Esplorare il mondo dei sensori con la programmazione Arduino

Tipologia

Scuola secondaria di secondo grado

Insegnante

Massimiliano Fuschillo

Personale docente

Obiettivi

• Comprendere il funzionamento di base dei sensori.
• Imparare a collegare diversi tipi di sensori ad Arduino.
• Acquisire i dati dai sensori e utilizzarli nei programmi Arduino.
• Controllare componenti elettronici (LED, motori, buzzer) in base ai dati dei sensori.
• Sviluppare progetti interattivi che utilizzano i sensori.
• Acquisire competenze di elettronica, programmazione e problem-solving.

Argomento

• Introduzione ai sensori:
  • Definizione di sensore e principi di funzionamento.
  • Tipi di sensori: analogici e digitali.
  • Grandezze fisiche misurabili: temperatura, luce, distanza, pressione, suono, movimento, ecc.
• Sensori comuni e loro applicazioni:
  • Sensore di distanza a ultrasuoni.
  • Fotoresistore.
  • Sensore di temperatura.
  • Sensore di forza.
  • Sensore a infrarossi.
• Collegamento dei sensori ad Arduino:
  • Schema elettrico e collegamenti fisici.
  • Utilizzo della breadboard.
  • Alimentazione dei sensori.
• Lettura dei dati dei sensori con Arduino:
  • Funzioni analogRead() e digitalRead().
  • Conversione dei dati in unità di misura.

Tempo

Parte del terzo anno e approfondimento nel quarto anno

Descrizione attivita

• Attività 1: Accendere un LED con un fotoresistore.
  • Obiettivo: imparare a collegare un fotoresistore e a leggere i suoi dati per controllare un LED.
  • Materiali: Arduino, fotoresistore, LED, resistore, cavi di collegamento, breadboard.
  • Procedura:
    • Collegare il fotoresistore ad Arduino seguendo lo schema elettrico.
    • Scrivere un programma che legge i dati del fotoresistore e accende il LED quando la luce ambientale è bassa.
• Attività 2: Controllare un motore con un sensore di distanza.
  • Obiettivo: imparare a collegare un sensore di distanza a ultrasuoni e a utilizzare i suoi dati per controllare un motore.
  • Materiali: Arduino, sensore di distanza a ultrasuoni, motore DC, driver per motore, cavi di collegamento, breadboard.
  • Procedura:
    • Collegare il sensore di distanza e il motore ad Arduino.
    • Scrivere un programma che fa variare la velocità del motore in base alla distanza rilevata dal sensore.
• Attività 3: Visualizzare la temperatura su un display LCD.
  • Obiettivo: imparare a collegare un sensore di temperatura e un display LCD e a visualizzare i dati del sensore sul display.
  • Materiali: Arduino, sensore di temperatura, display LCD, cavi di collegamento, breadboard.
  • Procedura:
    • Collegare il sensore di temperatura e il display LCD ad Arduino.
    • Scrivere un programma che legge la temperatura e la visualizza sul display.
• Progetti:
  • Sistema di allarme con sensore a infrarossi.
  • Robot segui-linea con sensori a infrarossi.
  • Termometro digitale con sensore di temperatura e display a 7 segmenti.

Verifica

• Osservazione diretta: Valutare la capacità degli studenti di collegare i sensori, scrivere il codice e realizzare i progetti.
• Analisi dei progetti: Valutare la funzionalità dei progetti realizzati, la correttezza del codice e la capacità di problem-solving.
• Discussione: Verificare la comprensione dei concetti teorici attraverso domande e discussioni di gruppo.
• Test scritto o quiz: Somministrare un test scritto o un quiz per valutare la conoscenza dei diversi tipi di sensori, del loro funzionamento e delle loro applicazioni.

Risorse aggiuntive:

• Datasheet dei sensori
• Librerie Arduino per i sensori
• Tutorial e progetti online