lavaggio mani | Michele Maffucci

In una situazione di didattica a distanza fare laboratorio può essere complicato, ma con un po’ di fantasia e l’aiuto degli studenti si può fare molto. Alcuni mesi fa avevo proposto ai miei allievi questa stessa esercitazione però realizzata con Arduino: Arduino – Esercizio: Realizzare un timer per il lavaggio delle mani.

Ho realizzato la medesima esercitazione questa volta con BBC micro:bit in tre modalità diverse che vi condivido, nel codice trovate anche i commenti che spiegano sommariamente il codice. Ovviamente al sistema potrebbe essere aggiunto:

allarme sonoro
servomotore su cui inserire indice rotante, così come fatto per la sperimentazione con Arduino.

Spero che questa proposta possa essere utile anche ad altri.

Versione 1 (link al codice sorgente)

Versione 2 (link al codice sorgente)

Versione 3 (link al codice sorgente)

Buon making a tutti.

Di seguito mostro parte della soluzione agli esercizi assegnati ai miei studenti negli scorsi giorni in riferimento alla progettazione di un semplice dispositivo di automazione da collocare in bagno in prossimità del lavandino, in grado di rilevare ad una distanza minima fissata la presenza delle mani e l’avvio di un timer che mostra il trascorrere del tempo. L’indicazione del tempo che trascorre viene realizzata con un servomotore a cui dovrà poi essere fissata una lancetta e che mostra il trascorrere del tempo su una scala graduata. Il tempo di lavaggio viene fissato a 30 secondi. Sulla serial monitor dovrà essere indicato lo stato di avvio del sistema ed il tempo.

Soluzione

Controllo servomotore

1// Prof. Maffucci Michele
2// gestione servomotore
3 
4#include <Servo.h>
5 
6int pos = 0;
7 
8Servo mioServo;
9 
10// scrivere pos +=1 è la stessa cosa che scrivere pos = pos + 1
11 
12void setup()
13{
14  mioServo.attach(9);
15}
16 
17void loop()
18{
19  // muove il servo da 0 a 180 gradi
20  // con passi di 1 grado
21   
22 for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) {
23    // viene detto al servo di posizionarsi
24    // nella posizione inserita nella variabile 'pos'
25    mioServo.write(pos);
26    // attende 15 ms wait 15 ms
27    // per far raggiungere il sevo la posizione
28    delay(15); // attesa di 15 millisecondi
29  }
30  for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) {
31    // viene detto al servo di posizionarsi
32    // nella posizione inserita nella variabile 'pos'
33    mioServo.write(pos);
34    // attende 15 ms wait 15 ms
35    // per far raggiungere il sevo la posizione
36    delay(15); // attesa di 15 millisecondi
37  }  
38}

Controllo sensore ultrasuoni

1// Prof. Maffucci Michele
2// Impostazione sensore ultrasuoni
3 
4// distanza minima dell'ostacolo (in cm)
5 
6const int distanzaMinima = 20;
7int misuraDistanza = 0;
8 
9long durata;          // durata dell'impulso
10long distanza;        // distanza dell'oggetto
11int pin_segnale = 7;  // pin Arduino a cui è collegato il sensore SR04
12int pin_trig = 10;    // pin Arduino a cui è collegato il sensore SR04
13 
14 
15void setup()
16{
17    Serial.begin(9600);
18    pinMode(pin_trig, OUTPUT);
19    pinMode(pin_segnale, INPUT);
20    Serial.println("Sensore ad ultrasuini");
21}
22 
23void loop()
24{
25  Serial.print("Distanza ostacolo: ");
26  Serial.println(distanzaOstacolo());
27  delay(100);
28}
29 
30// rilevazione distanza ostacolo
31 
32// misura la distanza dell'ostacolo
33long distanzaOstacolo()
34{
35  digitalWrite(pin_trig, LOW);
36  delayMicroseconds(2);
37  digitalWrite(pin_trig, HIGH);
38  delayMicroseconds(10);
39  digitalWrite(pin_trig, LOW);
40  durata = pulseIn(pin_segnale, HIGH);
41  distanza = (durata / 2) / 29.1;
42  delay(100);
43  return distanza;
44}

Timer lavaggio mani

1// Prof. Maffucci Michele
2// realizzazione di un timer
3// per il lavaggio delle mani
4// in un tempo di 30 secondi
5 
6#include <Servo.h>
7 
8// Impostazione servomotore
9int pos = 0;
10 
11Servo mioServo;
12 
13// Impostazione sensore ultrasuoni
14 
15// distanza minima dell'ostacolo (in cm)
16 
17const int distanzaOstacolo = 20;
18int misuraDistanza = 0;
19 
20long durata;          // durata dell'impulso
21long distanza;        // distanza dell'oggetto
22int pin_echo = 7;     // pin Arduino a cui è collegato il sensore SR04
23int pin_trig = 10;    // pin Arduino a cui è collegato il sensore SR04
24 
25void setup() {
26    Serial.begin(9600);
27    mioServo.attach(9);
28    pinMode(pin_trig, OUTPUT);
29    pinMode(pin_echo, INPUT);
30     
31// Posizionamento iniziale del servo
32   
33  mioServo.write(180);
34  delay(500);
35  mioServo.write(0);
36  delay(500);
37  mioServo.write(180);
38 
39// Avvio alla partenza
40   
41  Serial.println("Avvio programma lavaggio mani"); 
42}
43 
44void loop() {
45   
46  // Se la distanza delle mani dal rubinetto è
47  // inferiore alla distanzaOstacolo si avvia il timer
48   
49    if (misuraDistanzaOstacolo() < distanzaOstacolo) {
50        contoAllaRovesciaServo();
51  }
52  delay(100);
53}
54 
55 
56// Conto alla rovescia
57// sposta il servo di 6 gradi ogni secondo
58 
59void contoAllaRovesciaServo() {
60  Serial.println("Conto alla rovescia: ");
61  int passi = 30;
62   
63  for (int i = passi; i >= 0; i--) {
64 
65    mioServo.write(i * 6);
66    delay(1000);
67    Serial.print(i);
68    Serial.println(" sec");
69 
70  }
71 
72  // azzeramento del servo.
73  // Le mani sono pulite
74  mioServo.write(180);
75  delay(500);
76}
77 
78// misura la distanza dell'ostacolo
79long misuraDistanzaOstacolo()
80{
81  digitalWrite(pin_trig, LOW);
82  delayMicroseconds(2);
83  digitalWrite(pin_trig, HIGH);
84  delayMicroseconds(10);
85  digitalWrite(pin_trig, LOW);
86  durata = pulseIn(pin_echo, HIGH);
87  distanza = (durata / 2) / 29.1;
88  delay(100);
89  return distanza;
90}

Esercizio 1

Modificare lo sketch precedente aggiungendo due LED, verde e rosso. Lo stato di riposo, timer non funzionante, deve essere indicato dal LED verde acceso e Led rosso spento, mentre lo stato di funzionamento del timer deve essere evidenziato dal LED verde spento e LED rosso acceso.

Esercizio 2

Modificare lo sketch precedente aggiungendo due LED, verde e rosso e un buzzer. Lo stato di riposo, timer non funzionante, deve essere indicato dal LED verde acceso e Led rosso spento, all’avvio del timer il buzzer deve emettere una nota ad una frequenza fissata per un tempo di 1 secondo. Lo stato di funzionamento del timer deve essere evidenziato dal LED verde spento e LED rosso acceso, allo scadere del tempo di lavaggio deve essere emessa una nota di durata 1 secondo ad una frequenza diversa dalla nota di avvio.

Esercizio 3

Realizzare l’esercizio 2 con le medesime caratteristiche e componenti, però sostituendo il servomotore usato come indicatore, con un display LCD 16×2 che indichi il trascorrere del tempo.

Buon lavoro

Michele Maffucci

… my stories, life and work

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Arduino – Esercizio: Realizzare un timer per il lavaggio delle mani

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