[Generico] Arduino
Salve a tutti. Sono uno studente del secondo anno di Fisica. Ho scoperto l'esistenza di questo Arduino, e che con meno di 100€ potrei avere diverso materiale.
Cosa ne pensate? Può essere utile, considerando che lo comprerei verso dicembre/gennaio prossimo dopo la frequentazione di un corso di Elettronica (mutuato da Ingegneria, tenuto da un ingegnere) e uno di Microelettronica (tenuto da un fisico che si occupa di elettronica di telescopi)?
EDIT. Cosa mi piacerebbe fare...
Costruire un qualcosa che, con tutte le approssimazioni dovute e i limiti strutturali, ricordi un generatore di segnali ad onda quadra, a dente di sega e sinusoidali*, interfacciare arduino a MatLab e plottare ciò che ottengono per analizzare i circuiti RC, LC, LRC e filtri vari. Si può fare?
* Se potessi chiedere ad Arduino di inserire e disinserire un generatore di tensione in continua ad intervalli regolabili (si può fare?), non avrei difficoltà a costruire un generatore (approssimato, certo...) di segnale ad onda quadra e triangolare. Ma il sinusoidale si può fare?
Cosa ne pensate? Può essere utile, considerando che lo comprerei verso dicembre/gennaio prossimo dopo la frequentazione di un corso di Elettronica (mutuato da Ingegneria, tenuto da un ingegnere) e uno di Microelettronica (tenuto da un fisico che si occupa di elettronica di telescopi)?
EDIT. Cosa mi piacerebbe fare...
Costruire un qualcosa che, con tutte le approssimazioni dovute e i limiti strutturali, ricordi un generatore di segnali ad onda quadra, a dente di sega e sinusoidali*, interfacciare arduino a MatLab e plottare ciò che ottengono per analizzare i circuiti RC, LC, LRC e filtri vari. Si può fare?
* Se potessi chiedere ad Arduino di inserire e disinserire un generatore di tensione in continua ad intervalli regolabili (si può fare?), non avrei difficoltà a costruire un generatore (approssimato, certo...) di segnale ad onda quadra e triangolare. Ma il sinusoidale si può fare?
Risposte
Nessuno?
Ciao giuliofis. Forse questa sezione non è la più adatta per l'argomento. Se vuoi la sposto in Informatica, forse lì sarai più fortunato 
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"JoJo_90":
Ciao giuliofis. Forse questa sezione non è la più adatta per l'argomento. Se vuoi la sposto in Informatica, forse lì sarai più fortunato
D'accordo. Avevo visto che ci hanno fatto una tesi di laurea in Ingegneria, dunque ero convinto fosse questa la migliore.
Ma mi affido al tuo giudizio!
[ot]Non sono sicuro nemmeno io. Attendo conferme comunque...[/ot]
[ot]Eh, hai fatto male ad affidarti al mio giudizio; il mio sospetto è stato smentito: il post rimane qui 
Ciao.[/ot]
Ciao.[/ot]
"JoJo_90":
[ot]Eh, hai fatto male ad affidarti al mio giudizio; il mio sospetto è stato smentito: il post rimane qui
Ciao.[/ot]
Nessun parere?
Se è riguardo il tuo quesito no, mi spiace, nessun parere. Tocca attendere che qualcuno passi di qui mi sa.
"JoJo_90":
Se è riguardo il tuo quesito no, mi spiace, nessun parere. Tocca attendere che qualcuno passi di qui mi sa.
È che ora son molto "eccitato" dall'idea di "spippolarci" sopra (ok, la scelta dei termini "accoppiati" [daglie...] non è delle più felici, ma non saprei come altro dire), ma non vorrei "buttare" via diversi dindi...
Più che altro avrei bisogno di pareri tecnici che più avanti avrò voglia di scrivere...
Arduino è fantastico, ci ho già smanettato un pò, e devo dire che l'unico limite è il proprio ingegno, soprattutto considerando i vari shield.
Ora stò cercando di fare un interruttore battimani per la luce della mia stanza
Ora stò cercando di fare un interruttore battimani per la luce della mia stanza
"Flamber":
Arduino è fantastico, ci ho già smanettato un pò, e devo dire che l'unico limite è il proprio ingegno, soprattutto considerando i vari shield.
Ora stò cercando di fare un interruttore battimani per la luce della mia stanza
Questo è ciò che, ad ora, vorrei fare con Arduino. Si può?
Costruire un qualcosa che, con tutte le approssimazioni dovute e i limiti strutturali, ricordi un generatore di segnali ad onda quadra, a dente di sega e sinusoidali*, interfacciare arduino a MatLab e plottare ciò che ottengono per analizzare i circuiti RC, LC, LRC e filtri vari, anche quelli che nei corsi di Laboratorio 2 non si studiano. Si può fare?
* Se potessi chiedere ad Arduino di inserire e disinserire un generatore di tensione in continua ad intervalli regolabili (si può fare?), non avrei difficoltà a costruire un generatore (approssimato, certo...) di segnale ad onda quadra e triangolare. Ma il sinusoidale si può fare?
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,74713.0.html
La comunità è molto disponibile. Troverai progetti già pronti, progetti da completare e da adattare, diversi esempi di come attraverso software e attraverso hardware si possa arrivare allo stesso risultato per la soluzione di un problema.
La comunità è molto disponibile. Troverai progetti già pronti, progetti da completare e da adattare, diversi esempi di come attraverso software e attraverso hardware si possa arrivare allo stesso risultato per la soluzione di un problema.
"Flamber":
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,74713.0.html
La comunità è molto disponibile. Troverai progetti già pronti, progetti da completare e da adattare, diversi esempi di come attraverso software e attraverso hardware si possa arrivare allo stesso risultato per la soluzione di un problema.
Grazie.
"giuliofis":
Salve a tutti. Sono uno studente del secondo anno di Fisica. Ho scoperto l'esistenza di questo Arduino, e che con meno di 100€ potrei avere diverso materiale.
Cosa ne pensate? Può essere utile, considerando che lo comprerei verso dicembre/gennaio prossimo dopo la frequentazione di un corso di Elettronica (mutuato da Ingegneria, tenuto da un ingegnere) e uno di Microelettronica (tenuto da un fisico che si occupa di elettronica di telescopi)?
EDIT. Cosa mi piacerebbe fare...
Costruire un qualcosa che, con tutte le approssimazioni dovute e i limiti strutturali, ricordi un generatore di segnali ad onda quadra, a dente di sega e sinusoidali*, interfacciare arduino a MatLab e plottare ciò che ottengono per analizzare i circuiti RC, LC, LRC e filtri vari. Si può fare?
* Se potessi chiedere ad Arduino di inserire e disinserire un generatore di tensione in continua ad intervalli regolabili (si può fare?), non avrei difficoltà a costruire un generatore (approssimato, certo...) di segnale ad onda quadra e triangolare. Ma il sinusoidale si può fare?
ciao,
allora (ricordo di aver gia scritto ma a quanto pare il messaggio si è perso).
Arduino è un sistema integrato che comprende un microprocessore e varie interfacce di I/O. Di conseguenza appartiene al mondo dei sistema a microprocessore e di certo non ne parlerai in corsi base di elettronica o microelettronica.
il corso di Elettronica parlerà prevalentemente di elettronica analogica e in poche parole ti introdurranno i dispositivi a semiconduttore, le applicazioni, come per esempio convertitori in classe A,B e AB, stabilizzatori, amplificatori a transistor, filtri, (de)modulatori ecc..
Nel corso di microelettronica approfondirai i principi di funzionamento dei dispositivi.
Dunque di per se sono certamente utilissimi poichè arduino lo interfacci con sistemi elettronici ed elettromeccanici.
Certo tra lo smanettare amatorialmente e il progetto rigoroso di sistemi ne passa, però la forza di arduino risiede piu che nella scarsa efficienza,potenza e velocità, nella facilità di programmazione, di interfacciamento e nella impostazione general purpose.
Comunque la generazione di forme d'onda sicuramente sarà semplice da arduino chiaramente entro una certa banda.
Puoi infatti creare facilmente portanti e segnali modulati penso con comandi appositi . daltronde per via discreta non c'è nulla di più semplice del generare onde impulsive...
per generare un segnale continuo $f(t)$ per esempio basta usare per esempio un programma che esegua i seguenti macro-step:
$out(u_k);$
$k++;$
$u_k = f( tau*k );
$
con per esempio le seguenti condizioni iniziali
$ k=k_0 $
$tau$ rappresenta il periodo di campionamento
chiaramente dovrai rispettare i limiti delle massime tensioni correnti e potenze ottenibili da arduino e eventualmente amplificando i segnali.
puoi ovviamente fare l'inverso e mandare in input ad arduino i segnali generati come piu ti piace. in questo caso arduino li campionerà e poi li potra trasferire al pc tramite USB
se vuoi effettuare la generazione del segnale per via analogica "attaccando e staccando" la sorgente puoi chiaramente costruire un convertitore detto in Switching che fa a grand linee questo e comandarlo con arduino...perchè no.
per esempio puoi comandare un driver che pilota un transistor e lo manda in interdizione e in saturazione (off on) e poi filtrare il segnale per prendere le armoniche che piu ti aggradano... ci sono vari problemi dovuti alle correnti induttive, alle distorsioni in ingresso e in uscita, ai cortocircuiti in ingresso e agli aperti in uscita ecc... ma si risolvono...
ah puoi anche comprarne uno...costano poco.
ps. carina la distinzione"tenuto da un ingegnere" e "tenuto da un fisico" .... ci tenete voi fisici eh?
ps2 dove studi?
"cyd":
Certo tra lo smanettare amatorialmente e il progetto rigoroso di sistemi ne passa, però la forza di arduino risiede piu che nella scarsa efficienza,potenza e velocità, nella facilità di programmazione, di interfacciamento e nella impostazione general purpose.
Ma infatti volevo smanettare un po', niente di complesso. Del tipo riprodurmi i circuiti fatti a Laboratorio 2 (la circuiteria usata fino ad ora è simile a quella in dotazione nello Starter Kit) e approfondire lo studio dei filtri e dell'analisi dei segnali.
Comunque la generazione di forme d'onda sicuramente sarà semplice da arduino chiaramente entro una certa banda.
Certamente, con tutti i limiti dell'oggetto.
se vuoi effettuare la generazione del segnale per via analogica "attaccando e staccando" la sorgente puoi chiaramente costruire un convertitore detto in Switching che fa a grand linee questo e comandarlo con arduino...perchè no.
Beh, costruirmeli da solo (con tutti i difetti del mondo) sarebbe enormemente più interessante, divertente e formativo.
ah puoi anche comprarne uno...costano poco.
Magari per spippolamenti "avanzati", all'inizio vorrei farmeli da solo, se possibile, con tutti i limiti. L'onda quadra ed il dente di sega saprei farli tranquillamente; non perfetti, ma saprei andarci vicino.
Avrei avuto un'idea per la sinusoide, che scriverò stasera, ma l'ho pensata alle due di notte (non dormivo) e non l'ho controllata, e ora sto per partire e tornare a casa mia e farmi un bel viaggio. Sicuramente scriverò qualche boiata, ma dovrete comprendermi: non ho dormito.
ps. carina la distinzione"tenuto da un ingegnere" e "tenuto da un fisico" .... ci tenete voi fisici eh?
Più che altro credo che ci siano delle distinzioni importanti. Il professore di Laboratorio 2 ha detto che gli ingegneri ne sanno molto di più sui segnali (e immagino anche di Elettronica) dei fisici.
PS. Non "voi fisici", ma "loro fisici". Io non sono ancora un fisico.
allora sei a cavallo,
chiedi a papà google, su arduino c'è molto in giro.
comunque una sinusoide la puoi generare in vari modi, per esempio
1) da microprocessore: semplicemente usi le istrizioni che ti ho postato nel messaggio precedente, con $f(t)=Asin( omega t + phi)$ In questo modo in ogni periodo $tau$ butti fuori il valore $f(k tau)$ e il risultato è teoricamente un segnale a gradini in pratica questo non può esistere quindi sarà smussato da induttanze parassiete ...
In particolare se non vuoi perdere informazione devi rispettare certi vincoli su $omega$ e $1/tau$ secondo il teorema di Shannon... ma vabbe
2) Con un oscillatore: puoi costruirlo analogicamente usando un amplificatore che dovrà saturare (per creare contenuto armonico da una fonte DC hai bisogno di comportamenti non lineari) e un filtro risonante che selezioni l'armonica alla frequenza che vuoi. Il tutto lo chiudi in retroazione
3)in switching: crei un'onda impulsiva "attaccando e staccando" l'alimentazione DC tramite il comando di due transistor (cerca chopper su google) . Regolando il duty cycle dell'onda regoli il valore mendio di essa in un singolo periodo di commutazione. dunque filtrando l'onda opportunamente demoduli e ottieni il segnale che vuoi anche se un po distorto.
chiedi a papà google, su arduino c'è molto in giro.
comunque una sinusoide la puoi generare in vari modi, per esempio
1) da microprocessore: semplicemente usi le istrizioni che ti ho postato nel messaggio precedente, con $f(t)=Asin( omega t + phi)$ In questo modo in ogni periodo $tau$ butti fuori il valore $f(k tau)$ e il risultato è teoricamente un segnale a gradini in pratica questo non può esistere quindi sarà smussato da induttanze parassiete ...
In particolare se non vuoi perdere informazione devi rispettare certi vincoli su $omega$ e $1/tau$ secondo il teorema di Shannon... ma vabbe
2) Con un oscillatore: puoi costruirlo analogicamente usando un amplificatore che dovrà saturare (per creare contenuto armonico da una fonte DC hai bisogno di comportamenti non lineari) e un filtro risonante che selezioni l'armonica alla frequenza che vuoi. Il tutto lo chiudi in retroazione
3)in switching: crei un'onda impulsiva "attaccando e staccando" l'alimentazione DC tramite il comando di due transistor (cerca chopper su google) . Regolando il duty cycle dell'onda regoli il valore mendio di essa in un singolo periodo di commutazione. dunque filtrando l'onda opportunamente demoduli e ottieni il segnale che vuoi anche se un po distorto.
Purtroppo per ora di questa roba non so niente. Per adesso abbiamo parlato di misure di elettricità, tensione e resistenza, circuiti RC (e filtri passa-alto e passa-basso usati anche come derivatori ed integratori) e abbiamo iniziato a parlare della magnetometria. Tra pochi giorni iniziamo ad usare gli induttori.
Io volevo usare, insomma, queste cose qui, non so nemmeno se a Laboratorio 2 amplificheremo i segnai, boh... Ed avevo pensato:
1. Onda quadra. Usare un circuito fatto da un condensatore, due resistenze e un diodo per ottenere un RC che carica dal generatore di tensione costante e che scarica su un'altra resistenza. Usando questo circuito (fatto a lezione per studiare carica e scarica dell'RC) per \(\Delta T>>RC\) dovrei ottenere, con buona approssimazione, l'onda quadra.
2. Dente di sega. Usando il circuito sopra, per \(\Delta T<
Probabilmente sto dicendo solo sciocchezze, ma ripeto che l'ho pensato alle due di notte, oggi non c'ho ripensato e sono appena tornato a casa (devo ancora cambiarmi )...
Io volevo usare, insomma, queste cose qui, non so nemmeno se a Laboratorio 2 amplificheremo i segnai, boh... Ed avevo pensato:
1. Onda quadra. Usare un circuito fatto da un condensatore, due resistenze e un diodo per ottenere un RC che carica dal generatore di tensione costante e che scarica su un'altra resistenza. Usando questo circuito (fatto a lezione per studiare carica e scarica dell'RC) per \(\Delta T>>RC\) dovrei ottenere, con buona approssimazione, l'onda quadra.
2. Dente di sega. Usando il circuito sopra, per \(\Delta T<
Probabilmente sto dicendo solo sciocchezze, ma ripeto che l'ho pensato alle due di notte, oggi non c'ho ripensato e sono appena tornato a casa (devo ancora cambiarmi
)...
1. se ho capito bene no. Il condensatore in DC si comporta come un circuito aperto, il potenziale delle sue due armature è circa uguale a quello del conduttore a cui è collegato e rimane costante. ergo non si scarica poichè il suo carico è direttamente alimentato dalla sorgente.
2. idem
3. si e no.
Il circuito (poi dipende dalla topologia) ha equazione $\ddot(v)_u +1/(LC) \dot(v)_u + v_u = V_in$
come vedi non ci sono cambi di segno nei termini dell'eq. ciò significa che non ci sono radici positive della caratteristica e quindi si, il comportamento è asintoticamente stabile e tende all'eq. $v_u = V_IN$ e già questo dovrebbe essere un indizio poichè il valor medio di una sinusoide dovrebbe essere nullo e non V_in.
Comunque in transitorio, ipotizzando di attaccare istantaneamente la batteria si ha una risposta che esponenzialmente tende a V_in ma che può presentare oscillazioni rispetto al valore di riposo anche notevoli in dipendenza dei valori di R L e C che ne determinano la frequenza di risonanza.... però 1)il segnale non avrebbe valor medio nullo 2) le oscillazioni se ne vanno in fretta 3) otresti non trovare valori reali di L e C per implementare il sistema
2. idem
3. si e no.
Il circuito (poi dipende dalla topologia) ha equazione $\ddot(v)_u +1/(LC) \dot(v)_u + v_u = V_in$
come vedi non ci sono cambi di segno nei termini dell'eq. ciò significa che non ci sono radici positive della caratteristica e quindi si, il comportamento è asintoticamente stabile e tende all'eq. $v_u = V_IN$ e già questo dovrebbe essere un indizio poichè il valor medio di una sinusoide dovrebbe essere nullo e non V_in.
Comunque in transitorio, ipotizzando di attaccare istantaneamente la batteria si ha una risposta che esponenzialmente tende a V_in ma che può presentare oscillazioni rispetto al valore di riposo anche notevoli in dipendenza dei valori di R L e C che ne determinano la frequenza di risonanza.... però 1)il segnale non avrebbe valor medio nullo 2) le oscillazioni se ne vanno in fretta 3) otresti non trovare valori reali di L e C per implementare il sistema
"cyd":
1. se ho capito bene no. Il condensatore in DC si comporta come un circuito aperto, il potenziale delle sue due armature è circa uguale a quello del conduttore a cui è collegato e rimane costante. ergo non si scarica poichè il suo carico è direttamente alimentato dalla sorgente.
2. idem
Ora che ci penso per fare questo mi servirebbe l'onda quadra, o comunque un segnale variabile.
Non è per niente vero che la notte porta consiglio. 3. si e no.
Il circuito (poi dipende dalla topologia) ha equazione $\ddot(v)_u +1/(LC) \dot(v)_u + v_u = V_in$
come vedi non ci sono cambi di segno nei termini dell'eq. ciò significa che non ci sono radici positive della caratteristica e quindi si, il comportamento è asintoticamente stabile e tende all'eq. $v_u = V_IN$ e già questo dovrebbe essere un indizio poichè il valor medio di una sinusoide dovrebbe essere nullo e non V_in.
Comunque in transitorio, ipotizzando di attaccare istantaneamente la batteria si ha una risposta che esponenzialmente tende a V_in ma che può presentare oscillazioni rispetto al valore di riposo anche notevoli in dipendenza dei valori di R L e C che ne determinano la frequenza di risonanza.... però 1)il segnale non avrebbe valor medio nullo 2) le oscillazioni se ne vanno in fretta 3) otresti non trovare valori reali di L e C per implementare il sistema
Ok, quindi mi affiderò a qualcos'altro.
Non è per niente vero che la notte porta consiglio.
Vedo adesso che Arduino in uscita mi può dare o 0V o 5V, niente di intermedio, e niente di "simmetrico" rispetto alla tensione nulla...
Dunque, la mia idea di rifare le esperienze di Laboratorio 2 scema quasi tutta, mi dovrò limitare a scarica e carica di condensatori e cose simili... Vabbè, ci sarà altro con cui spippolare.
Dunque, la mia idea di rifare le esperienze di Laboratorio 2 scema quasi tutta, mi dovrò limitare a scarica e carica di condensatori e cose simili... Vabbè, ci sarà altro con cui spippolare.
sul serio? non ha uscite analogiche? peso
comunque non tutto è perduto.
per avere un segnale compreso tra -5 e 5 V a tre livelli puoi semplicemente utilizzare un'uscita differenziale prendendo come tensione la tensione tra due pin
infatti se $p_1$ e $p_2$ sono i due pin che danno $v in [0V,5V]$
puoi prendere $v_out = p_1 - p_2$ che potrà essere uguale a -5V , 0V e 5V
comunque non tutto è perduto.
per avere un segnale compreso tra -5 e 5 V a tre livelli puoi semplicemente utilizzare un'uscita differenziale prendendo come tensione la tensione tra due pin
infatti se $p_1$ e $p_2$ sono i due pin che danno $v in [0V,5V]$
puoi prendere $v_out = p_1 - p_2$ che potrà essere uguale a -5V , 0V e 5V
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