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Costruiamo il sensore di parcheggio

Durata LezioneTempi

Tempo stimato per la lezione in classe: 2.00 h

StrumentiStrumenti

  • 1 scheda Arduino Uno
  • 1 display LCD 16×2 (16 colonne e 2 righe) compatibile con driver Hitachi HD44780
  • 1 LED rosso
  • 1 LED giallo
  • 2 resistenze da 220 ohm
  • 1 buzzer
  • 1 sensore ad ultrasuoni HC-SR04
  • 1 potenziometro da 10k ohm
  • fili di collegamento

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Linee guida delle attività Linee guida delle attività

La seconda parte dell’attività ha visto i gruppi impegnati nella programmazione della scheda Arduino secondo le specifiche definite. Analizziamo allora in dettaglio la programmazione a blocchi del sensore di parcheggio descritto:

Nella sezione “Setup” viene dichiarata la variabile “distanza” e posta inizialmente uguale a zero: questo elemento rappresenta il “contenitore” nel quale andremo a scrivere i valori delle distanze ricavate.

Per controllare il display LCD Visualino utilizza la libreria “LiquidCrystal.h” che semplifica enormemente il processo di controllo e di visualizzazione del testo sul display, evitando così di affrontare programmazioni di basso livello, non compatibili con il grado scolastico a cui l’attività è rivolta. Nella fattispecie vanno definiti cinque pin di Arduino corrispondenti alle seguenti funzioni sul display:

Vediamo ora cosa inserire nella parte di “Loop” eseguita ripetutamente dal microcontrollore dopo il caricamento dello sketch sulla scheda:

Vengono posti nello stato LOW (BASSO) i segnali ai pin 6, 7, 8, corrispondenti rispettivamente al buzzer ed ai led giallo e rosso: di fatto queste istruzioni permettono di interrompere ciclicamente le eventuali attivazioni dei componenti indicati permettendo il lampeggio dei led e l’intermittenza nell’emissione del suono nel buzzer.

Per chi avesse già letto e sperimentato il nostro tutorial sul sensore HC-SR04 non dovrebbe avere dubbi sulla funzione del blocco “BAT-Ultrasonic Sensor” che, noti i pin di trasmissione (TRIGGER) e ricezione (ECHO) dell’onda ultrasonica a 40k Hz, restituisce il valore della distanza dall’ostacolo in cm.

Nota a questo punto la misura della distanza possiamo inserire i blocchi condizionali sulla base delle specifiche iniziali:

  • CONDIZIONE 1 : se distanza > 20 cm visualizza misura sul display LCD;

  • CONDIZIONE 2: se 10 cm < distanza < 20 cm lampeggio led giallo in funzione della diminuzione della distanza e visualizzazione sul display del testo “Attenzione!”

  • CONDIZIONE 3: se distanza < 10 cm lampeggio del led rosso in funzione della diminuzione della distanza e visualizzazione sul display del testo “!PERICOLO URTO!”

Risultati attesi

  • acquisire una maggiore consapevolezza sulle modalità di funzionamento degli strumenti digitali ed elettronici che utilizziamo ogni giorno;
  • attitudine ad applicare, di fronte ad una situazione problematica, un metodo che porti lo studente ad identificare, analizzare, sviluppare e verificare le possibili soluzioni avendo come riferimento la realizzazione di un artefatto (fisico e cognitivo);
  • capacità di comunicare e lavorare con gli altri per il raggiungimento di una meta comune o di una soluzione condivisa.
Direttamente dall'aula la sperimentazione in classe del sensore:

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