le comunicazioni fra e per i

civili erano state vietate, per non interferire con le comunicazioni militari, durante la

Seconda Guerra Mondiale si cercò in tutti i modi di favorire queste comunicazioni. La

radio era infatti diventata uno strumento del quale, specialmente in una situazione

come un conflitto mondiale, era impensabile e perfino pericoloso fare a meno. La

popolazione civile cercava in tutti modi, anche costruendosi i più improvvisati

ricevitori, di ascoltare la radio, specialmente i programmi per il “fronte interno” e le

trasmissioni di servizio, che avvertivano tempestivamente di attacchi in luoghi precisi.

La radio era considerata una sorta di oracolo da consultare quotidianamente, per

conoscere le sorti della guerra e orientare le proprie opinioni. In Italia i giornali radio

raggiungevano le otto trasmissioni giornaliere. Un ruolo indiscutibile fu quello che

ebbero le radio della fazione opposta, destinate ai civili, come ad esempio Radio

Mosca o la famosissima Radio Londra.

Durante la guerra i programmi di intrattenimento via radio ebbero grandissima fortuna

non solo fra i civili ma anche all’interno delle forze militari, specie quelle alleate.

L’ascolto di stazioni come Radio Forze Armate (AFR), della musica swing, ad esempio

quella di Glenn Miller, allora tanto di moda, era molto utile per mantenere alto il

morale dei combattenti, e per questo veniva incoraggiato dagli stessi capi delle forze

armate.

CENNI FISICI - Onde Elettromagnetiche

L’era dell’informazione in cui viviamo è stata il frutto diretto dello sviluppo allora

inimmaginabile dello studio delle onde elettromagnetiche (di cui le onde radio

fanno parte). Gran parte di questa interconnessione globale dei mezzi d’informazione

era difficile da immaginare perfino ai tecnici più fantasiosi di 20 o 30 anni fa. Il punto