[Generico] Arduino

[Sk_Anonymous]

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?

[Sk_Anonymous]

"cyd":sul serio? non ha uscite analogiche? peso

Ha pin analogici ma solo in ingresso, con cui pensavo di costruire, assieme a MatLab, una sorta di rudimentale "oscilloscopio", con tutti i problemi e limiti che avrà (alla fin fine, per essere un qualcosa di amatoriale andrà più che bene).

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

Sinceramente tutte queste cose (uscita differenziale?) non le so ancora, a Laboratorio 2 (ti metto il programma in ot) non ne abbiamo parlato. Però se mi dici così, se ho ben capito potrei ottenere un'onda quadra dicendogli di darmi per $T$ secondi $5V$ e per i successivi $T$ secondi $-5V$, giusto?, dicendogli, che ne so, se volessi di 1s la durata delle semionde,
Pin1 (V)______Pin2 (V)______TEMPO (s)____OUT_USATO (V)
5____________0____________0-1__________5
0____________5____________1-2__________-5
5____________0____________2-3__________5
eccetera, quindi costruendo un ciclo in cui alterno i due valori.
Mi stai dicendo questo? Se sì, il problema sarà ottenere la differenza che non saprei come farla con Arduino, ma un modo ci sarà e sarà dettato solo dalla mia totale ignoranza di queste cose.
[ot]Circuiti con resistori, induttori e capacitori. Conseguenze pratiche di alcuni concetti di base quali la linearità, e la conservazione dell'energia e della carica: teorema di Thevenin, leggi di Kirchhoff. Circuiti con elementi passivi, loro risposta a transienti ed a segnali sinusoidali. Impedenze e loro rappresentazione complessa. Filtri RC, RL, RLC, circuiti integratori e derivatori. Filtri notch. Campi magnetici, misura e schermatura di campi magnetici costanti o alternati. Linee di trasmissione ed adattamenro d'impedenza. Giunzioni e diodi a semiconduttore. Curve caratteristiche di diodi led. Transistor bi-giunzione in regime lineare e di saturazione/interdizione. Amplificatori a un transistor in EC e CC: circuiti di polarizzazione, punto di lavoro, guadagno in corrente e guadagno in tensione, impedenze d'ingresso e d'uscita. Multivibratore astabile con due BJT. Generalità degli amplificatori lineari. Cenni agli amplificatori operazionali ed al concetto di feedback. Montaggio di semplici esperienze di ottica, per la verifica di leggi dell'ottica geometrica e la caratterizzazione di fenomeni di dispersione.
In corsivo gli argomenti che saranno trattati solo se ci sarà tempo[/ot]

[Quinzio]

Mi sono letto un po' il 3d e siccome i microprocessori li uso spesso, vorrei dare un minimo di contributo, che è sicuramente più utile qui che per risolvere qualche esercizio di chi non ne ha voglia.

Allora, la scheda Arduino base ha su un microprocessore e una interfaccia seriale per collegarlo al PC. Nient'altro. Quindi cosa ci fa uno con Arduino ? Quello che ci fa con un qualsiasi altro micro. Arduino non ha nulla di "magico".
(Il problema dell'uso "hobbistico" dei micro è che col micro e basta ci si fa poco, e dopo averci giocato un po' lo si mette via. Ci vogliono anche le "periferiche": display, pulsanti, amplificatori, sensori di ogni tipo, joystick). Più cose uno ha più si diverte.
Vediamo per generare delle forme d'onda.
Si può fare ? Si certo. Dipende cosa si pretende da queste forme d'onda.
Le tensioni vanno da 0 a 5V e le tensioni analogiche si fanno generando un PWM il cui duty cycle è proporzionale alla tensione analogica che ci vuole.
Esempio voglio generare 3,1V. Genero un'onda rettangolare con $duty=3.1/5 * 100\ %$ , faccio passare l'onda quadra in un filtro RC (passa basso) e voilà, ho in uscita 3,1V. Non è proprio così, ma per i nostri fini va benissimo.
Vario nel tempo il duty e genero le tensioni che voglio.
A quel punto posso fare le onde che voglio (triangolari, dente di sega, sinusoide, parabole, iperboli, ecc..)
Volendo l'onda rettangolare è un'onda privilegiata, perchè il micro genera le onde rettangolari in modo naturale, senza dover mettere filtri per cui non ho bisogno di nessun RC.
Leggere le tensioni analogiche, sempre tra 0 e 5V, è invece molto più semplice, perchè dentro al micro ci sono già i circuiti dedicati a fare questo.
Perchè nei micro è facile leggere una tensione analogica ma è difficile produrla ? Soprattutto perchè nelle applicazioni professionali c'è molta più esigenza di leggere che di "produrre" le tensioni.

[cyd1]

ma poi Arduino Due ha due uscite analogice in cui si genera un segnale tramite una conversione DAC. look
http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardDue

[Sk_Anonymous]

"cyd":ma poi Arduino Due ha due uscite analogice in cui si genera un segnale tramite una conversione DAC. look
http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardDue

Sì, ma costa il doppio dell'Arduino Uno. Dite che mi converrebbe comprare l'Arduino Due e la circuiteria a parte?

"Quinzio":(Il problema dell'uso "hobbistico" dei micro è che col micro e basta ci si fa poco, e dopo averci giocato un po' lo si mette via. Ci vogliono anche le "periferiche": display, pulsanti, amplificatori, sensori di ogni tipo, joystick). Più cose uno ha più si diverte.

Sì, lo so, infatti volevo prendere lo Starter Kit e qualche induttore a parte.

A quel punto posso fare le onde che voglio (triangolari, dente di sega, sinusoide, parabole, iperboli, ecc..)

Dunque è possibile costruire qualsiasi segnale? Per ripetere in maniera casareccia le esperienze di Laboratorio 2 mi basterebbe, almeno per le cose che ho visto fino ad ora, l'onda quadra e la sinusoide.
Però il duty non lo abbiamo ancora utilizzato, se non per giocare a cambiare i periodi delle semionde direttamente dal generatore di segnale, senza uno scopo, ma solo per sapere che esisteva quel regolatore... Se mi dici che si può fare, mi fido.

[Sk_Anonymous]

Ho acquistato Arduino 1 che mi arriverà in settimana prossima. Avendo esso un clock da 16kHz (se ben ricordo), con i programmini già pronti che si trovano in rete si può costruire un """"oscilloscopio"""" (notare le virgolette) che lavora fino a 16kHz? E, dunque, se usassi il Mega2560 fino a ben 16MHz (più della roba che uso in Lab)?

[Quinzio]

Sono 16 MHz non 16 kHz.

si può costruire un """"oscilloscopio"""" (notare le virgolette) che lavora fino a 16kHz?

A 16kHz si fa qualcosa.
Bisognerebbe specificare meglio cosa intendi per """""""""""oscilloscopio""""""""""".

Il collo di bottiglia sarà la seriale con cui devi tirare su i dati nel PC.

[Sk_Anonymous]

"Quinzio":Bisognerebbe specificare meglio cosa intendi per """""""""""oscilloscopio""""""""""".

Tentare di trovare dei resistori, dei capacitori e degli induttori in modo tale che le varie frequenze caratteristiche (di passa basso, passa alto, risonante, notch...) mi permettano di testare in maniera almeno grossolana il funzionamento del circuito; oppure, di costruire amplificatori con transistor, o cose simili. Insomma, di replicare in modo grossolano le esperienze di Laboratorio 2, per esercizio.