Rilevatore vibrazioni
IPSIA PLC Arduino Lab

Tesine 2015-18

Rilevatore vibrazioni

Scritto da Davide Romani

Romani Davide - Classe 5A-IPAI -  Esame di Stato: 2016-2017           UK
Rilevatore vibrazioni
Applicazione con Arduino e sensore di Tilt

L'applicazione, Hardware/Software, basata su Arduino Uno ed un sensore di Tilt è in grado di rilevare con un avviso acustico e luminoso se un oggetto si è spostato (Vibrazione oppure Rotazione) rispetto ad una posizione originale di riferimento.

Hardware
In figura 1 è riportato lo schema elettrico del sistema.

Schema assemblaggio

 
 
Lo schema è costituito dalle seguenti parti/moduli
a) Arduino Uno
b) modulo sensore di Tilt
c) Buzzer (avviso acustico)
d) Gruppo led Verde/Rosso (avviso luminoso)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Arduino Uno
itaArduino è un sistema open source che permette la prototipazione rapida e l'apprendimento veloce dei principi fondamentali dell'elettronica e della programmazione. È composto da una scheda hardware per l'assemblaggio del prototipo. Questa si basa su un circuito stampato che integra un microcontrollore con pin connessi alle porte I/O, un regolatore di tensione e un'interfaccia USB che permette la comunicazione con il computer. A questo hardware viene affiancato un ambiente di sviluppo integrato (IDE) multipiattaforma (Linux, Apple Macintosh e Windows). Questo software permette di scrivere programmi (sketch ) con un linguaggio semplice e intuitivo derivato da C/C++ chiamato Wiring (cablare, collegare con cavi).
In commercio esistono diversi modelli, in tabella sono riportate le specipiche tecniche di Arduino Uno.
 

UKArduino is an open source system that allows rapid prototyping and fast learning of the fundamentals of electronics and programming. It consists of a hardware board for assembling the prototype. This is based on a circuit board that integrates a microcontroller with pins connected to the I / O ports, a voltage regulator, and a USB interface that allows communication with the computer. This hardware is complemented by a multi-platform integrated development environment (IDE) (Linux, Apple Macintosh, and Windows). This software allows you to write sketches with a simple and intuitive language derived from C / C ++ called Wiring (cabling, wiring).

arduino uno
 
b) Modulo sensore di Tilt
Il modulo (Fig. 2) contiene un piccolo tubo all’interno del quale scorre una pallina di metallo.
Se si inclina il tubo da una parte, la pallina raggiunge un estremo e chiude un contatto. Si tratta di un interruttore sensibile all’inclinazione che apre oppure chiude un contatto in base alla posizione della pallina.
Modulo sensore Tilt
In figura 3 è riportato lo schema elettrico del modulo sensore di Tilt. 
Il circuito dispone tre terminali (Vcc, GND, DOUT) e due diodi Led:
1) Dout: uscita digitale (SHOCK=Chiuso   Dout=Livello Basso).
2) Led L1: Led Power
3) Led L2: Led acceso in presenza di movimento (SHOCK=Chiuso).
Viene utilizzato oltre che per rilevare del movimento anche per rilevare vibrazione, in allarmi antifurto.
 
 
c) Buzzer Piezoelettrico (avviso acustico)
buzzer

Il Buzzer o in italiano cicalino è un dispositivo audio di segnalazione, che può essere di tipo meccanico, elettromeccanico o piezoelettrico. Gli usi tipici dei cicalini sono nei cercapersone, gli allarmi, timer e la conferma di input dell'utente, come un clic del mouse o della tastiera. Il circuito oscillatorio incorporato permette un comando tramite corrente diretta.
Nel circuito in esame il Buzzer è collegato al pin 9 di Arduino e viene comandato tramite software.
 

d) Guppo Led Verde/Rosso (avviso luminoso)
gruppo led

Il gruppo LED permette la segnalazione luminosa delle vibrazioni dell'oggetto su cui si trova il sensore.
In presenza di vibrazioni si accenderà il LED rosso accompagnato da una segnalazione acustica, in caso contrario si accenderà il LED verde.

 

 

 

 

 
 
Software
Di seguito è riportato il software (Sketch) di gestione
 
/* Rilevatore vibrazioni
--- Romani Davide - Esame di Stato A.S.2016-2017 - CL:5AIPAI
--- Rileva con un avviso acustico e luminoso se un oggetto
--- si è spostato (Vibrazione oppure Rotazione) 
--- rispetto ad una posizione originale di riferimento
*/
int tilt_pin=8;
int ledverde=7;
int ledrosso=6;
int buzzer=9;
int frequenza=800;
void setup()
{
pinMode(tilt_pin,INPUT);
pinMode(ledverde, OUTPUT);
pinMode(ledrosso, OUTPUT);
pinMode(buzzer, OUTPUT);
}
void loop()
{
if(digitalRead(tilt_pin)==LOW)
{
digitalWrite(ledverde,LOW);
digitalWrite(ledrosso,HIGH);
tone(buzzer,frequenza,200);
delay (100);
digitalWrite(ledrosso,LOW);
delay (100);
frequenza=frequenza+100;
if (frequenza>5000) {frequenza=800;}
}
else
{
frequenza=800;
digitalWrite(ledverde,HIGH);
digitalWrite(ledrosso,LOW);
noTone(buzzer);
}
}
 
 
 
 
 
 
 
 
 Bibliografia:
1) Appunti scolastici
2) www.waveshare.com 
Allegati:
Scarica questo file (Schematic Tilt Sensor.pdf)Schematic Tilt Sensor.pdf[Schema modulo sensore di Tilt (Waveshare)]44 kB