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COSTRUZIONE DI UNA DINAMO
Costruiamo insieme una dinamo come quelle che si usavano nelle vecchie biciclette per far accendere un LED!! e capire le basi di un motore elettrico.
Per costruire la nostra dinamo ci occorrono i seguenti materiali :
- un filo di rame spessore 2 mm
- due magneti al neodimio (sono più potenti)
- un diodo led
- un involucro trasparente
- due cannucce di spessore diverso di cui una biodegradabile
- colla Pritt riutilizzabile
- delle forbici e un taglierino
Elettromagnetismo
I campi magnetici possono anche essere creati da correnti elettriche. Si è scoperto, che l’ago della bussola devia se questa viene avvicinata ad un circuito percorso da corrente. L’ago tende a disporsi in modo perpendicolare al conduttore e, esplorando lo spazio intorno al conduttore, si può vedere che il campo ha un andamento circolare (vedi fig. 1).
Il Funzionamento del Motore Elettrico Trifase
Collegamento stella triangolo dei motori trifasi.
Convertire un motore trifase in monofase
Calcola il condensatore di sfasamento
Strumento economico per calcolare il numero di giri del motore (Ricordati di inserire sottotitoli in italiano)
Come calcolare i giri del motore tramite file audio utilizzando il software Audacity:
Vediamo come funziona un motore passo passo:
Descrizione del modulo chip ST L298N
Il modulo ST L298N è un driver H-bridge progettato per alimentare motori DC, motore passo-passo e altri dispositivi di potenza. La scheda contiene quattro componenti principali:
1. La scheda di controllo ST L298N: contiene un chip ST L298N con una funzione di controllo H-bridge integrata. È composto da una serie di transistor, resistori, condensatori e altri componenti che collegano il modulo al resto del sistema.
2. Connettori di alimentazione: sono presenti due connettori di alimentazione, uno per l'alimentazione della scheda di controllo, l'altro per l'alimentazione del motore.
3. Connettori di uscita: sono presenti quattro connettori di uscita, due per il controllo del motore, uno per la direzione di rotazione del motore e uno per il controllo della velocità.
4. LED di stato: ci sono due LED di stato, uno per indicare quando il sistema è acceso e uno per indicare l'operazione corrente.
Come collegare le fasi con il modulo ST L298N:
Per trovare le fasi dei colori da collegare con il modulo ST L298N, è necessario identificare i connettori di uscita sulla scheda. I connettori di uscita sono generalmente etichettati come EN A, IN1, IN2, EN B, IN3 e IN4. Le fasi ai connettori di uscita dovrebbero essere collegate ai pin appropriati sulla scheda Arduino. Una volta connessi i connettori, i fili di alimentazione possono essere collegati al modulo ST L298N. I fili di alimentazione dovrebbero essere collegati ai connettori di alimentazione etichettati come +12V, GND e +5V.
Per distinguere i colori delle fasi del motore, è necessario prima identificare il numero di fasi del motore. La maggior parte dei motori passo-passo ha quattro fasi che sono generalmente designate come A, B, C e D. Una volta identificato il numero di fasi del motore, controllare l'etichettatura dei connettori di uscita del modulo ST L298N per vedere quali fasi sono etichettate come A, B, C e D. Una volta identificati i connettori di uscita appropriati, identificare i fili della fase del motore e collegarli ai connettori di uscita del modulo ST L298N.
E possibile programmare il modulo ST L298N con Arduino, è necessario prima connettere i connettori di alimentazione al modulo ST L298N. Successivamente, connettere i connettori di uscita del modulo ST L298N ai pin della scheda Arduino.
Una volta configurato il modulo ST L298N, è necessario caricare un programma Arduino sul microcontrollore. Il programma Arduino dovrà gestire l'input dell'utente e inviare i segnali di controllo appropriati al modulo ST L298N.
Per programmare il modulo ST L298N con Arduino, seguire i passaggi seguenti:
1. Collegare i connettori di alimentazione al modulo ST L298N.
2. Collegare i connettori di uscita del modulo ST L298N ai pin della scheda Arduino.
3. Caricare un programma Arduino sul microcontrollore.
4. Definire i pin di ingresso della scheda Arduino come pin di input, utilizzando la funzione pinMode().
5. Definire i pin di uscita come pin di uscita, utilizzando la funzione pinMode().
6. Definire le variabili globali per controllare la direzione e la velocità del motore.
7. Scrivere la funzione di loop() che gestirà l'input dell'utente e invierà i segnali di controllo appropriati al modulo ST L298N.
8. Fare riferimento alla documentazione per impostare le variabili globali e la funzione di loop() correttamente.
9. Eseguire il programma e controllare il motore.
Di seguito è riportato un esempio di codice Arduino per programmare il modulo ST L298N con Arduino:
#include <Stepper.h>
int static stepMotore = 96; //modificare il valore in base agli step del motore in possesso
//un giro completo e' composto da 360 gradi, ne deriva che per compiere 180 gradi il motore dovra' percorrere
//un numero di step pari ai suoi "stepMotore diviso 2"
int stepDaPercorrere = stepMotore/2;
//definisco i pin che controlleranno il motore, per convenzione ho usato i nomi dei connettori presenti sul modulo L298N
int static IN1 = 11;
int static IN2 = 10;
int static IN3 = 9;
int static IN4 = 8;
//Istanzio un oggetto Stepper che rappresentera' il mio motore
Stepper mioMotore(stepMotore, IN1, IN2, IN3, IN4);
void setup() {
//imposto la velocita' del motore
//prova a giocare con questo valore per vedere le reazioni del motore
//ma fallo gradualmente per non fare incazzare il motore...
mioMotore.setSpeed(40);
}
void loop() {
//effettuo il movimento di andata
mioMotore.step(stepDaPercorrere);
//attendo 50 millisecondi
delay(50);
//il metodo step accetta valori negativi
//effettuo il movimento di ritorno
mioMotore.step(-stepDaPercorrere);
//attendo altri 50 millisecondi
delay(50);
}