Un altro oggetto a corredo del nostro laboratorio.
Quante volte sarà capitato di riporre piccoli oggetti come viti e componenti elettronici all’interno dei contenitori porta minuterie e nel versarli negli appositi contenitori il tutto vi cade?
A me spessissimo 🙂
Stufo nel perdere i miei componenti e ritrovarli poi dentro qualche altro cassetto ho realizzato un piccolo contenitore a doppio uso:
per versare le minuterie nei cassetti
utilizzarlo come contenitore per stipare oggetti piccoli durante le sperimentazioni a scuola e a casa.
Un oggetto simile lo avevo trovato anni fa in un brico, ma non sono riuscito a ritrovarlo, pertanto ho deciso di realizzarne uno a cui ho aggiunto uno sportellino estraibile che potrà essere utilizzato per evitare la fuorisciuta delle minuteria durante lo spostamento.
Lo sportelino potrà anche essere riposto in un foro disposto su un lato del cassettino.
Un anello posteriore consente di appendere il cassettino su una rastrelliera porta utensili.
In occasione del corso: creare un kit di robotica educativa a basso costo – 3′ edizione rendo pubblico il progetto del “Ciao Ciao Box” un dispositivo che è stato realizzato con BBC micro:bit V2 pensato per allievi della scuola elementare e media. Come annunciato recentemente sui vari social sto sviluppando una versione su cui sarà possibile bloccare magneticamente, con viti o con mattoncini Lego altri oggetti o scatole interattive programmabili.
Come potete intuire questo tipo di interazione potrà avvenire anche con altri Microcontrollori, ma la semplicità di programmazione di micro:bit rende la realizzazione di questo scatola interattiva interessante con gli studenti più giovani.
Ma come realizzare questo tipo di oggetto?
Innanzitutto l’interazione che mostro in questa lezione è tra due box con bandiera, il cui movimento è realizzato da un piccolo servomotore SG90 ed un terzo box che ha l’unico scopo di emettere un suono che sarà diverso in funzione del box trasmittente.
Quindi 3 box con le seguenti funzionalità:
box 1 emettitore suono. Emette suoni diversi in funzione del box che muove la bandiera
box 2 invio messaggio “muovi bandiera” al box 3 e nel contempo può ricevere il messaggio “muovi bandiera” dal box 3
box 3 invio messaggio “muovi bandiera” al box 2 e nel contempo può ricevere il messaggio “muovi bandiera” dal box 2
Perché usare il box 1 per emettere un suono?
Intuitivamente si potrebbe si potrebbe essere portati a pensare che questa funzionalità poteva essere riprodotta dal box 2 e dal box 3, ma ciò non è possibile.
La gestione del servomotore e nel contempo dell’emissione del suono non può essere fatta contemporaneamente in quanto il comportamento dei due dispositivi elettronici non risponde ai comandi impartiti dalla programmazione. Dal puntosi vista tecnico è presente un unico timer che gestisce il ciclo di funzionamento e il timer può essere usato o dal servomotore o dal buzzer non da entrambi.
Per evitare il comportamento anomalo viene demandata l’emissione del suono al box 1.
Il progetto pertanto potrebbe essere realizzato con un micro:bit V2 dotato di buzzer e due microbit V1 a cui demandiamo il controllo dei servomotori.
Ovviamente se disponete di soli micro:bit V1 potrete connettere un buzzer esterno al micro:bit inserito nel box 1, per questa operazione fate riferimento alle schede di progetto condivise su questo sito.
Struttura del box
Si tratta di un cubo 10×10 cm. La realizzazione dei box può essere fatta con qualsiasi materiale: cartone, compensato, foam. Potreste anche riciclare scatole di alimenti: latte, pasta, sale ecc…
Per chi desidera realizzare le medesime scatole che vedete nell’immagine introduttiva di questa lezione condivido il file pdf che potrà essere utilizzato per tagliare a laser tutte le facce del cubo in cui troverete gli inserti per i pulsanti e i servomotori.
Per chi invece non può utilizzare una macchina a taglio laser condivido il file pdf delle facce del cubo su cui poi voi dovrete realizzare i fori per l’inserimento dei pulsanti e dei servomotori.
Materiali utilizzati
Tutti i materiali potete trovarli su qualsiasi store online e la quasi totalità di quelli in eleco li trovate su Amazon.
Compensato spessore 3 mm (se costruite i box in compensato)
Pulsanti 6 colori 12×24 mm
Servomotori SG90 (0°-180°)
Edge Connector Breakout Board per micro:bit
Jumper corti maschio/maschio (fili da usare per la breadboard)
mini breadboard da 170 punti
Contenitore 4 batterie AA da 1,5 V con interruttore
Fogli di cartone ondulato formato A4 da 4 mm di spessore
Viti M3 12 mm e dadi M3
Collegamenti
Box 1
Si suppone in questo circuito l’utilizzo di un micro:bit V2
Box 2
Box 3
Come potete notare i circuiti per il box 2 e 3 differiscono solamente per il pin a cui connettiamo il pulsante.
E’ essenziale notare due cose:
il micro:bit e il servomotore sono alimentati da due batterie diverse, il micro:bit a 3V mentre il servomotore con un pacco batterie da 6V. Il positivo del servomotore va solamente collegato al pacco batterie da 6V
Le masse dei due pacchi batterie sono comuni, si noti il collegamento a massa del micro:bit sulla breadboard e quello del servomotore al pacco batterie.
E’ possibile evitare il pacco batterie da 3V, ma per questa operazione è necessario effettuare una modifica al cavo micro USB utilizzato per connettere il micro:bit al computer, ma demando questa spiegazione ad una prossima lezione.
Per i colleghi che seguono il mio corso darò ulteriori dettagli tecnici e alternative di progettazione.
Programmazione
All’interno del codice condiviso troverete alcune indicazioni sul funzionamento, essenziale porre estrema attenzione al codice dei Box 2 e 3 in cui nel blocco “on start” ho abilitato le resistenze di pull-up sui pin 2 e 8 del micro:bit, questa operazione eviterà di utilizzare due resistori esterni di pull-up connessi al pulsante.
In questa sperimentazione, per i box 2 e 3 ho utilizzato un solo pulsante, lascio a voi le modifiche del circuito e la programmazione per abilitare il funzionamento del secondo pulsante.
Consiglio, per i box 2 e 3 di effettuare il trasferimento del codice sul micro:bit senza connettere il micro:bit all’edge connector, una volta effettuato il trasferimento del programma, scollegatelo dal computer ed inseritelo all’interno dell’edge connector.
Programmazione box1
Programmazione box 2 e 3
Maggiori dettagli su collegamenti e funzionalità da aggiungere durante il corso in presenza.
Ho la fortuna di avere a casa e a scuola laboratori ben forniti per svolgere attività di sperimentazione con Arduino, ma il trasporto della componentistica mi costringe molto spesso a portare con me parecchio materiale e non nego che molto spesso esagero. Schede cavi e componenti che ci si porta a spasso nella borsa che spesso sfuggono negli angoli più nascosti.
Per l’esigenza giornaliera a scuola è necessario pochissimo il giusto necessario per impostare una lezione o per scrivere un post sul blog durante un momento di pausa, quindi non è necessario portare con se un intero laboratorio, diverso ovviamente è quando effettuo corsi privati dove ho necessità di portarmi molto materiale. Fino ad oggi avevo utilizzato una soluzione migliorata nel tempo che mi permetteva di portare con me il kit di sopravvivenza di sperimentazione 🙂 qualche anno fa ne avevo fatto un tutorial: Costruire una basetta sperimentale estesa portatile per circuiti elettronici, ma ho la necessità di avere qualcosa di più contenuto che possa essere agevolmente trasportato tra libri e registri nello zaino, per farla breve un Essential Arduino Starter kit.
Ho incominciato a progettare soluzioni da stampare in 3D, ma prima di me qualcuno ci ha pensato, una soluzione brillante che per ora considero la migliore per le mie necessità e la consiglio: The Folding Arduino Lab di Jason Welsh che ringrazio.
Quindi in questo fine settimana ho provveduto a stamparmi questo laboratorio tascabile e per me che amo piccoli attrezzi multifunzione (dai coltellini victorinox ai set di cacciavite e minuterie) avere anche un micro laboratorio trasportabile sempre a portata di mano è… concedetemelo… divertente 🙂
