Appunti su Arduino

ARDUINO

È una scheda riconfigurabile e programmabile. I CONNETTORI sono marchiati da 0 a 13 e possono essere sia di entrata che di uscita (attraverso dei cavetti). Gli INGRESSI ANALOGICI sono marcati da A0 a A5: dentro si ha un convertitore che trasforma il segnale in ingresso in dei bit, si usa per fare delle misure. La PRESA USB per collegarlo al computer. Si ha anche un INGRESSO DI ALIMENTAZIONE.

La scheda programmata esegue in continuazione il programma. Online ci sono mappe delle possibili connessioni. Ci sono hardware che consentono di aggiungere altre funzioni ad Arduino. Può comunicare con altri dispositivi tramite delle interfacce virtuali a due fili. Si programma con un software specifico, solitamente Python o C.

I SEGNALI si classificano in:

• RANDOM: non si può esprimere l'andamento in funzione del tempo
• STAZIONARI: la grandezza non varia al variare del tempo
• NON STAZIONARI
• ERGODICI: la grandezza è uguale per tutte le osservazioni del segnale
• NON ERGODICI
• DINAMICI: la grandezza varia nel tempo

Il CAMPIONAMENTO si occupa di registrare dei valori a determinati istanti di tempo per creare una FREQUENZA DI CAMPIONAMENTO; la frequenza minima di campionamento deve essere uguale almeno al doppio della massima frequenza del segnale (Teorema Nyquist-Shannon):

Si deve sempre stabilire un intervallo di campionamento.

Un AMPLIFICATORE è un circuito elettronico che produce un segnale in uscita proporzionale alla differenza di tensione fra i due ingressi:

Ha un'impedenza di entrata infinita ed un'impedenza di uscita nulla, quindi è considerato un elemento perfetto (non assorbe corrente e non ha resistenze parassite in uscita).

VOLTAGE FOLLOWER: passo da un segnale disturbato a uno molto migliorato, senza impedenza; anche se il segnale in entrata è uguale a quello in uscita.

VOLTAGE AMPLIFICATION: si collegano delle resistenze ai capi dell'amplificatore; il segnale in entrata è uguale al segnale in uscita, ma moltiplicato per un coefficiente e con segno positivo o negativo.

AMPLIFICATORE DIFFERENZIALE: si ha l'effetto sovrapposto di un amplificatore invertente e non invertente:

Più è efficiente, più è piccolo il coefficiente CMRR:

La CONVERSIONE ANALOGICO-DIGITALE: si passa da una rappresentazione analogica a una digitale, questo lavoro è fatto dal CONVERTITORE A-D. Lo scopo è creare dei livelli, infatti si deve creare un codice in bit; se n è il numero di bit, si hanno 2 alla n livelli. E' importante definire un fondo scala, ovvero un range entro quale va a variare il segnale.

Scambiatore di Calore

Da un lato entra acqua calda, chemviene aspirata dalla pompa ed entra nel misuratore di portata, poi entra nel tubo e rientra nel serbatoio.

L'acqua fredda va nella parete esterna dello scambiatore. Nello scambiatore l'acqua fredda si riscalda e l'acqua calda si raffredda.

I regolatori tensione regolano il numero di giri della pompa e quindi la portata. Si hanno due termocoppie → si misura una differenza di tensione proporzionale alla variazionetemperatura; una giunzione è posta nel punto da misurare, mentre l'altra giunzione (di riferimento) ha una temperatura fissa.

Si ha una temperatura in ingresso e una in uscita sia dal lato caldo sia dal lato freddo.

Con il regolatore di tensione imposto la portata della pompa: la imposto al massimo della portata sia per il lato caldo che per il lato freddo. Accendo gli strumenti che regolano la temperatura di riferimento della termocoppia, che deve stare intorno a 50°.