Robotica Con ArduinoISTITUTO TECNICO TECNOLOGICO «SAN ZENO»
ARGOMENTO DI APPROFONDIMENTO
Candidato: TURCO ALESSANDRO
Classe: QUINTA sez. F
Indirizzo: "ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA"ESAME DI STATO a.s. 2015/2016
Robotica in generaleIl ROBOT è un dispositivo elettro-meccanico
programmato che svolge una funzione utile all’ uomo.
La ROBOTICA è la disciplina dell'ingegneria che studia e sviluppa metodi che permettano a un robot di eseguire dei compiti specifici riproducendo il lavoro umano.
Arduinoè la scheda elettronica che contiene il software per gestire e far funzionare «il robot», e permette al «robot» di comunicare con ambiente esterno tramite sensori e attuatori.1-2. POWER (USB / BARREL JACK)3. GND 4. 5V5. 3.3V6. ANALOG7. DIGITAL8. PWM9. V-ANALOG.REFERENCE10. RESET BUTTON11. POWER LED INDICATOR12. TX RX LEDS13. MAIN IC INTEGRATED CIRCUIT14. VOLTAGE REGULATOR
Utilizzi di Arduino
Per far funzionare un robot ci servono una o
più sorgenti di energia. Funzione Consumo Situazione
2 motori 0,22 (220) A (mA) Funzionamento a vuoto
1 scheda arduino 0,048 (48) A (mA) Led L e ON Accesi
1 scheda motor_shield 0,02 (20) A (mA) Motori Spenti
1 sonar ad ultrasuoni 0,003 (3) A (mA) Ultrasuoni spento
1 ricevitore infrarossi 0,001 (1) A (mA) Nessun comando
TOTALE CONSUMO 0,292 (292)0,300 (300)
A (mA) CORRENTE ELETTRICA (AMPERE)
Alimentazione Robot
La durata della batteria si può calcolare con la seguente formula: mAh / mA = h
SHIELD USATE SU ROBOTLe Shield sono schede che possono essere
inseriti nella parte superiore di Arduino per estendere le sue capacità.
Motor Shield: SMD L298P (ponte ad H).
• Velleman Motor Power Shield for Arduino VMA03
• Specifications • Power supply: 7.46 VDC • Max current: 2A
Robot Shield: è la scheda che collega il ricevitore IR ad infrarossi e il sonar ad ultrasuoni.
GESTIONE DEI MOTORI E DEI MOTORIDUTTORI IN CORRENTE CONTINUAIl numero di ruote trainanti.Come si muovono i robot con
le ruote.Gestione via software per
variare la velocità e la coppia; PWM (varia la tensione). Con questa tecnica si riduce la velocità mantenendo alta la coppia, cioè la forza con cui girano le ruote.
Alimentazione max.: 6Vdc (velocità 180 rpm a 6 Vdc).
VALUTAZIONI TECNICHE:
RICEVITORE INFRAROSSO (TV)Il ricevitore infrarosso è un circuito integrato che
riceve i segnali dei telecomandi TV. Ce ne sono di vari modelli con diversa frequenza di trasmissione e disposizione dei pin.
OUT (A0)
GND
5V
SONAR ULTRASUONI (SRF05) Il sonar ad ultrasuoni è uno
speciale sensore che misura le distanze utilizzando onde sonore non udibili dall’ uomo.
Un suono si muove in aria con una velocità di circa 340 m/s, quindi la distanza dall’ oggetto è “microseconds/29/2“ .
La portata di questo sensore è 4 metri e la sensibilità è di 3 cm.
La tensione di funzionamento è di 5V.
Il sonar srf05 può usare anche solo 3 pin in quanto i pin trig e echo vengono unificati per risparmiare pin sul controller.
MONTAGGIO• Chassis• Batterie• Motor Shield
• Motori• Ruote
• Robot Shield• Ultrasonic• Ricevitore Ir
• Software Arduino ide
(sintassi C semplificata)
• Librerie (comunicazione hardware)