venerdì 8 gennaio 2016

Kit Sensori per Arduino 37 in 1 - Parte 1

Qualche settimana fa' ho acquistato un kit per Arduino che si chiama 37 In 1 Sensor Module Board Set Kit For Arduino per far impratichire i mieni nipotini con Arduino.

Il kit e' formato da 37 sensori  di diverso tipo che possono essere utilizzati singolarmente o in combinazione per implementare delle funzionalita' piu' complesse.

In questo primo post facciamo una carrellata dei primi 18 sensori e della loro funzionalita'.

Il Kit

Ho ricevuto il kit in una pratica scatola (che posso riutilizzare). Il tutto molto ben ordinato e con ogni sensore imbustato singolarmente.
Considerando che ogni sensore l'ho pagato (euro 25,84 / 37) 0,69 Euro lo trovo di ottima qualita' e di sicuro un buon acquisto (meno di 1 caffe' al giorno)

Il kit viene fornito con un foglio illustrativo in cui sono riportati in ordine tutti i sensori con il nome (in inglese e forse in cinese :) )




Come detto i sensori sono organizzati e riposti in una pratica valigetta che risulta molto pratica ed utile.




Scopo

Dal mio punto di vista questo kit e' molto utile per dei principianti e per dei bambini/ragazzi che vogliono avvicinarsi al mondo Arduino.
Il kit da la possibilita' di capire il funzionamento e l'interfacciamento di una serie di sensori con Arduino. Alcuni sono digitali mentre altri sono analogici.

Ritengo che il kit sia un buon punto di inizio per impratichirsi con Arduino senza annoiarsi interfacciando e comprendendo il funzionamento di ogni singolo sensore.

In una seconda fase e' possibile combinare piu' sensori in uno stesso progetto ottenendo delle funzionalita' piu' complesse ed interessanti.


I 37 sensori

Vediamo ora una breve descrizione di ogni singolo sensore contenuto nella scatola.

Ho seguito l'ordine con cui i sensori sono riposti nella scatola partendo dall'angolo in alto a sinistra e muovendomi per righe

I sensori sono prodotti da un'azienda chiamata KEYES (http://en.keyes-robot.com/index.aspx)

NOTA: i 37 moduli inclusi nel kit non sono tutti sensori. Ad esempio il led RGB,il led a due colori, il rele' ed altri moduli non sono strettamente dei sensori in quanto non misurano nessuna grandezza fisica

Qui una definizione di sensore per chi vuole approfondire l'argomento





Sensore #1 [Joystick]: Joystick - KY-023

Joystick PS2 analogico.  Fornisce le coordinate X e Y del joystick tramite pin analogico. Fornisce la pressione del pulsante tramite pin digitale.

Il modulo e' essenzialmente composto da due potenziometri per le X-Y e da un micro switch per il pulsante.

Puo' essere utilizzato in molti progetti arduino in cui si ha bisogno di pilotare un oggetto (robot, RC car)

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui




Sensore #2 [Flame]: Sensore di fiamma - KY-026

Sensore di fiamma ad infrarossi con doppia uscita analogica e digitale.

Il sensore riconosce la presenza di una fiamma e fornisce sul piedino analogica una tensione proporzionale alla distanza dalla fiamma (piu' in dettaglio valore proporzionale alla temperatura percepita della fiamma).

Allo stesso tempo fornisce un uscita digitale (HIGH/LOW) in funzione di una soglia configurabile tramite potenziometro (trimmer).

Puo' essere utilizzato in varie situazioni e sopratutto a bordo di un robot pompiere (video)

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui





Sensore #3 [RGB LED]: Led RGB - KY-016

Led RGB con controllo PWM.
Il led e' composto da tre led di color Rosso, Verde e Blue.

Fornendo un valore PWM  su ciascun pin e' possibile ottenere colori diversi del led.

Calcola il colore qui

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui



Sensore #4 [Heartbeat]: Monitor battito cardiaco - KY-039

Modulo per rilevare il batitto cardiaco basato su una misurazione indiretta.
Il modulo e' composto da un led infrarosso e da un foto-transistor.

Inserendo il dito al variare del flusso sanguinio la foto-resistenza cambia di valore. Questa e' una misura indiretta del ritmo del battito cardiaco.

Ovviamente e' solo un concetto. Il modulo non funziona in modo corretto ed in ogni caso non riporta un valore attendibile

NOTA: il valore resistuito da questo modulo non deve per nessun motivo essere considerato il valore corretto del battito cardiaco di chi lo usa.

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui




Sensore #5 [Light Cup]: Rilevatore di inclinazione al mercurio - KY-027

Il modulo e' un sensore di inclinazione basato su di un tilt switch al mercurio.

La goccia di mercurio si muove liberamente all'interno del tubetto di vetro andando a collegare i due terminali.
Quando il sensore e' inclinato da un lato non c'e' collegamento (stato logico LOW), mentre quando l'inclinazione e' opposta la goccia di mercurio collega i due terminali (stato logico HIGH).

Quest'informazione e' disponibile su un pin digitale di uscita.

Il modulo include anche in led che puo' essere pilotato tramite l'apposito piedino.

NOTA: prestare attenzione a non danneggiare il modulo e a far fuoriuscire il mercurio in quanto e' un materiale tossico.

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui





Sensore #6 [Hall magnetic]: Interruttore magnetico ad effetto di Hall - KY-003

Il modulo e' un interruttore magnetico ad effetto di Hall.

Il modulo dispone di un pin digitale di uscita che varia il suo valore in presenza di un campo magnetico. In pratica se non c'e' campo magnetico il piedino d'uscita e' a HIGH, se invece il sensore si avvicina rileva un campo magnetico il piedino va a LOW.
E' anche presente un led sul modulo che indica quando un campo magnetico e' rilevato.

Puo' essere utilizzato per rilevare la velocita' di rotazione di un motore elettrico, la posizione di un oggetto, l'avvicinarsi ad una barriera magnetica

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui




Sensore #7 [Relay]: Modulo Rele' a 5V - KY-019

Il modulo e' un rele' a 5V e viene utilizzato per pilotare un carico tramite un piedino digitale.
Questo modulo puo' essere collegato ad un carico elletrico fino a 250V in alternata e fino a 30 Volt in continua.

In questo modo tramite il rele' si disaccoppia l'uscita digital di Arduino dal carico da pilotare.
Il modulo si collega ad un pin digitale di arduino e quando il pin e' HIGH il rele' si eccita e chiude i contatti in uscita su cui e' collegato il carico.

Puo' essere utilizzato in una varieta'  di casi (accensione di una lampada, di un motore, di una elettro-pompa, ...)

Io per esempio l'ho utilizzato in un mio progetto per accendere/spegnere la mia caldaia per riscaldamento casalingo (vedi i dettagli qui e qui)

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui



Sensore #8 [Linear Hall]: Sensore di campo magnetico ad effetto Hall - KY-024

Questo modulo ha una doppia funzionalita' in quanto e' sia un sensore di campo magnetico che un interruttore magnetico.

Infatti ha due tipi di uscite: una analogica ed una digitale.
Sull'uscita analogica c'e' un valore proporzionale all'intensita' del campo magnetico rilevato dal sensore, mentre sull'uscita digitale c'e' uno stato logico che indica la presenza o meno di un campo magnetico.

La sensibilita' del sensore puo' essere regolata tramiter il trimmer blu.

Gli utilizzi sono simili a quelli del sensore #6

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui




Sensore #9 [SMD RGB]: Led RGB SMD - KY-009

Led SMD RGB con controllo PWM.
Il led e' composto da tre led di color Rosso, Verde e Blue.

Fornendo un valore PWM  su ciascun pin e' possibile ottenere colori diversi del led.

Questo modulo ha un funzionamento uguale al sensore #3. L'unica differenza consiste nel tipo di led utilizzato.

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui




Sensore #10 [7 color flash]: Led lampeggiante a 7 colori - KY-034

Questo modulo e' un led ad alta luminosita' lampeggiante in 7 colori diversi.

Il modulo non si interfaccia ad arduino ma funziona in modo autonomo

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui




Sensore #11 [Tilt switch]: Interruttore al mercurio - KY-017

Questo modulo e' simile al sensore #5. Questo modulo e' ul tilt switch al mercurio.

La goccia di mercurio si muove liberamente all'interno del tubetto di vetro andando a collegare i due terminali.

Il sensore ha un'uscita digitale che segnala lo stato dell'interruttore.
La differenza principale e' che questo modulo non ha un led incorporato.


NOTA: prestare attenzione a non danneggiare il modulo e a far fuoriuscire il mercurio in quanto e' un materiale tossico.

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui




Sensore #12 [TEMP]: Sensore di temperatura digitale - KY-001

Questo modulo e' un sensore di temperatura con interfaccia digital OneWire.

Il protocollo OneWire si basa su due soli fili di connessione (GND e Data) e quindi e' estremamente semplice ed economico.

Il vantaggio di un sensore di temperatura digitale e' che puo' essere utilizzato da micrtocontrollori che non hanno pin analogici (exempio: EPS8266-01) senza dover usare un convertitore Analogico/Digitale esterno.

Questo modulo misura temperatura da circa -10  a +85 Celsius con una tolleranza di +- 0.5 gradi

Il sensore e' basato su un chip DS18B20 che include un numero seriale univoco. Questo puo' essere un altro modo di utilizzare il modulo.


Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui




Sensore #13 [Big sound]: Sensore audio - KY-038

Questo modulo ha una doppia funzionalita' in quanto e' sia un sensore di intensita' sonora che un interruttore sonoro.

Questo modulo e' simile al sendore #8 nelle sue funzionalita. Infatti ha due tipi di uscite: una analogica ed una digitale.
Sull'uscita analogica c'e' un valore proporzionale all'intensita' sonora rilevata dal sensore, mentre sull'uscita digitale c'e' uno stato logico che indica se l'intesita' sonora ha superato una certa soglia o meno. 

La sensibilita' del sensore puo' essere regolata tramiter il trimmer blu.


Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui



Sensore #14 [Touch]: Sensore di contatto - KY-036

Questo modulo e' un sensore di contatto umano, nel senso che il sensore rileva il tocco di un dito umano. 

Questo modulo ha una doppia funzionalita' in quanto e' sia un sensore di intensita' sonora che un interruttore sonoro.

Questo modulo e' simile al sendore #8 nelle sue funzionalita. Infatti ha due tipi di uscite: una analogica ed una digitale.

Sull'uscita analogica c'e' un valore proporzionale alla distanza del dito rispetto al sensore, mentre sull'uscita digitale c'e' uno stato logico che indica se il sensore e' stato toccato o meno da un dito umano.

La sensibilita' del sensore puo' essere regolata tramiter il trimmer blu.

Con questo modulo si puo' realizzare un interruttore attivato da un dito.

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui



Sensore #15 [Two-color]: Modulo led a due colori - KY-029

Questo modulo e' un led a due colori con intensita' di luce regolabile.

Il suo funzionamento e' simile al sensore #3 solo che ha 2 piedini di controllo (rosso e verde).
In questo caso i colori non si mescolano,  quindi il led o e' rosso o e' verde.

Tramite un segnale PWM sui piedini di controllo si puo' regloare l'intesita' luminosa.




Sensore #16 [Laser emit]: Led laser - KY-008

Questo modulo e' un led laser. Funziona e si pilota in maniera analoga ad un led ma emette un fascio laser a bassa potenza.
Il led laser si pilota tramite un pin digitale sul modulo


NOTA: anche se il led laser e' a bassa potenza non puntare MAI il fascio luminoso negli occhi di altre persone o animali. Potrebbe essere pericoloso ed arrecare un danno

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui



Sensore #17 [Ball switch]: Sensore di inclinazione meccanico - KY-020

Questo modulo ha le stesse funzionalita' del modulo #1. L'unica differenza e' che il sensore e' meccanico (con 2 piccole biglie metalliche) e non al mercurio.

In questo caso due piccole biglie metalliche si muovo liberamente nel corpo del sensore andando a collegare i due terminali.

Il sensore ha un'uscita digitale che segnala lo stato dell'interruttore.


Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui



Sensore #18 [Analog temp]: Sensore di temperatura analogico - KY-013

Questo modulo e' un sensore di temperatura analogico basato su un termistore  che varia la sua resistenza in funzione della temperatura.

Questo modulo misura temperatura da circa -55  a +125 Celsius con una tolleranza di +- 0.5 gradi

Questo modulo deve essere interfacciato ad un microcontrollore con ingresso analogico.

Il modulo puo' essere acquistato individualmente qui