Timer a motore con Arduino Mega 2560 tesina

Realizzazione piano di lavoro

Il progetto consiste nel realizzare un timer da un minuto.

Per creare il mio piano di lavoro ho fatto nel seguente modo: ho preso una

base di legno 20cmx20cm a sezione quadrata in cui ho fissato sopra tutti i

componenti.

La batteria l’ho attaccata su un lato della base con del nastro biadesivo; la

scheda arduino l’ho avvitata davanti alla batteria in modo che l’attacco

dell’alimentazione non crei problemi tutte le volte che devo alimentare,

adiacente ad essa ho collocato la bread - board.

Infine accanto alla bread - board ho attaccato il blocco del motore.

Inoltre sulla base ho montato un piedistallo di legno a forma di

parallelepipedo dove ho situato il motore. Il tutto è collocato vicino a uno

spigolo della base per ottimizzare lo spazio a disposizione.

Il motore l’ho posizionato sotto un disco di compensato di altezza 0,5 cm con

diametro di 20 cm.

Sopra a questo disco ho messo una freccia, che, azionando il motore tramite

il pulsante, gira in senso orario con periodo di un minuto.

Utilizzando le caratteristiche tecniche del motore passo-passo abbiamo un

movimento angolare preciso che ci permette di gestire la rotazione nello

spazio-tempo.

Successivamente ho fatto tre fori sul disco: uno per l’albero del motore in cui

poi ho fissato la freccia e gli altri due per far passare le viti che collegano il

disco al motore e entrambi al piedistallo, che è attaccato con una vite alla

base rendendo il tutto solidale.

Dopo ciò ho incollato il quadrante al disco e infine ho inserito la freccia.

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Materiale e componenti utilizzati

Base di legno

o Piedistallo di legno

o Disco di compensato

o Motore

o Blocco motore

o 4 resistenze da 470 ohms

o 4 diodi led

o 1 transistor

o 1 circuito integrato

o Batteria da 12v

o Adattatore batteria

o Arduino

o Bread – Board

o Quadrante

o Pulsante

o Fili

o 1 resistenza da 330 ohms

o Freccia di cartone

o Vernice nera

o Viti

o Nastro biadesivo

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Scelte effettuate

Ho deciso di creare questo timer perché penso che sia un progetto interessante

visto che ho collegato nozioni di informatica ed elettronica per realizzarlo.

Inoltre tutto ciò che ho utilizzato nella creazione(tranne il motore) è stato

trattato in classe.

Ho scelto questo motore passo-passo perché è un motore elettrico in corrente

continua molto preciso, che può suddividere la propria rotazione in un grande

numero di passi. È considerato la scelta ideale per tutte quelle applicazioni che

richiedono precisione nello spostamento angolare e nella velocità di rotazione.

Rispetto agli altri tipi di motori, non ha un costo notevole e inoltre ha

un’elevata robustezza meccanica.

I motori passo-passo, a differenza di tutti gli altri, hanno come scopo quello di

mantenere fermo l'albero in una posizione di equilibrio: se alimentati si

limitano infatti a bloccarsi in una ben precisa posizione angolare.

Solo indirettamente è possibile ottenerne la rotazione: occorre inviare al

motore una serie di impulsi di corrente, secondo un'opportuna sequenza, in

modo tale da far spostare, per scatti successivi, la posizione di equilibrio.

Le posizioni di equilibrio dell'albero sono determinate meccanicamente con

estrema precisione. Di conseguenza, per far ruotare l'albero nella posizione e

alla velocità voluta, è necessario contare il numero di impulsi inviati ed

impostarne la frequenza.

Questo tipo di motore è utilizzato nei settori che riguardano la robotica,

le montature dei telescopi ed i servomeccanismi in generale.

Gli unici aspetti negativi sono che questo motore produce troppo calore, e

quindi c’è il rischio di un veloce surriscaldamento interno. Infine permette una

velocità di rotazione non molto alta.

Per quanto riguarda la batteria, ho utilizzato quella da 12v perché con quella

da 5v il motore non riceveva abbastanza corrente.

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Arduino Mega 2560

L'Arduino Mega 2560 è una scheda basata sul microcontrollore

ATmega2560(scheda tecnica).

Dispone di 54 ingressi / uscite digitali, 16 ingressi analogici, 4 UART (porte

seriali hardware), un oscillatore al cristallo, una connessione USB, un jack di

alimentazione, un header ICSP, e un pulsante di reset.

Esso contiene tutto il necessario per supportare il microcontrollore; basta

semplicemente collegare questa scheda ad un computer con un cavo USB o

alimentarla con un adattatore o con una batteria.

Il Mega Arduino può essere alimentato attraverso la connessione USB o con

un alimentatore esterno. 6

La fonte di alimentazione viene selezionata automaticamente.

L'adattatore può essere collegato inserendo il jack di alimentazione della

scheda.

Se la corrente è di 7V, tuttavia, il perno può fornire meno di cinque volt e il

motore può essere instabile.

Se si utilizza più di 12V, il regolatore di tensione può surriscaldarsi e

danneggiare la scheda.

L'intervallo raccomandato è da 7 a 12 volt.

I piedini di alimentazione sono i seguenti:

GND : pin terra.

o 5V : Questo pin genera un 5V regolato dal regolatore sulla scheda. La

o scheda può essere alimentata sia dalla presa di corrente continua (7 - 12

V) che dal connettore USB (5V).

Ciascuno dei 54 piedini digitali Mega può essere utilizzato come ingresso o

uscita, utilizzando pinMode ( ), digitalWrite ( ), e digitalRead ( ).

pinMode ( ) : Configura il pin specificando se è un ingresso o un'uscita.

o digitalRead () : Legge il valore di un pin digitale specificando: HIGH o

o LOW. 7

Motore 28byj-48

Questo motore passo-passo è un motore controllato da una serie di bobine

elettromagnetiche.

Nell’albero centrale sono montati una serie di magneti, e le bobine che

circondano l'albero sono alternativamente a corrente attiva o non attiva,

producendo campi magnetici che respingono o attraggono i magneti

sull'albero, provocando la rotazione del motore.

Ci sono due tipi fondamentali di motori passo-passo, unipolari e bipolari. In

questa struttura, possiamo parlare di un motore unipolare 28-BYJ48.

I motori passo-passo unipolari hanno il vantaggio di essere più facili da

controllare. Sono così chiamati perché, avendo un doppio avvolgimento, non

occorre invertire la polarità di alimentazione.

Questi motori si riconoscono perché dal loro corpo escono 5 oppure 6 fili.

Quelli bipolari invece hanno una maggior potenza specifica (a parità di

dimensioni), ma hanno lo svantaggio che nei due avvolgimenti bisogna far

scorrere corrente sia in un verso sia nell'altro.

Questi motori si riconoscono perché dal loro corpo escono sempre e solo 4 fili.

Il blocco collegato al motore è un circuito integrato che contiene un transistor,

4 resistenze da 415 ohms, 4 diodi led e serve per pilotare il motore.

Il circuito integrato è un tipo di componente elettronico che contiene uno o

più circuiti elettronici miniaturizzati. Il circuito integrato è quindi una tipologia

di componente elettronico complesso in quanto contiene più componenti

elettronici elementari. 8