Radar

Il progetto Radar è uno strumento ideale per comprendere le basi della robotica. Mostra come collegare un servomotore, un sensore a ultrasuoni e una striscia LED per creare un dispositivo che mappa l'ambiente circostante. Il radar ruota gradualmente, misura la distanza dagli oggetti e la converte in un segnale luminoso. È adatto a tutte le età e non richiede alcuna conoscenza pregressa di elettronica.

Descrizione

Il sensore di distanza a ultrasuoni (sonar) consente di misurare la distanza degli oggetti riflettendo un impulso sonoro. Il sensore invia un breve segnale ultrasonico che viene riflesso dall'ostacolo e ritorna indietro. In base al tempo di ritorno misurato e alla velocità del suono, la distanza viene calcolata secondo la relazione: distanza = (tempo × velocità del suono) / 2

Collegamento

Sensore a ultrasuoni (US-015)

CCV: Collegare l'uscita 3V3 del micro:bit: fornisce alimentazione al sensore.
TERRA: collegare al pin GND MB3.
Trigonometria: collegare al pin P9 – serve per inviare un impulso ultrasonico.
echo: collegare al pin P8: riceve il segnale riflesso e consente il calcolo della distanza.

Striscia LED

DIN (segnale): collegare al pin P1 – controlla l'accensione dei singoli LED.
CCV: Collegare l'uscita 3V3 del micro:bit.
TERRA: collegare al pin di terra del micro:bit (GND).

servomotore

Cavo di segnale: collegare al pin P0 – consente il controllo della rotazione del servo.
CCV: Collegare l'uscita 3V3 del micro:bit.
TERRA: collegare al pin di terra del micro:bit (GND).

Alimentazione

INGRESSO +: collegare il polo positivo della scatola della batteria.
INGRESSO –: collegare il polo negativo della scatola della batteria (GND).

Attenzione: Prima di collegare qualsiasi dispositivo, assicurarsi sempre che il micro:bit sia scollegato dall'alimentazione per evitare di danneggiare i componenti elettronici.

Programma

Programma di base

Dopo aver avviato il programma, imposta la striscia LED (6 diodi sul pin P1), le distanze limite (1–40 cm) e la posizione iniziale del servo sul pin P0. Il sensore a ultrasuoni (Trig P8, Echo P9) misura costantemente la distanza dall'ostacolo in centimetri.

Il servo ruota continuamente da 0° a 180° e viceversa, simulando una scansione radar dello spazio. La distanza misurata viene convertita nel numero di LED accesi: verde per distanze maggiori, arancione per distanze medie e rosso per distanze minori.

Notifica sonora

Dopo aver avviato il programma, imposta la striscia LED (6 diodi sul pin P1), la luminosità, le distanze limite (1–40 cm), la filtrazione della misura utilizzando il coefficiente alfa e la posizione iniziale del servo sul pin P0. Il sensore a ultrasuoni (Trig P8, Echo P9) misura continuamente la distanza e il valore viene livellato (combinando i valori precedenti e quelli nuovi) per rendere la misurazione più stabile. Il servo ruota continuamente da 0° a 180° e viceversa, simulando un radar.

La distanza misurata viene mappata sul numero di LED accesi: il verde indica una distanza maggiore, l'arancione una distanza media e il rosso una distanza breve. Se l'oggetto è molto vicino (≤ 2 LED), il micro:bit emette un avviso acustico.

Compiti

Attività 1: Striscia LED – visualizzazione della distanza

Aggiungi una funzione al tuo sonar che visualizzi la distanza misurata tramite una striscia LED. Imposta una distanza critica (ad esempio 10 cm) e regolare di conseguenza il comportamento dei diodi. Se l'oggetto è più vicino del valore impostato, un numero maggiore di diodi si illuminerà di rosso.

Domande su cui riflettere:

Come cambia il numero di LED accesi avvicinandosi all'oggetto?
Come si possono usare i colori per distinguere le distanze sicure da quelle pericolose?
È più chiaro visualizzare la distanza gradualmente (diodi multipli) o semplicemente cambiando il colore?

Attività 2: Avviso acustico a breve distanza

Aggiungi un segnale acustico al tuo sonar quando un oggetto si avvicina. Imposta una distanza critica (ad esempio 15 cm). Se l'oggetto è più vicino del valore impostato, il micro:bit inizierà a emettere un segnale acustico (beep).

Programma un segnale acustico continuo a distanza molto ravvicinata.
Oppure, modificare il programma in modo che la frequenza del segnale acustico aumenti man mano che l'oggetto si avvicina.