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Realizziamo un sensore di colore con Arduino

Spesso pensiamo al colore come ad una proprietà intrinseca degli oggetti.La percezione del colore è in realtà un fenomeno piuttosto complesso da qualsiasi punto di vista lo si analizzi: Punto di vista biologico: considerando le diverse fasi che portano alla formazione della percezione...

  by Gianni Monti
CATEGORIA
Elettronica
Arduino

Tempo di lettura/visione: 11 min

Introduzione

Spesso pensiamo al colore come ad una proprietà intrinseca degli oggetti.

La percezione del colore è in realtà un fenomeno piuttosto complesso da qualsiasi punto di vista lo si analizzi:

  • Punto di vista biologico: considerando le diverse fasi che portano alla formazione della percezione del colore da parte dell’occhio.
  • Punto di vista fisico: cercando di riprodurre questo complesso meccanismo attraverso componenti elettronici.
Il colore percepito dipende essenzialmente dalla sorgente luminosa (spettro di emissione) e dalle caratteristiche intrinseche della materia: la tipologia di luce emessa dalla sorgente è assorbita o diffusa in modo diverso dagli atomi e dalle molecole che compongono il corpo che stiamo osservando. Di fatto, quindi, vediamo la luce che non è assorbita, cioè la luce che è trasmessa o diffusa dagli oggetti che guardiamo.

In questa attività vedremo come realizzare un sensore di colore grazie alla scheda elettronica Arduino e all’utilizzo di un led RGB associato ad una fotoresistenza.

Il progetto è stato realizzato nell’arco di tre incontri da due ore ciascuno (curricolari, disciplina: scienze) in risposta alla richiesta degli alunni di approfondire le proprie conoscenze sulla luce ed i fenomeni ad essa collegati.

L’attività si pone quindi in continuità con le lezioni sulle leggi della riflessione, della rifrazione (in particolare la dispersione della luce) e approfondisce un argomento di assoluto interesse didattico e scientifico come quello della formazione dei colori.

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Obiettivi e Competenze

Competenze trasversali

  • elaborare e realizzare progetti, utilizzando le conoscenze apprese, definendo strategie di azione e verificando i risultati raggiunti
  • comprendere messaggi di genere diverso e di complessità diversa, trasmessi utilizzando una pluralità di linguaggi
  • collaborare in gruppo, contribuendo all’apprendimento comune ed alla realizzazione delle attività valorizzando le proprie e le altrui capacità.

Competenze disciplinari

  • affrontare situazioni problematiche proponendo soluzioni che utilizzano contenuti e metodi delle diverse discipline;
  • saper automatizzare la risoluzione di un problema, definendo una soluzione algoritmica;
  • favorire l’utilizzo delle strategie induttive del problem posing e del problem solving;
  • sviluppare una persistenza ed una tolleranza al lavoro in situazioni problematiche;
  • verificare la capacità di generalizzare e trasferire quanto sperimentato in contesti concreti.

Obiettivi di apprendimento

  • conoscere le proprietà fisiche dei colori e la distribuzione delle radiazioni elettromagnetiche secondo la loro lunghezza d’onda (in particolare quelle nello spettro visibile);
  • leggere e rappresentare dati con diagrammi, schemi e tabelle;
  • misurare grandezze utilizzando sia unità che strumenti non convenzionali;
  • usare consapevolmente gli strumenti di calcolo e le regole della scrittura in notazione scientifica di un numero;
  • conoscere i principi di funzionamento e le proprietà di dispositivi elettronici facilmente reperibili ed a basso costo (LED, resistenza, fotoresistenza).

Metodologia didattica