Circuiti a scatto: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

I circuiti a scatto sono un divertente supporto per introdurre i bambini ai circuiti e alla prototipazione elettronica. Possono essere utilizzati anche per affrontare temi legati al risparmio energetico.

In questo tutorial imparerai come creare i tuoi circuiti snap incorporando componenti elettronici di diverso tipo, e come implementare attività educative che ruotano attorno a questo supporto: attività su circuiti, prototipazione e programmazione elettronica, risparmio energetico e domotica.

Forniture

Per un supporto a scatto avrai bisogno di:

1x supporto snap stampato in 3D (fare clic sul collegamento ipertestuale per scaricare il file)

1x componente elettronico (es. Led, buzzer, mini vibratore)

2x magneti da 12x6 mm

Passaggio 1: configurazione dello snap

STAMPA 3D DELLA PARTE SNAP

Innanzitutto, dovrai stampare in 3D la parte a scatto. Il file stl pronto per la stampa 3D è disponibile qui.

Puoi anche modificare questo design su tinkercad e renderlo adatto a contenere componenti a 3 gambe (es. sensore di temperatura, sensore di luce).

Un timelapse del processo di stampa 3D è disponibile qui.

METTERE TUTTO INSIEME

Un timelapse del processo di assemblaggio è disponibile qui.

Per cominciare, metti della colla a caldo attorno al perimetro di ogni foro.

Quindi, posiziona i 2 magneti sulla parte a scatto, uno per ogni foro. Assicurati che ogni magnete sia fissato saldamente allo scatto tramite la colla a caldo.

Infine, posiziona il tuo componente e salda ogni gamba su un magnete.

Puoi così creare componenti a scatto contenenti LED, cicalini e motori vibranti. Sono solo 3 esempi, tuttavia, in linea di principio qualsiasi componente elettronico può essere montato su un supporto a scatto.

Passaggio 2: attività dei circuiti

In questa attività sperimenterai alcune manipolazioni di base con i circuiti a scatto. Creerai un semplice circuito elettrico con un pacco batteria e un LED.

ELENCO DELLE PARTI

- almeno un supporto a scatto

- 1 alimentatore (3V è più che sufficiente)

- cavi di coccodrillo

L'attività sui circuiti è un'introduzione all'elettricità e ai circuiti, abilitata dai supporti a scatto. È possibile utilizzare diverse parti a scatto per creare circuiti semplici, disposti in serie e in parallelo. Per creare un semplice circuito in serie, posizionare due parti a scatto (es. scatto LED e scatto mini motore cc) come nelle immagini sottostanti. Quindi alimentare il circuito collegando un pacco batteria (3V sono sufficienti per alimentare alcuni componenti elettronici). un'estremità del circuito va al + del pacco batteria, l'altra estremità va al -. Attenzione alla polarità del LED (anodo e catodo devono essere collegati rispettivamente al positivo e al negativo del pacco batteria), altrimenti lo snap LED non si accenderà.

Passaggio 3: attività di prototipazione elettronica con circuiti a scatto

In questa attività imparerai come programmare i circuiti snap tramite una scheda arduino uno e un software di codifica visiva (mBlock).

ELENCO DELLE PARTI

• 1x scheda Arduino (arduino Uno o nano o qualsiasi altra versione sono ok) + cavo di alimentazione USB
• cavi di coccodrillo
• ponticelli (maschio-maschio)
• componenti a scatto

Se non lo hai ancora, scarica mBlock 3, non l'ultima versione.

Puoi collegare i componenti snap alla scheda arduino, come se fossero normali componenti elettronici. Ricorda che alcuni componenti (es. LED) hanno polarità, quindi assicurati di collegare l'anodo con un pin digitale e il catodo a GND.

Prova ad esempio a far lampeggiare il LED a scatto. Prima di tutto, collega il componente snap alla scheda arduino e collega la scheda al tuo pc.

Successivamente, avvia mBlock, seleziona la scheda che stai utilizzando in "Schede" e collegati ad essa facendo clic su "Connetti" e selezionando la porta corretta (nel nostro esempio è COM47).

Spostare i blocchi di programmazione disponibili per ottenere lo stesso codice rappresentato in figura.

Abbiamo collegato il Led snap al pin 13, se scegli un pin diverso non dimenticare di selezionare anche il pin corretto nel codice.

Per lanciare il programma basta premere la Bandiera Verde.

Passaggio 4: automazione domestica

I componenti snap possono essere utilizzati per eseguire attività sugli oggetti di connessione. È possibile ad esempio sistemare elettrodomestici in miniatura in una casa in miniatura e controllarli a distanza. La possibilità di controllare a distanza i propri elettrodomestici offre all'utente l'ovvio vantaggio di poter scegliere quando sono in funzione e quando no, contribuendo così al risparmio energetico e rendendo la casa in miniatura il più efficiente possibile dal punto di vista energetico.

Abbiamo progettato una serie di dispositivi elettronici in miniatura stampabili in 3D che possono essere posizionati sopra un componente a scatto. Puoi ad esempio immaginare di posizionare il forno in miniatura sopra un Led o una stampante 3D in miniatura sopra un mini motore vibrante a scatto, emulando così le operazioni reali di quegli apparecchi.

Trova tutti gli apparecchi disponibili per la stampa 3D facendo clic sui collegamenti seguenti:

• tv a circuito chiuso
• stufa a circuito a scatto
• stampante 3D con circuito a scatto
• miscelatore a circuito a scatto
• lavatrice con circuito a scatto

Questa attività richiederà l'applicazione Blynk. Quindi, prima scarica Blynk sul tuo smartphone.

CREA UN NUOVO PROGETTO IN BLYNK

Dopo aver effettuato l'accesso con successo al tuo account, inizia creando un nuovo progetto.

SCEGLI IL TUO HARDWARE

Seleziona il modello hardware che utilizzerai. Se stai seguendo questo tutorial, probabilmente utilizzerai una scheda ESP32.

TOKEN DI AUTORIZZAZIONE

Il token di autenticazione è un identificatore univoco necessario per connettere l'hardware allo smartphone. Ogni nuovo progetto che crei avrà il proprio token di autenticazione. Riceverai automaticamente il token di autenticazione sulla tua e-mail dopo la creazione del progetto. Puoi anche copiarlo manualmente. Fai clic sulla sezione dei dispositivi e sul dispositivo richiesto selezionato e vedrai il token.

PROGRAMMA LA SCHEDA ESP32

Vai su questo sito Web, seleziona il tuo hardware, la modalità di connessione (es. wi-fi) e scegli l'esempio Blynk Blink.

Copia il codice e incollalo su Arduino IDE (prima assicurati di selezionare la scheda corretta e la porta corretta - in "Strumenti"-).

Sostituisci "YourAuthtoken" con il token disponibile sull'app, sostituisci "YourNetworkName" e "YourPassword" con le tue credenziali wi-fi. Infine, carica il codice sulla scheda.

CONFIGURA L'APP BLYNK

Nel tuo progetto Blynk, scegli i widget dei pulsanti, tanti pulsanti quanti sono gli snap da controllare in remoto. Nel nostro esempio aggiungeremo due widget di pulsanti poiché abbiamo due parti a scatto da controllare (entrambe sono LED).

Successivamente seleziona il primo pulsante e, sotto output, scegli la porta a cui è connesso uno dei tuoi snap alla scheda ESP32 (es. GP4). Assicurati di avere 0 e 1 accanto a GP4, proprio come nell'immagine qui sotto. Puoi anche scegliere se il pulsante funzionerà in modalità poltiglia o interruttore.

Fai lo stesso per il secondo pulsante, solo che questa volta connettiti al relativo pin ESP32 (es. GP2).

Infine, avvia l'app facendo clic sul simbolo Riproduci. Se tutto va bene, ti verrà comunicato che il tuo progetto è online e sarai in grado di controllare a distanza i tuoi scatti.