Elettronica Maker · 2020. 6. 21. · Elettronica Se leggi queste righe, probabilmente non ci...

Elettronican° 14 - 2020

Universale per AC con ATMega168PA

Il Sistema ArduINA226

Il Firmware TasmotaCon ESP8266

Come Scegliere il Multimetro

Maker&Prestidigitazione Elettronica

Modulo di Controllo

Dal Carbone ai Controller

Elettronica

Se leggi queste righe, probabilmente non ci conosci: permettimi di presentarti la nostra rivista,

in poche parole. E&M nasce agli albori del 2018, come progetto editoriale eco-sostenibile che,

pur non utilizzando carta, mantiene il formato e l’organizzazione delle pagine di una rivista

classica, in un file pdf. Il tutto con l’aggiunta delle piene funzionalità offerte dai collegamenti

ipertestuali che, con buona pace degli amanti del classico, sulla carta stampata per il momento

non si trovano. In altre parole, E&M si pone un po’ come “anello mancante” tra l’immensa

pletora – incontrollata e non necessariamente sempre affidabile nei contenuti – dei blog a

carattere tecnico e il mezzo tradizionale che odora di inchiostro. Uno degli intenti principali del

progetto doveva essere la facilità di comunicazione tra lettore e autore, per colmare un’altra

delle lacune fondamentali della stampa tradizionale, ovvero “la barriera della redazione” che

da sempre, in quell’ambiente, si era frapposta tra le parti. Oggi le cose sono profondamente

cambiate; chiunque legga i nostri articoli può interagire con gli autori in un click, privatamente o

in pubblico, sul sito o sulla nostra pagina di FaceBook, che sta diventando un ulteriore punto di

incontro. Usatela per i vostri post a tema e condividetela il più possibile con gli amici!

Da questo numero, poi, una novità: E&M ospiterà le "Pagine di Elektor", la storica rivista

Olandese a diffusione mondiale, leader di settore.

Quanto segue è solo un'anteprima del numero completo che potrai scaricare gratuitamente dal

sito di Elettronica&Maker, assieme a tutti quelli già pubblicati. A presto e...

...Buona lettura!

Roberto Armani

EDITORIALE

Il Nostro Progetto

Maker

Sommario

[email protected]

&

Numero 14 - 2020

44

28

56

62

12

Ora E&M è anche su:

Seguici!

4

Copertina del primo numero di Elektor

in lingua Italiana, del Giugno del 1979.

Ai tempi, in Europa la rivista stampava

330.000 copie in 4 lingue.

https://www.facebook.com/elettronicaemaker/https://twitter.com/Redazionemaker

Chiunque operi in elettronica sa, più o meno, cosa siano thyristor e triac, come funzionino e vengano utilizzati. Tuttavia, questi componenti offrono così tante possibilità che soltanto gli specia listi sono in grado di sfruttarli appieno. Oggi i thyristor sono usati principalmente in applicazioni speciali per alte tensioni (sopra 1 kV) e correnti elevate (diversi kiloampère), per cui questo articolo è focalizzato sui triac. Dapprima ci occuperemo delle basi del funzionamento dei triac e dei parametri principali. In seguito descriveremo lo schema del modulo di controllo. La Figura 1 mostra il prototipo completato

dall’autore. Con questa combinazione di un controllore ATmega e di un triac è possibile realizzare molte funzioni.A seconda del firmware, il modulo può essere utilizzato come un semplice switch locale o remoto, timer, dimmer o come unità di soft-start per il controllo di carichi induttivi come quelli di trasformatori o motori elettrici.

Principi FondamentaliUn triac è uno switch a semiconduttore che, quando è attivato, conduce corrente in entrambe le direzioni, ovvero un interruttore

Modulo di Controllo Universale a Triac con ATmegaCommuta e regola diversi tipi di carico

Di Roland Stiglmayr (Germania) Questo modulo di controllo a triac è un progetto per chiunque sia interessato all’elettronica di potenza, che dà anche l’opportunità di imparare qualcosa sulla programmazione

a livello-hardware. Nell’articolo si descrivono tutte le fantastiche caratteristiche e le applicazioni

dei triac, nonché l’utilizzo di risorse del microcontrollore che spesso non

vengono utilizzate.

PROJECTHOMELAB

Le Pagine di

4 • Elettronica & Maker n° 14 - 2020

https://www.elektor.com/

attorno all’elettrodo del gate, che porta a un surriscaldamento locale. Dato che il valore di dIT/dt è particolarmente basso del quarto quadrante, questa modalità operativa si dovrebbe evitare. L’importanza del problema dIT/dt diventa relativa se la commutazione avviene quando la tensione passa per lo zero, nonostante questo valga soltanto per i carichi a predominanza resistiva. Se necessario, il rateo di salita della corrente si può limitare anche collegando una piccola impedenza avvolta in aria in uscita dal triac. Il parametro dICOM/dt definisce il valore limite per il rateo di salita della corrente al passaggio per lo zero della medesima.Se viene superato, il triac non andrà in off, restando in condu-zione. Il triac può anche essere innescato erroneamente se, in condizione di off, si supera la tensione di picco ripetitivo VDRM. A questo si rimedia collegando un varistor tra T2 e T1 per limitare la tensione massima.

L’ultimo parametro da descrivere è il fattore di protezione da sovracorrente I²t, che è l’integrale del quadrato della corrente su un periodo di 10 ms. Questo limite corrisponde alla massima energia che il triac può assorbire. Si deve sempre tenere in considerazione nel dimensionare il fusibile. Tutti gli altri valori elencati sulle specifiche di un triac sono ampia-mente auto-esplicativi. Se desiderate progettare i vostri circu-i ti a triac, adesso dovreste essere in grado di utilizzare questi parametri per scegliere il triac migliore per la vostra applicazione.

AC. La corrente di carico scorre attraverso i due terminali T1 e T2. Questi elettrodi vengono anche indicati come MT1 e MT2 (per “main terminal”) e, in passato, anche come A1 e A2 (per “anodo”). Il terzo elettrodo è il gate (G), il terminale di controllo. La Figura 2 illustra (a sinistra) il simbolo del triac utilizzato sullo schema di Elektor e un semplice circuito equivalente (destra). Un triac resta interdetto finché la corrente che scorre dal gate (G) a T1 non è sufficientemente alta per attivarlo. Una volta entrato in conduzione, resta in questo stato finché la corrente tra T1 e T2 scende al di sotto di un valore di soglia. Quindi ritorna in “off”. Funzionando con una tensione AC, passerà in condizione “off” ogniqualvolta la corrente raggiungerà lo zero, non necessaria-mente in fase con la tensione, a meno che non sia mantenuto costantemente “on” attraverso la corrente di gate. Allo stesso modo, un triac può essere attivato con un breve impulso sul gate, ma non può essere interdetto in modo altrettanto immediato. T1 è il punto di riferimento (tensione di riferimento) per il gate G. La corrente scorre in quattro direzioni diverse, a seconda della polarità delle tensioni sul gate e T2 relativamente a T1. Queste sono mostrate nel diagramma a quattro quadranti di Figura 3. L’asse X rappresenta la polarità della tensione sul gate rispetto T1. Y rappresenta la polarità della tensione su T2 rispetto a T1.I quattro quadranti che risultano sono indicati dai numeri Romani in Figura 3. I valori positivi sono in rosso, i negativi in blu. Sulle specifiche, i parametri di un triac sono indicati per tutti i quattro quadranti, poiché spesso sono diversi.

Parametri Per portare in conduzione un triac, la corrente di gate deve essere più alta del valore di soglia, indicata come “gate trigger current” o IGT. Al termine dell’impulso di controllo, il triac resta on solo se la corrente di carico risultante è più alta di quella di “latch” IL. Altrimenti, al termine dell’impulso di controllo, il triac va in “off”. Sulle specifiche, i valori delle correnti d’inne-sco e di funzionamento vengono specificate separatamente per ciascun quadrante. Se la corrente di carico di un triac in conduzione scende al di sotto di quella di mantenimento IH, il triac si interdice. Con un carico induttivo si verifica uno scosta-mento di fase tra corrente e tensione, di un’entità che dipende dalla componente induttiva del carico stesso. Di conseguenza, quando la corrente passa per lo zero, non è detto che lo stesso valga per la tensione sul carico. Ne risulta che, quando il triac apre, la tensione su T2 può salire a valori elevati e questo può dare problemi. Se la velocità di crescita della tensione eccede il valore limite dVCOM/dt, il triac tornerà a condurre. A seconda del tipo di carico, ciò può creare danni. Una crescita eccessiva si può prevenire collegando una rete RC definita “snubber” tra T1 e T2. Esistono anche triac “Hi-Com” sono molto meno sensi-bili a questi aspetti. Anche il parametro dVD/dt è importante. Se, quando un triac è in condizione off, si eccede il suo limite, entrerà in conduzione.Se la corrente risultante scorre esattamente per un semiperiodo, un trasformatore alimentato in questo modo può raggiungere la saturazione e presentare all’improvviso un’impedenza bassa. In molti casi, il triac e forse anche le piste del PCB non soprav-viveranno a un simile incidente. Ancora una volta, uno snubber o un triac Hi-Com possono rimediare la situazione.Il parametro dIT/dt, che rappresenta il valore limite per il massimo rateo di salita della corrente dopo l’innesco del triac, è altret-tanto critico. Se viene superato, il triac andrà in corto tra T2 e T1. Questo deriva dalla densità di corrente non uniforme

Figura 1: Il prototipo del modulo di controllo dell’autore.

Figura 2: Simbolo di un triac sullo schema Elektor (sinistra) e circuito equivalente (destra) per il primo quadrante, composto da un transistor PNP e un NPN.

Figura 3: I quattro quadranti risultano dalle polarità delle tensioni su gate e T2 rispetto a T1.

Elettronica & Maker n° 14 - 2020 • 5

Alimentazione del modulo Fornire alimentazione al modulo non è semplice. Un piccolo alimentatore switching sarebbe carino, ma richiederebbe molto spazio. Un condensatore serie sarebbe più semplice, ma un MKT dalle caratteristiche di capacità e tensione necessarie non è propriamente economico. Un resistore serie è ancora più semplice. Vogliamo che il triac funzioni nei quadranti II e III. Questo richiede una tensione di innesco negativa sul gate trigger, rispetto all’elettrodo T1, il quale è collegato diretta-mente alla rete AC. Lo scopo si raggiunge più facilmente con un raddrizzatore a semionda. Tuttavia, la fattibilità di questo dipende direttamente dall’assorbimento di corrente del circuito. A questo proposito, le considerazioni principali riguardano la MCU e l’energia d’innesco richiesta dal triac. L’MCU non ha molto da fare, per cui può passare la maggior parte del proprio tempo in modalità low-power sleep. L’energia media di innesco è bassa, poiché al trigger servono solo impulsi brevi. La questione è invece quanto possiamo ridurre il consumo. L’MCU si trova in Extended Standby Sleep Mode per la maggior parte del tempo e viene attivata solamente per generare gli impulsi d’innesco.Il caso peggiore è quello del triggering ad alta frequenza senza che venga rilevato il passaggio per lo zero, con un segnale d’innesco generato ogni 278 µs. Perciò l’ATmega richiede in pratica 1,9 mA, con una VCC di 4,7 V. Con una corrente di gate di picco di 11 mA per ciascun impulso da 10 µs e un periodo di 278 µs (3,6 kHz), la corrente media di gate è di 400 µA. Per cui la corrente complessiva è pari approssimativamente a 2,3 mA. Questo dato determina il valore del resistore serie

Modulo di controllo del triac Ora passiamo alla pratica. Grazie alla propria intelligenza, il modulo di controllo universale a triac può comportarsi come un semplice switch multifunzione, come un timer a spegni-mento ritardato o come un dimmer, oppure essere utilizzato per con trol lare carichi induttivi. Una grandissima versatilità da un singolo modulo. Se per “intelligenza” avete compreso “micrcontrollore”, avete ragione. nel nostro caso abbiamo scelto un dispositivo ATmega. Riguardo al triac, i criteri di scelta principali riguardano la corrente da commutare e la tensione massima di lavoro. Lavorando con un’alimentazione AC monofase, circa 600 V sono sufficienti (230 V × √2 più un margine di sicurezza). Per applicazioni industriali è meglio utilizzare triac da 800 V di tensione inversa, a causa degli elevati transienti di tensione presenti negli ambienti industriali.Il valore di corrente raggiungibile in pratica dipende non soltanto dalle caratteristiche del triac, ma anche dalla gestione della potenza dissipaata, quindi dal raffreddamento. La potenza dissipata equivale al prodotto della tensione diretta per la corrente commutata.Nell’applicazione si deve tener conto anche della corrente di carico minima. Sia IL che IH devono essere superati in modo netto, poiché in caso contrario il carico non verrà applicato in modo pulito oppure la corrente non scorrerà in modo continuo. I dispositivi a 600 V BT134-600E (4 A) e BTA312B (12 A) sono scelte valide per impieghi generici addatti a molti, semplici utilizzi.

2324252627281922

3031321291011

121314151617

KL2-1

KL2-2

KL1-1

KL1-2

CX147n235V AC

F1T4A

AC_N

AC_N

LOAD

AC_L

R24

1kC8

4,7n250V AC

SCR1BTA_312B

C7 47n250V AC

R26 R2722k 22k

R254k7

R15

4k7

R16220

C610n

R17120

R11 R12 R1315k 15k 15k

R19 R20 R21

R22

100k 100k 100k

100k

D13

SM4007

D14SM4007

D5LL4448

JP2

ISP

135

246

R10 R9 R2

100k

100k 22k

OK2

OK1

LTV816S

LTV816S

D1D2 LL4448

LL4448

JP1123

R7

R8S1

S2

1

1

22

3

3

4

4

1

2

3

4

1

2

3

4

R5

LED1

R3

100k

C4470p

D105V2

C1220µ

C5100n

C2

C322p

22p

X1

1

34

2

R422k 29

21

2018

7

8

3

54

6

ATMEGA168PA_TQFP

IC1

PC0(ADC0)PC1(ADC1)PC2(ADC2)PC3(ADC3)

PC4(ADC4/SDA)PC5(ADC5/SCL)

ADC6ADC7

PD0(RXD)PD1(TXD)PD2(INT0)PD2(INT1)

PD4(XCJ/T0)PD5(T1)

PD6(AIN0)PD7(AIN1)

PB0(ICP)PB1(OC1A)

PB2(SS/OC1B)PB3(MOSI/OC2)

PB4(MISO)PB5(SCK)

PC6(/RESET)

GND

AREF

AVCC

PB6(XTAL1/TOSC1)

PB7(XTAL2/TOSC2)

GND

GNDVCC

VCC

470

470

470

190047-006-94 KD

Figura 4: Schema elettrico del modulo di controllo. Il quarzo X1 ha una frequenza di 11,0592 MHz.

Le Pagine di


https://www.elektor.com/

Questo è solo un estratto dell'articolo.

Per continuare la lettura,

vieni a conoscerci sul Web: potrai,

visitare il sito, registrarti gratuitamente e

scaricare i numeri completi della nostra

rivista, oltre a poter consultare molti

progetti di applicazione comune.

Ti aspettiamo!

utilizzare i foto-accoppiatori OK1 e OK2 collegati in parallelo ai pulsanti. Per quest’ultimi si dovrebbe utilizzare la versione a stelo lungo, per garantire le opportune distanze di sicurezza. Il LED1 indica la presenza dell’alimentazione. Il microcontrollore (IC1) viene programmato attraverso l’interfaccia ISP su JP2. In caso di cortocircuito, il fusibile F1 all’ingresso AC protegge il dispositivo. Software

è la potenza dissipata dal medesimo. Con il raddrizzamento a semionda, il valore effettivo è Ipk/2 e il valor medio è Ipk/π. Questo fa sì che:

Ipk = 2,3 mA × π = 7,3 mA R = 325 V / 7,3 mA = 45 kΩ

Ieff = Ipk / 2 = 3,7 mA

La potenza dissipata dal resistore R è:

Pdis = Ieff² × R = (3,7 mA)² × 45 kΩ = 0,62 W Se il valore di R viene ripartito in tre resistenze singole da 1 W, la potenza dissipata e la tensione applicata non rappresentano alcun problema. C’è anche un problema con l’accensione. Finché l’MCU è in reset mode, assorbe una corrente abbastanza elevata e VCC sale molto lentamente. Questo si risolve regolando il BOD level a 2,7 V e attivando subito lo sleep mode per 250 ms.Lo spiegheremo più avanti.

Sicurezza Non si dovrebbe mai ignorare il pericolo presentato da un modulo che funziona direttamente dalla rete AC. In queste condizioni, non dovreste collegare alcuno strumento di misura, e sicuramente non un PC. Cose di questo genere dovrebbero essere lasciate a tecnici qualificati, è d’obbligo usare trasformatori di isolamento e altri apparati. Asssicuratevi che il modulo sia protetto dal contatto diretto quando si trova collegato alla rete AC. Deve sempre essere collocato in un contenitore isolato. Per test o modifiche, il modulo deve essere completamente scollegato dalla rete AC e alimentato da una linea a 5 V. Per il test del rilevamento dello zero si può utilizzare un segnale a 50 Hz con un’ampiezza di 4 V, prelevato da un generatore di onda quadra e iniettato poi su C4.

Hardware Nello schema illustrato in Figura 4, l’alimentazione per MCU e periferiche viene fornita dalle resistenze in serie R11-R13, raddrizzata a semionda con D13 e filtrata con C1. Le resistenze MELF utilizzate per R11-R13 hanno un’alta tensione di break-down e alta potenza. A causa della sua impedenza elevata, l’alimentatore si comporta effettivamente come un generatore di corrente, permettendo al diodo Zener D10 di fornire effica-cemente una tensione costante. Il clock dell’MCU è controllato dal quarzo X1 per garantire la tempistica precisa degli impulsi di trigger. Il circuito formato da D12 e dal partitore resistivo R2, R3 e R19-R22 genera un segnale adatto a rilevare il passaggio per lo zero, in seguito limitato a VCC dal diodo D5. La corrente di gate viene limitata da R16 e R17. L’innesco veloce del triac è garantito da C6 in parallelo a R16. Per prevenire inneschi indesiderati, tra i terminali T2 e T1 del triac è stato previsto uno snubber formato da R24 e C8. Il triac usato nel progetto è di tipo Hi-Com, per cui è sufficiente combinare una capacità modesta e una resistenza relativamente elevata. Il carico ausiliario opzionale, che consiste di R25-R27 e C7, si usa in casi particolari. È richiesto soltanto se il carico esterno, come nel caso di un trasformatore, ha un’induttanza elevata. Di norma questi componenti non vengono montati. Il condensatore CX1 sopprime l’RFI. Il modulo si utilizza mediante i pulsanti S1 e S2. Si possono anche

Figura 5: Predisposizione dei fuse durante la prima programmazione dell’ATmega.

Figura 6: Preparazione alla scrittura su flash del firmware con un programmatore ISP.


https://www.elettronicaemaker.it/elenco-autori/https://www.elettronicaemaker.it/reg/


Imparando a programmare con i micro-controllori all'inizio si provano a gestire dei dispositivi singolarmente, così si co-

mincia accendendo un led, poi farlo lam-

peggiare, poi comandarlo con un pulsante

e così via.

Ad un certo punto viene il momento in cui

ci si chiede: so come visualizzare un nu-

mero su un display a led a 7 segmenti di

4 cifre multiplexato, leggere un encoder

incrementale visualizzando il conteggio su

un bel display LCD e anche a leggere una

temperatura da un sensore DS18B20.

Bene ma se volessi utilizzare questi oggetti

insieme, senza aggiungere altro hardware,

connettendoli dunque direttamente al mi-

cro, come potrei cavarmela con il softwa-

re?

Il problema non è di facile soluzione, que-

sti dispositivi passivi richiedono metodi

di elaborazione diversi e segnali con tem-

PrestidigitazioneElettronica

Il titolo riporta alla mente trucchi e magie di oggetti che appaiono e scompaiono, è possibile con un microcontrollore ad 8bit e null'altro controllare direttamente: un display a led a 4 cifre multiplexato, un encoder incrementale ed un sensore One-Wire contemporaneamente ? Vediamo se si può e qual è il trucco.

di Walter Ribbert

[email protected]


pistiche precise che mal si conciliano fra

loro. Cercando in rete non si trova un gran

che, tutti i manuali fanno esempi, come già

detto con singoli dispositivi o facendo ri-

corso ad hardware 'intelligente' come ap-

punto un LCD, o aggiuntivo per pilotare il

display a led o ancora micro con interfacce

integrate per leggere l'encoder (es. della

serie dsPIC33 o PIC24).

Eh no, non è facile, ma il modo ci deve es-

sere, seppur con alcune limitazioni. In fin

dei conti anche un vecchio micro come

il PIC16F84 a 20 MHz esegue 5 milioni di

istruzioni assembly al secondo!

UN ESEMPIO DI APPLICAZIONE

Per fissare meglio l'obiettivo da raggiunge-

re creiamoci una situazione reale con dei

requisiti e specifiche realizzabili e, soprat-

tutto verificabili in pratica.

L'applicazione in questione potrebbe es-

sere un semplice termostato ambiente con

questi requisiti di massima:

• Visualizzazione della temperatura mi-

surata / impostata su display a led a 7

segmenti x 4 digit multiplexato.

• Sensore di temperatura DS18B20 (tipo

one wire).

• Encoder incrementale da pannello (a


decrementa / incrementa la temperatura

impostata. Impostazione che viene visua-

lizzata sul display accompagnata dall'ac-

censione del segmento centrale della

quarta cifra (SETTING), e che rimane vi-

sualizzata per un paio di secondi dopo l'ar-

resto dell'encoder. Premendo la manopola

(si chiude il contatto dello switch abbina-

to all'encoder) deve essere visualizzata la

temperatura impostata, anche qui per un

paio di secondi dopo averlo rilasciato. Le

uscite dell'encoder in quadratura fornisco-

no 12 o 24 impulsi al giro.

Sensore di temperatura, sensore

DS18B20 1-Wire della Maxim (Dallas) con

precisione di 0,5 °C e risoluzione migliore

del decimo di grado. Uscite digitali, due

output complementari a cui è possibile, al-

ternativamente, connettere un relè con cui

comandare un'apparecchiatura per ri-

scaldare o rinfrescare l'ambiente (fun-

zione inverno / estate). Ulteriori speci-

fiche interne, è previsto un offset (+/-)

intorno alla temperatura impostata di

alcuni decimi di grado impostabile nel

firmware, il posizionamento del ter-

mostato ad una soglia prefissata (es.

19 °C) all'accensione (o dopo black

out) e mantenimento all'accensione

nello stato off delle uscite sino alla

prima lettura certa della temperatura.

Gamma di regolazione della tempera-

tura da 5,0 °C a 45,0 °C. Cadenza delle

letture di temperatura 5 secondi circa.

È implicito che la visualizzazione sul

due bit con switch a pressione) per im-

postare la temperatura.

• Due uscite complementari per il coman-

do di un relè per accensione riscaldato-

re / rinfrescatore.

Entriamo più nel dettaglio facendo riferi-

mento alla Figura 1:

Display, sulle prime tre cifre del display

dovrà comparire la temperatura, misurata

dal sensore o impostata con l'encoder, la

risoluzione è al decimo di grado (d°C); del-

la quarta cifra usiamo i segmenti orizzonta-

li per informare che la temperatura letta è

minore (°C < SET) o maggiore (°C > SET) di

quella impostata e se quella visualizzata è

la temperatura impostata (SETTING).

Manopola per l'impostazione (- +),

è il comando dell'encoder incrementale a

2 bit, ruotandola nel senso delle frecce si

Figura 1: Disegno del potenziale termostato.


attuatori finali, il sensore DS18B20, l'enco-

der e due pulsanti. Di pulsanti ne basta uno

per simulare quello previsto nell'encoder

da pannello, l'altro è dichiarato nel firmwa-

re ma è inutilizzato. Nel seconda schema

si vedono il display a 7 segmenti a 4 cifre e

il microcontrollore PIC16F73 con quarzo a

8MHz. Perché proprio un PIC16F73? Ha un

numero sufficiente di I/O per l'applicazio-

ne, 4 kword di memoria programma, 192

byte di memoria RAM, funziona fino a 20

MHz e soprattutto perché come al solito

l'ho ripescato dal cassetto dei componenti

di recupero. Può essere sostituito egregia-

mente da un PIC16F876, PIC16F877 e tro-

vando il modo di ridurre a sedici il numero

di I/O utilizzati anche da un PIC16F88 (che

ha pure l'oscillatore interno). Il PIC16F84

purtroppo ha memoria e I/O insufficienti.

display, il conteggio dell'encoder e la lettu-

ra della temperatura devono essere fluidi,

non sfarfallare o incepparsi.

SCHEMA E REALIZZAZIONE

Simuliamo il circuito della nostra "molto

originale" applicazione su una scheda di

sviluppo (Figura 6), come quella pubbli-

cata sul numero 12 di Elettronica & Maker

(Scheda di Sviluppo 100%*MC). Ciò non

toglie che abbia un funzionamento reale,

per passare ad una versione "vera" è suffi-

ciente aggiungere la parte di alimentazione

e un relè per l'attuazione finale. Gli schemi

sono visibili nelle Figure 2 e 3, come si vede

non è previsto hardware aggiuntivo di aiuto.

Nella prima figura compaiono: il connetto-

re di programmazione / alimentazione (J7),

i led connessi alle uscite che simulano gli

Figura 2: Schema dell'alimentazione, delle uscite e dei sensori del nostro "termostato"


Figura 3: Schema del display e del microcontrollore PIC16F73








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Il nome e il logo Microchip e il logo Microchip sono marchi industriali registrati di Microchip Technology Incorporated negli U.S.A. e in altri Stati. Tutti gli altri marchi menzionati sono di proprietà dei rispettivi titolari. © 2020 Microchip Technology Inc. Tutti i diritti riservati. DS00003383A. MEC2319A-ITA-05-20

www.microchip.com/design-centers/fpgas-and-plds

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In passato ho realizzato numerosi progetti di amperometri che utilizzavano sensori di corrente ad effetto Hall come l’ACS712, o

High-Side Current-Sense Amplifiers come

il MAX4080SASA oppure realizzati con am-

plificatori operazionali. Tutti questi sistemi

hanno un’uscita analogica che va poi digi-

talizzata. Il sensore INA226 ha un’uscita di-

gitale e incorpora un ADC a 16 bit e si di-

stingue per avere una elevata precisione e

accuratezza. Esso misura, oltre la corrente,

anche la tensione e calcola la potenza. Il

ruolo di Arduino è quello di comunicare con

il chip, presentare le misure su un display

LCD ed , eventualmente memorizzare le mi-

sure su una scheda micro SD.

Questo chip opera con tensione massima

di 36 volt mentre la corrente è limitata solo

dallo shunt utilizzato. Numerose sono le

possibili applicazioni di questo strumento

di monitoraggio: dispositivi a batteria come

Realizziamo un datalogger di corrente, tensione e potenza per carichi in corrente continua con Arduino e il modulo INA226.

di Giovanni Carrera

[email protected]

Il SistemaArduINA226


shunt è collegato tra l’ali-

mentazione e il carico.

Il circuito integrato INA226,

di Texas Instruments, è un

dispositivo digitale che mi-

sura la corrente (bidirezio-

nale) con shunt high-side

o low-side e misura an-

che la tensione, calcola la

potenza e fornisce un al-

larme multifunzionale. Lo

schema del chip è visibile

in Figura 1. La risoluzione

della tensione di shunt è di

2,5 µV con un fondo-scala

di 32768x2,5 µV= 81,92mV.

Per la tensione VBUS la ri-

soluzione è di 1,25 mV con un fondo-sca-

la teorico di 40,96 V anche se non si de-

vono superare i 36 V. La risoluzione della

potenza è 25 volte quella della corrente,

con un fondo-scala che dipende dal-

lo shunt usato. Per cui il sistema ha una

notevole accuratezza della misura. Con il

resistore di shunt di 0,1 Ω montato sul

modulo, si ha una risoluzione in corrente

Il prototipo

Figura 1 - Schema funzionale del chip INA226.

scooter o biciclette a pedalata assistita,

pannelli fotovoltaici, etc.

IL SENSORE INA226

Nelle misure di corrente con lo shunt ci

sono due modi per inserirlo:

1. Verso massa (low-side): lo shunt è col-

legato tra il carico e la massa.

2. Verso l’alimentazione (high-side): lo


di 2,5 µV/0,1 = 0,025 mA e un fondo-sca-

la di 81,92mV/0,1 = 819,2 mA, una risolu-

zione in potenza di 0,625 mW. Se occor-

re misurare correnti maggiori, si possono

usare shunt appropriati da collegare in

parallelo, il cui calcolo si vedrà in seguito.

L'ADC interno si basa su un convertitore

delta-sigma (Δ∑) a 16 bit con una frequen-

za di campionamento tipica di 500 kHz (±

30%), per cui è adatto anche per misure

di correnti impulsive. Questa architettura

ha una buona reiezione al rumore intrin-

seco anche se i transitori che si verifi-

cano in corrispondenza o molto vicino

alle armoniche della frequenza di cam-

pionamento possono causare proble-

mi. I registri della corrente, tensione e

potenza sono a 16 bit. È possibile fare

eseguire fino a 1024 medie sulle misu-

re. Il chip ha dimensioni molto piccole,

10 pin con case DGS (VSSOP).

L’uscita Alert

Il chip INA226 è in grado di fornire un

avviso (alert) hardware o software se

una variabile, selezionata dall'utente,

ha superato un limite. L'utente può sele-

zionare una delle cinque funzioni dispo-

nibili per monitorare e/o impostare il bit

Conversion Ready. Le cinque funzioni di

avviso che possono essere monitorate

sono:

• Shunt Voltage Over-Limit (SOL): supe-

ramento soglia di corrente massima;

• Shunt Voltage Under-Limit (SUL): su-

peramento soglia di corrente minima;

• Bus Voltage Over-Limit (BOL): supera-

mento soglia di tensione massima;

• Bus Voltage Under-Limit (BUL): supe-

ramento soglia di tensione minima;

• Power Over-Limit (POL): superamento

soglia di potenza massima;

Nella mia applicazione non ho usato il pin

Alert ma ho letto, con una funzione di li-

breria, il registro. Nel mio caso ho scelto

l’avviso Shunt Voltage Over-Limit (SOL),

ossia quello che controlla tensione mas-

sima di shunt, quindi la corrente che lo at-

Figura 2 - Il modulo INA226.

Figura 3 - Schema del modulo INA226.

se non saldo i ponti-

celli posti sulla faccia

opposta a quella dei

componenti (vede-

re Figura 2 a destra).

Una grande varietà di

indirizzi è assai utile

per monitorare una

batteria con molte

celle. Questo modulo

monta uno shunt da

0,1 Ω (R100) che ha permette di misurare

una corrente massima di 0,8192 A.

CALCOLO DELLO SHUNT AGGIUNTIVO

Non volendo auto costruirlo, in commer-

cio si trovano facilmente gli shunt da 10,

20 50, 100 A o più, essi sono anche molto

precisi, tipicamente hanno classe 0,5% e

hanno l’aspetto simile a quello di Figura 4.

Questa soluzione diventa una scelta qua-

si obbligata nel caso si dovessero misu-

rare correnti maggiori di 10 A. Un valore di

tensione abbastanza comune sui morsetti

traversa. Per i sistemi che usano batterie

al piombo o agli ioni di litio, è meglio usa-

re il Bus Voltage Under-Limit (BUL) magari

con un dispositivo di stacco batteria.

IL MODULO INA226

In commercio si trovano dei piccoli mo-

duli (breakout board) tipo quello che ho

usato, visibile in Figura 2 di cui ho ricava-

to lo schema di Figura 3.

Indirizzo I2C

Il dispositivo ha due pin di indirizzo, A0 e

A1. La Tabella 1 elenca i collegamenti dei

pin per ciascuno dei 16 possibili indirizzi.

Il modulo monta due resistori di pull-

down (R2 e R3), quindi l’indirizzo è 0x40

Figura 4 - Tipico shunt da 10A.

Tabella 1









Ti aspettiamo!



di Stefano Lovati

[email protected]

L’ESP8266 è un modulo Wi-Fi a basso costo che integra uno stack TCP/IP completo, un microcontrollore, numerosi

pin di ingresso e uscita (GPIO) e un discre-

to numero di periferiche. Questo modulo,

al pari del suo “fratello maggiore” ESP32, è

progettato dall’azienda Espressif Systems,

con sede a Shangai, Cina. Sul mercato

sono oggi disponibili diverse schede ba-

sate sul chip ESP8266; tra queste, quella

che ha probabilmente destato il maggiore

interesse è l’ESP-01 (visibile in Figura 1),

un modulo dalle dimensioni estremamente

compatte sviluppato da AI-Thinker.

Grazie alla compatibilità con l’ambiente di

sviluppo Arduino IDE e alla ricca dotazio-

ne di librerie, le schede basate su ESP8266

hanno semplificato in modo sostanziale

la fase di programmazione del microcon-

trollore. Con pochissime istruzioni è ad

esempio possibile realizzare un’applica-

Tasmota è un firmware alternativo in grado di trasformare una comune scheda basata su ESP8266 in un dispositivo per la domotica controllabile e configurabile tramite rete Wi-Fi. Scopriamo nell'articolo come installare e utilizzare questo potente e versatile strumento, operando con il noto e familiare ambiente di sviluppo Arduino IDE

Il Firmware Tasmotacon ESP8266


Figura 1: Il modulo ESP-01 di AI-Thinker basato sul chipset ESP8266

zione con funzionalità di connessione alla

rete Wi-Fi (sia nella modalità station che in

quella access point) e supporto completo

del protocollo TCP/IP.

Inoltre, il dispositivo può essere program-

mato a basso livello utilizzando direttamen-

te i comandi AT (noti anche come comandi

Hayes, una tecnica inizialmente creata per

l’omonima marca di modem), dialogando

con il controller del transceiver Wi-Fi at-

traverso una normale connessione seriale

(UART).

Le principali caratteristiche tecniche del

chipset ESP8266 possono essere così sin-

tetizzate:

• processore RISC a 32 bit Tensilica Xten-

sa L106 operante alla frequenza di 80

MHz;

• 64 kB di memoria flash e 96 kB di me-

moria RAM integrate sul chip;

• memoria flash esterna con interfaccia

QSPI e dimensione variabile tra 512 kB

e 4 MB (sono comunque supportate fla-

sh esterne fino a 16 MB);

• interfaccia Wi-Fi conforme allo standard

IEEE 802.11 b/g/n;

• antenna, amplificatore a basso rumore

(LNA) e rete di accoppiamento integrati

sul PCB;

• supporto all’autenticazione WEP e

WPA/WPA2;

• 16 pin di general purpose I/O;

• interfacce SPI, I²C, I²S;

• interfaccia UART su pin dedicati, oltre a

una seconda UART (utilizzabile solo in

trasmissione) mappata sul pin GPIO2;

• convertitore analogico digitale ad ap-

prossimazioni successive con risoluzio-

ne di 10 bit.


DOMOTICA E SMART HOME

L’utilizzo sempre più diffuso della rete Wi-

Fi e la disponibilità di tecnologie avanza-

te a un costo più che accessibile, hanno

favorito negli ultimi anni un’esplosione

delle applicazioni di domotica, rendendo

le nostre abitazioni sempre più connesse

e “intelligenti”. Rientrano in questa cate-

goria i termostati intelligenti, gli assistenti

vocali, i sistemi di illuminazione controlla-

bili remotamente, le smart TV, le prese in-

telligenti e altro ancora. Il fattore comune

a tutte queste applicazioni è sicuramente

la disponibilità di una connessione verso

un dispositivo remoto, la quale a sua volta

abilita il controllo wireless del dispositivo

(accensione, spegnimento, dimming, lettu-

ra o scrittura su un GPIO nel caso dei siste-

mi embedded) tramite un set predefinito

di comandi. In questo articolo verrà pre-

sentata una modalità attraverso la quale è

possibile trasformare una normale scheda

basata sul chipset ESP8266 in un vero e

proprio dispositivo smart, aprendo la stra-

da a innumerevoli applicazioni nel campo

della domotica.

IL PROGETTO TASMOTA

Per trasformare una comune scheda

ESP8266 in un vero e proprio “smart devi-

ce”, utilizzeremo un progetto open source,

liberamente utilizzabile, ricco di funziona-

lità e semplice da utilizzare: Tasmota [1].

Nato come progetto open source ad opera

di Theo Arendst, Tasmota (di cui in Figura

2 è visibile il logo) è un firmware alternativo

per schede e dispositivi basati sul chipset

Wi-Fi ESP8266 di Espressif Systems [2].

Il firmware mette a disposizione del siste-

ma embedded numerose funzionalità, tra

cui timer programmabili, un’interfaccia

web, aggiornamento wireless OTA (acroni-

mo di Over the Air, la stessa tecnica uti-

lizzata per l’aggiornamento di smartphone

e tablet tramite connessione Wi-Fi o rete

mobile) e supporto per numerosi tipi di sen-

sori. Tasmota consente il controllo remoto

dei dispositivi basati su ESP8266 tramite

protocolli HTTP, MQTT, KNX (uno standard

aperto per applicazioni di Smart Building)

o tramite interfaccia seriale. A livello di

programmazione software, il firmware è

compatibile con gli ambienti di sviluppo

Arduino IDE e Pla-

tformIO. Una vol-

ta installato sul

dispositivo fisico,

Tasmota consente

di acquisire e tra-

smettere lo stato di

pulsanti, microswi-

tch e le informazio-Figura 2: Il logo del progetto Tasmota


ni fornite da una vasta gamma di sensori,

come temperatura, umidità, intensità lumi-

nosa, luce infrarossa, pressione e altro an-

cora. Inoltre, è fornito il supporto per con-

trollare remotamente dispositivi come relè,

led, display, trasmettitori a raggi infrarossi

e altri dispositivi e periferiche. Il principale

vantaggio di Tasmota è quello di trasfor-

mare, in pochi semplici passi, una comune

scheda ESP8266 (economica e facilmente

reperibile online) in un completo e versatile

dispositivo IoT, il tutto senza dover scrive-

re una riga di codice. La scheda basata su

ESP8266, opportunamente programmata

con il firmware Tasmota, interagisce trami-

te una connessione di rete Wi-Fi con un di-

spositivo remoto (sia esso un normale PC,

uno smartphone oppure un tablet), ese-

guendo i comandi richiesti. Tali comandi

consistono tipicamente in richieste di let-

tura dei dati forniti dai sensori collegati alla

scheda, oppure di attuazione di determina-

ti valori in uscita (ad esempio, attivazione

di un relè o accensione di un led).

In questo articolo verrà utilizzata la sche-

da NodeMCU (già impiegata in precedenti

progetti pubblicati su Elettronica & Maker),

ma una qualunque board equipaggiata con

il chipset ESP8266 è adatta ai nostri sco-

pi. Come ambiente di sviluppo utilizzeremo

Arduino IDE, anche se, come accennato in

precedenza, non è virtualmente necessa-

rio inserire alcuna linea di codice nuovo.

L’ambiente di sviluppo ci servirà più che

altro per compilare i sorgenti di Tasmota,

generare il file eseguibile e programmare la

memoria flash della scheda ESP8266.

Per testare e validare il corretto funziona-

mento dell’applicazione, utilizzeremo i led

integrati sulla scheda, ma ovviamente è

possibile collegare un ulteriore led ester-

no oppure un relè, due dispositivi econo-

mici alla portata di tutti. Partendo dalle

basi esposte nell’articolo, il lettore potrà

poi espandere facilmente le funzionalità

dell’applicazione aggiungendo altri sensori

e attuatori.

INSTALLAZIONE DEL FIRMWARE

TASMOTA

Un requisito fondamentale per l’appli-

cazione è, ovviamente, la disponibilità

dell’ambiente di sviluppo Arduino IDE. Tra-

lasciamo i dettagli relativi a questo pun-

to, tenendo presente che l’installazione

dell’ambiente di sviluppo per Arduino non

comporta in genere grosse difficoltà: è in-

fatti sufficiente seguire le linee guida della

documentazione ufficiale [3]. Il passo suc-

cessivo, per chi non l’avesse già fatto in








Ti aspettiamo!



Fino ad oggi i semiconduttori basati su silicio sono stati i protagonisti assoluti dello scenario dell'elettronica moderna e continuano ad esserlo, nonostante la domanda incessante per l'aumento delle prestazioni che proviene dai mercati.Questa continua corsa verso la performance ha portato al limite la tecnologia attuale, stimolando la ricerca di nuovi materialie soluzioni innovative.

I semiconduttori rappresentano, senza al-cun dubbio, una tra le più importanti in-venzioni nella storia dell'uomo. Senza di

essi l'intera rivoluzione digitale non sareb-

be stata possibile e il mondo odierno, per

come lo conosciamo, non sarebbe lo stes-

so. Avendo portato al limite estremo le pro-

prietà fisiche del silicio, il più comune tra i

semiconduttori, è iniziata un’intensa ricer-

ca di nuovi materiali. Il carbonio o, meglio,

i nanotubi in carbonio potrebbero proprio

rappresentare il candidato ideale per im-

pieghi nell'industria dell'elettronica.

IL SILICIO, PADRE DI TUTTI I

SEMICONDUTTORI

Le proprietà dei semiconduttori furono sco-

perte per la prima volta all'inizio del 19° se-

colo da Thomas Johann Seebeck, il quale

si accorse della diminuzione della resisten-

za del solfato d'argento all'aumentare della

Dal Carboneai Controller

di Sina Hoefer

www.Electronics-Update.com


temperatura del materiale: una delle carat-

teristiche chiave di un semiconduttore. In

generale, i semiconduttori vengono classi-

ficati come materiali con una conduttività

elettrica situata tra quella di un conduttore

(ad es. rame) e di un isolante (ad es. vetro).

Le proprietà del materiale possono essere

alterate con un procedimento definito “dro-

gaggio”. Controllando la presenza di impu-

rità all'interno del materiale che costituisce

il wafer, è possibile adattare alle proprie

esigenze le caratteristiche elettriche, otti-

che e strutturali del prodotto che ne risulta.

Tuttavia, la presenza di impurità indeside-

rate rappresenta un discreto rischio, può

contaminare e rovinare interi lotti di produ-

zione. I semiconduttori in silicio vengono

accresciuti partendo da sabbia di quarzo

di purezza elevata.

In un processo in-

dustriale denomi-

nato “metodo Czo-

chralski”, questa

sabbia viene fusa in

un cristallo di silicio

monolitico. Succes-

sivamente, il lingot-

to di silicio che ne

risulta viene taglia-

to in wafer circolari,

dalla planarità pra-

ticamente perfetta,

che vengono poi

rettificati e lucidati.

La rugosità superfi-

ciale di questi wafer

viene ridotta a valo-

ri inferiori a 1 nano-

metro. Il diametro

standard dei wafer

è di 300mm, con

uno spessore di 775

micron. Questi ven-

gono utilizzati come Figura 1: Fase di preparazione del lingotto di silicio.


ritmi potrebbe implicare una revisione del

modo in cui i dispositivi vengono prodotti,

o addirittura dover affrontare il problema

della sostituzione del silicio stesso con un

altro materiale.

CARBONIO, GRAFITE, GRAFENE E

NANOTUBI IN CARBONIO

Il carbonio rappresenta un elemento es-

senziale di questo

pianeta. È presen-

te in tutti gli orga-

nismi viventi, an-

che in una varietà

di forme fisiche

diverse. Le pro-

prietà che rendono

il carbonio così in-

teressante per l'in-

dustria dell'elet-

tronica, risiedono

nella sua partico-

lare configurazio-

ne atomica. Aven-

do a disposizione

da due a quattro

elettroni per la cre-

azione di legami

chimici, è in grado

di formare moleco-

le complesse. Tut-

tavia, in condizioni

normali, il carbonio

è quasi del tutto

inerte.

materiale di substrato per la realizzazione

dei componenti elettronici. Con la tecnolo-

gia del silicio, la miniaturizzazione dei cir-

cuiti integrati e dei componenti elettronici

ha raggiunto i propri limiti fisici. Senza la

possibilità di ridurre ulteriormente le di-

mensioni degli IC, il silicio non potrà man-

tenere il tenore di crescita delle prestazioni

che ha avuto fino ad oggi. Sostenere questi

Figura 2: Taglio e rettifica dei wafer circolari ricavati dal lingotto.


Con queste caratteristiche può essere pie-

gato in forma tubolare, mettendo in luce

aspetti sorprendenti. Inoltre, il grafene of-

fre la possibilità di essere drogato con altre

sostanze; l'introduzione di ammoniaca, ad

esempio, porta a un aumento di affidabili-

tà nei dispositivi RAM. I supercondensatori

in grafene sono componenti elettronici che

si trovano già in produzione in quantità in-

dustriale. I vantaggi rispetto ai supercon-

densatori tradizionali consistono in corren-

ti elevate, alta capacità, bassa corrente di

perdita, basso livello di risonanza elettroni-

ca paramagnetica e caratteristiche di au-

to-ripristino.

NANOTUBI IN CARBONIO

Un foglio di grafene piegato a tubo è chia-

mato CNT (Carbon NanoTube) o nanotubo

in carbonio. Un nanotubo è definito come

forma geometrica tubolare con un diame-

tro inferiore a 100 nanometri. I CNT pos-

sono essere prodotti sotto forma di tubo

singolo, o di più tubi sovrapposti, per au-

mentare ulteriormente resistenza struttu-

GRAFITE

Per l'utilizzo nell'ambito dell’industria

dell'elettronica, il termine “carbonio” ha

soltanto un valore generico. Volendo esse-

re più specifici, sono le sue forme allotro-

piche che ci interessano. Prima tra tutte,

la grafite, che è semplicemente una forma

di carbonio in uno stato di purezza eleva-

ta. Nella grafite gli atomi sono disposti se-

condo una griglia di cristalli esagonali, una

delle sue caratteristiche chiave. La grafite

è un buon conduttore di elettricità e calo-

re; questo spiega il suo ampio utilizzo nel-

la fabbricazione degli elettrodi, per i quali

viene impiegato circa il 42% della grafite

prodotta artificialmente nel mondo. Oltre

alle sue proprietà elettriche, la grafite pre-

senta eccellenti caratteristiche anti-attrito,

che la rendono una risorsa essenziale nella

produzione di cuscinetti o guarnizioni au-

to-lubrificanti.

GRAFENE

L'elemento di carbonio modificato defini-

to grafene mantiene una relazione struttu-

rale stretta con la grafite. Ciascun atomo

di carbonio è strutturato con un angolo

di 120°, il ché porta alla stessa struttura a

nido d'ape o esagonale tipica della grafi-

te. Ma quest'ultima possiede una caratte-

ristica multistrato, che le conferisce una

struttura 3D, mentre il grafene è presente

in 2D. Questa struttura “piatta” del grafene

rappresenta un fattore chiave per l'utilizzo

del carbonio nell'industria dell'elettronica.








Ti aspettiamo!



di Mark Patrick

Mouser Electronics

Come Scegliereil Multimetro

I multimetri sono una presenza indispensa-bile sul banco di lavoro di ogni ingegnere elettronico. Questi strumenti, oltre a essere

utilizzati per misurare i più importanti valori

elettrici (tensioni, correnti, resistenze e così

via), risultano particolarmente utili nelle ope-

razioni di ricerca guasti.

Col passare del tempo i multimetri sono di-

venuti sempre più complessi e capaci di ga-

rantire prestazioni più spinte, grazie all'inte-

grazione di un numero via via crescente di

funzionalità. I moderni multimetri possono

essere usati per misurare capacità, frequen-

za, temperatura e numerosi altri parametri

essenziali in elettronica.

Il prezzo dei modelli multifunzione può varia-

re, a seconda della gamma di caratteristiche

e funzionalità incluse e del livello di accu-

ratezza. Sul mercato, ovviamente, sono di-

sponibili versioni sia digitali sia analogiche.

Grazie ai prezzi competitivi, alla durata e

Anche il tester, strumento immancabilmente presente nel laboratorio di ogni appassionato, col passare del tempo si è evoluto, adeguandosi alle nuove esigenze di misura, sempre più diversificate.In questa breve guida vedremo quali sono i principali criteri sui quali basare la scelta del nostro nuovo multimetro.


Figura 1: Il multimetro digitale palmare

U1240B di Keysight.

all'elevato livello di precisione offerto, i mul-

timetri digitali hanno riscosso un lusinghiero

successo. Non va comunque dimenticato il

fatto che per alcune applicazioni specifiche

(come, ad esempio, la verifica di un valore

che varia rapidamente), i multimetri analogi-

ci vengono preferiti ai loro "equivalenti" di-

gitali. Oggigiorno, grazie alla digitalizzazione

e all'utilizzo di sofisticate tecnologie, i mul-

timetri "intelligenti" sono in grado di archi-

viare e gestire dati basati sul cloud tramite

l'interfacciamento con dispositivi hardware

che operano in modalità wireless.

Un esempio di strumento che fornisce tali

funzionalità è il multimetro con termocame-

ra per la visualizzazione in campo industriale

DM285 con display TFT da 2.8" di FLIR Sy-

stems. Esso supporta la connettività Blue-

tooth, consentendo il trasferimento dei dati

in modalità wireless mediante l'interfaccia-

mento con l'applicazione mobile FLIR Tools

(disponibile nelle versioni per Android e IoS).

L'evoluzione tecnologica dei multimetri è te-

stimoniata dal fatto che, mentre in preceden-

za la calibrazione delle unità digitali richiede-

va l'apporto di numerose modifiche interne

(come ad esempio limare o aggiungere della

saldatura al resistore di shunt in grado di ge-

stire elevate correnti, per regolare il suo va-

lore), al giorno d'oggi regolazioni di questo

tipo non sono più necessarie. Per effettuare

questa operazione è sufficiente utilizzare le

calibrazioni software memorizzate all'inter-

no del microprocessore del sistema.

Un processo di questo tipo non solo per-

mette di ridurre tempi e costi necessari per

eseguire una calibrazione completa, ma ga-

rantisce anche un'accuratezza decisamente

superiore.

Un multimetro valido deve ovviamente poter

gestire una gamma di tensioni al fine di misu-

rare sia segnali a tensione continua (DC), sia

a tensione alternata (AC), oltre naturalmen-

te alla resistenza. Comunque, è bene sotto-

lineare che nella scelta dello strumento più

idoneo per soddisfare al meglio le specifiche

richieste di ogni progettista, i parametri che

è necessario tenere in considerazione sono

https://www.mouser.com/new/flir/flir-dm285-imaging-multimeter/?utm_source=publitek-media-for-articles&utm_medium=display&utm_campaign=mra258&utm_content=article


TEMPO DI RISPOSTA E REGISTRAZIONE

DEI DATI

Un altro parametro da tenere nella massima

considerazione è la velocità di risposta di un

multimetro. Sebbene i multimetri analogi-

ci possano essere molto veloci, non hanno

la possibilità di memorizzare i dati misurati

(che può essere uno dei requisiti chiave se

si utilizzano multimetri che devono garantire

un'elevata velocità di risposta). La funzione

di data logging (registrazione e archiviazione

dei dati) è invece prevista in un gran numero

di multimetri digitali. In questo modo è pos-

sibile acquisire i dati relativi a un determina-

to parametro utilizzando un'elevata velocità

di campionamento. I dati acquisiti possono

così venire memorizzati nello strumento per

una successiva analisi.

IMPEDENZA DI INGRESSO

Il valore dell'impedenza di ingresso può va-

riare in maniera abbastanza significativa in

funzione dei diversi modelli e si basa sulla

sensibilità intrinseca del movimento dello

strumento e della portata selezionata.

molti di più. Prima di effettuare l'investimen-

to è senza dubbio utile essere consapevoli

di ciò che si sta realmente cercando.

Nel seguito verrà condotta un'analisi più ap-

profondita e saranno evidenziati i più impor-

tanti aspetti da prendere in considerazione.

RISOLUZIONE E ACCURATEZZA

La risoluzione si riferisce al valore più pic-

colo che può essere rilevato dallo strumento

in una specifica misura (quando è imposta-

to all'estremo inferiore del proprio intervallo

di misura) e successivamente riportato sul

display dello stesso. L'accuratezza invece

denota il grado di attendibilità con il quale il

multimetro è in grado di misurare un partico-

lare parametro.

Espressa in percentuale, essa fornisce un

confronto tra il valore misurato e il valore ef-

fettivo del parametro che si sta misurando.

E' abbastanza evidente che si tratta di uno

dei fattori più importanti da prendere in con-

siderazione nella scelta di un multimetro. Tra

i prodotti attualmente disponibili in grado di

assicurare un elevato livello di accuratezza

da segnalare la serie U1240B di Keysight Te-

chnologies.

Si tratta di una famiglia di multimetri digitali

palmari compatti e leggeri che possono van-

tare un'accuratezza nella misura della ten-

sione in DC pari a 0,09%.

Grazie ai display LCD da 10.000 conteggi ga-

rantiscono una visualizzazione migliore delle

misure acquisite fino alle letture più piccole.








Ti aspettiamo!

https://www.mouser.com/new/keysight/keysight-u1240b-multimeters/?utm_source=publitek-media-for-articles&utm_medium=display&utm_campaign=mra258&utm_content=articlehttps://www.elettronicaemaker.it/elenco-autori/https://www.elettronicaemaker.it/reg/

http://www.sanditlibri.it/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/capire-e-usare-lora-e-lorawan.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/domotica-low-cost-con-arduino.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/arduino-matrici-led.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/guida-innovativa-al-linguaggio-c.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/esp8266-la-scheda-e-le-applicazioni.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/rework-smd-e-bga-le-tecniche.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/nodemcu-le-schede-e-le-applicazioni.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/101-esercizi-guidati-di-elettronica.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/robotica-principi-e-applicazioni.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/plc-in-pratica.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/pic-mcu-microcontrollori-pic-e-picbasicpro.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399http://www.sanditlibri.it/raspberry-pi-guida-d-uso-shell-e-programmazione-in-c.html/?affid=f3c2b8d5b926cd2eab43ee99dcf58399

Hai la passione dell'elettronica e della

sperimentazione?

Ti senti anche piuttosto portato a

"mettere nero su bianco" i tuoi progetti

ed esperimenti in forma chiara e

comprensibile? Ti piacerebbe pubblicare un

tuo articolo su queste pagine e sul sito web

di EM?

Scrivi a

[email protected]

indicando i tuoi campi d'interesse e

allegando un elaborato sull'argomento

d'elettronica preferito: ci risentiremo!

DIRETTORE

Roberto Armani

Art Director

Shylock-58

Hanno collaborato a questo

numero:

Giovanni Carrera, Sina Hofer,

Stefano Lovati, Mark Patrick,

Walter Ribbert,

Roland Stiglmayr

AVVERTENZE

Chiunque decida di fare uso

delle nozioni riportate in questi

articoli o decida di realizzare

i circuiti esposti, è tenuto a

prestare la massima attenzione

in osservanza alle normative

in vigore sulla sicurezza. Gli

Autori di Elettronica&Maker

sopracitati, che hanno collaborato

alla realizzazione degli articoli

pubblicati in questo numero,

declinano ogni responsabilità

per eventuali danni causati a

persone, animali o cose derivante

dall'utilizzo diretto o indiretto del

materiale, dei dispositivi o del

software presentati. Si avverte

inoltre che quanto riportato

negli articoli viene fornito così

com'è, a solo scopo hobbistico,

senza garanzia alcuna di

correttezza e di funzionamento

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Elettronica Maker · 2020. 6. 21. · Elettronica Se leggi queste righe, probabilmente non ci...

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