HaloCode (parte terza): collegarlo a componenti elettronici (sensori e attuatori)

I quattro sensori di contatto, più i PIN 3,3V e GND, che sono disponibili con Halocode (vedi prima parte), ci permettono di realizzare semplici circuiti, collegando il nostro Halocode con diversi componenti elettronici, come sensori o attuatori. L’elettronica diventa veramente alla portata di tutti!

MakeBlock ha realizzato una serie di componenti, chiamata mBuild (potete approfondire qui – ENG – e qui – ITA). La presenza di specifici fori sulle schede rendono queste ultime compatibili con il materiale della Lego (Technic, come anche Mindstorms EV3).

Ciò di cui disponiamo alla Fucina delle Scienze invece sono dei componenti provenienti dallo Starter kit for Arduino della serie Grove dell’azienda Seeed (acquistabili qui). Il kit è dotato tra l’altro di un cospicuo numero di sensori e atturatori, che noi abbiamo usato in parte per le nostre prove con Halocode.

Le esperienze descritte sono state realizzate ispirandoci all’ottimo manuale su Halocode , Educational Robotics with Halocode by Makeblock, scritto da Ernesto Martínez de Carvajal Hedrich; attualmente il testo è disponibile solo in versione spagnola oppure in una edizione “riassunta”  (che si trova gratuitamente qui).

Noi lo consigliamo molto, anche ai neofiti, perché è ben strutturato e comprensibile a tutti, ed inoltre riporta tantissimi esempi (solo in parte presenti nella edizione sintetizzata).

a. Il Sensore di luce

Il sensore di luce usato per le nostre prove è questo. E’ un prodotto della serie Grove dell’azienda Seeed. Si tratta di una fotoresistenza la cui resistenza diminuisce con l’aumentare dell’intesità luminosa. Il segnale di uscita è un valore analogico per cui maggiore è la luce, più grande è questo valore.

Il circuito in questo caso è del tutto analogo a quello descritto più avanti nell’immagine buzzer.

Obiettivo: realizzare una “luce crepuscolare” per cui quando l’intesità della luce rilevata dal sensore scende al di sotto di una certa soglia (200), si accendono i LED di Halocode; viceversa i LED si spengono con la piena luce.

Nel video qui in basso si vede il funzionamento del sensore di luce collegato a Halocode.

Questo è lo script.

b. Il Buzzer

La descrizione tecnica del buzzer si trova qui. E’ di tipo piezoelettrico. Il buzzer rientra nella categorie degli attuatori. La scheda descrittiva riporta il collegamento ad un pin digitale; questo significa che il buzzer si trova alternativamente nello stato di acceso con emissione di un tono (valore 1) e nello stato di spento e quindi silenzioso (valore 0).

Il circuito realizzato è riportato nella foto sottostante.

Poiché tutti i componenti utilizzati per queste esperienze sono dotati di connettori specifici, sono stati creati dei ponti con cavi Jumper maschio/maschio. I connettori a coccodrillo sono quelli disponibili nello Standard kit di Halocode.

In questo circuito il segnale digitale esce dal PIN 0 (connettore giallo a coccodrillo), la terra è fornita dal PIN GND (connettore blu a coccodrillo) e l’alimentazione è data dal PIN 3,3 (connettore rosso a coccodrillo).

Attenzione a non collegare direttamente il PIN 3,3 con il PIN GND, altrimenti si mette a rischio Halocode; quindi tenere ben separati i cavi di questi due PIN.

Obiettivo: emettere un suono e contemporaneamente illuminare l’intero set di LED ogni volta che si preme il pulsante di Halocode.

Questo è il semplice script:

c. Il Termometro ambientale

La temperatura ambientale viene misurata da questo sensore. Esso usa un termistore la cui resistenza aumentarà al diminuire della temperatura ambientale. Poiché il sensore non restituisce direttamente un valore in gradi centigradi, il compito più arduo in questa prova è stato implementare la formula di conversione che viene fornita nel datasheet del sensore.

Il circuito è del tutto simile a quello del sensore di luce; si tratta in entrambi i casi di dispositivi analogici.

Obiettivo: misurare la temperatura ambientale e restituire un avviso luminoso (LED) con specifici colori in base all’intervallo in cui cade il valore misurato (<18°C blu, 18-25°C verde, >25°C rosso).

Questo è lo script.

L’immagine riporta lo script nella versione da usare nella modalità “Dal vivo” (blocco iniziale “quando cliccato bandiera verde”) per riuscire a leggere il valore di temperatura calcolato. Ricordo che nella versione “Carica file”, non è possibile leggere in tempo reale i valori delle variabili, ovviamente.

Per provare la bontà della misura, ho usato il sensore come un vero e proprio termometro per la febbre, mettendolo sotto l’ascella. Dopo qualche minuto leggevo il valore di 34,5, quindi al di sotto di circa un paio di gradi dal valore “reale”; non male per un sistema così artigianale.

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