PROGETTO UDA

PROGETTO UDA

Ali, Roversi, Albini, Prince

INDICE

Collegamento con il Magazzino del Sole

Arduine e relè

Analisi del circuito

Agenda 2030 goal 7

Tabella di selezione degli ingressi

Agenda 2030 goal 9

Agenda 2030 goal 11

programmazione

Agenda 2030 goal 13

Riassunto codice

multiplexer

Il collegamento pratico: Il "Magazzino del Sole"

A cosa serve questo sistema di controllo? Lo abbiamo applicato al progetto "Magazzino del Sole".

• Cos'è : Il magazzino del sole è un grande serbatoio d'acqua ben isolato, riscaldato tramite pannelli solari e diviso in 6 strati a temperature diverse.

• Il ruolo del nostro circuito: Il sistema multiplexer/Arduino legge i sensori di temperatura nei vari strati (tramite la parte inferiore del circuito) e aziona i relè (parte superiore) per gestire l'acqua calda necessaria senza sprechi.

• Impatto: Sfrutta un'energia pulita sostituendo i combustibili fossili.

Contextualize Your Topic with a Subtitle

Connection with the 2030 Agenda Goal 7

• Goal 7: Affordable and Clean Energy

• Heats water using solar (renewable) energy.

• Reduces the use of oil/gas and lowers CO₂ emissions.

• Lowers long-term energy costs

Connection with the 2030 Agenda Goal 9

• Goal 9: Industry, Innovation and Infrastructure

• Development of innovative technologies based

on solar systems adaptable to various contexts.

• Modernizes energy infrastructure, making it smarter and more cost-effective.

• Creation of a heat recycling system produced by industries.

Connection with the 2030 Agenda Goal 11

• Sustainable Cities and Communities

• Makes buildings more eco-friendly and efficient.

• The use of stratified and thermally insulated water prevents waste.

• Improves air quality and urban living conditions.

Connection with the 2030 Agenda Goal 13

By replacing fossil fuels with the Sun, it tackles at the source the production of greenhouse gases linked to water heating.

Concrete action against global warming.

Climate Action

At home, make sure to keep cords safe, protect outlets from children, avoid touching electricity with wet hands, and have regular checks by professionals.

Cos'è un Multiplexer (MUX)?

• Definizione: È un circuito logico che funziona come un "selettore elettronico".

• Funzione: Tramite specifiche combinazioni, seleziona uno tra più segnali di ingresso e lo invia a un'unica uscita.

• Efficienza: Permette di gestire N ingressi verso un'unica uscita seriale.

• Selezione: Il segnale in uscita Y è determinato dalla combinazione logica dei bit di selezione.

Arduino e relè

• Arduino (Unità di Controllo): Invia i segnali digitali alle linee di selezione del multiplexer per decidere quale ingresso utilizzare e valutare le condizioni del sistema.
• Transistor: Funzionano come interruttori elettronici. Quando attivati da Arduino, permettono il passaggio di corrente verso le bobine dei relè.
• Scheda Relè (Logica Elettrocablata): I relè (dispositivi elettromeccanici) cambiano stato e chiudono/aprono i circuiti fisici.
• Diodi di protezione: Eliminano i picchi di tensione generati quando la bobina del relè viene disattivata, salvaguardando il circuito.
• LED: Funzionano come indicatori visivi di stato e, insieme alle resistenze, limitano la corrente.
• Risultato: Arduino, che gestisce basse tensioni, riesce a controllare dispositivi esterni e carichi a 24V.

Modulo Relay con Optoisolatore

Analisi del Circuito

• Lo schema mostra un modulo relay a un canale con isolamento ottico (EL354) per proteggere il segnale di controllo.
• Il sistema permette di selezionare il tipo di attivazione, High o Low Level Trigger, tramite un jumper dedicato.
• Vengono evidenziate le soglie di tensione critiche ( Von e Voff) necessarie per pilotare correttamente il transistor 2N5401 e attivare il carico.

TABELLA [SELEZIONE INGRESSI]

• Contatti (RA e RB): Aprendosi o chiudendosi, deviano i segnali elettrici per selezionare l'ingresso desiderato.
• Sonde simulate (RP1-RP4): Funzionano come resistenze variabili e riferiscono ad Arduino un valore di tensione logica (0-5V) direttamente rapportato alla temperatura.

PROGRAMMAZIONE

La parte di programmazione è stata divisa in 2 parti

• programmazione 1: che si è occupata di realizzare un disegno tramite il softwere "vogliodisegnareancheio" che simula il funzionamento del progetto

• programmazione 2: si è occupata della parte di lettura acquisizione dati e uscita di segnali

PROGRAMMAZIONE

RIASSUNTO DEL CODICE

Conclusione e lavoro di squadra

• Risultato Tecnico: Il Multiplexer si è rivelato fondamentale per gestire più segnali con una sola uscita, unendo logica digitale e logica elettrocablata.

• Fasi di Lavoro: Disegno dello schema su ProfiCad (con l'aggiunta di librerie fornite) e successiva simulazione su Multisim per facilitare il cablaggio pratico.

• Soluzione: Grazie al supporto degli insegnanti e al lavoro di squadra, abbiamo risolto i dubbi e completato il montaggio fluidamente.

• Difficoltà superate: Abbiamo riscontrato complicazioni nel riconoscere alcuni componenti e interpretare lo schema cartaceo.

THANK YOU!

definizioni variabili e array

array

#define sel1 6#define sel2 9unsigned long ti = millis(); bool p1; bool p2; int durata = 500; float r = 10000.0; float v = 5.0; float rc = 0.0; int pot = 0.0; float prop = 0.0; float offsetX = 0; float offsetY = 0; float offsetRettangoloX = 0; float offsetRettangoloY = 100;

float angolo[4];float temperature[4]; int colori[10] = {1, 11, 16, 3, 13, 6, 22, 0}; int colori_selezionati[4];

SETup

La funzione setup() viene eseguita una sola volta all'avvio: Imposta i pin del multiplexer come uscite (OUTPUT) per poter pilotare i canali. Inizializza la comunicazione seriale a una velocità elevata (921600 baud), necessaria per trasmettere rapidamente tutti i comandi grafici.

Loop Principale e Acquisizione Dati (Righe 28-462)

Gestione della Grafica e Conversione Dati (Righe 464-765)

Rettangoli Colorati (Legenda e Indicatori): Il codice scorre l'array dei colori selezionati e disegna dei riempimenti con la funzione RettangoloPieno per indicare lo stato delle valvole. Selezione dei canali: Tramite le variabili booleane p1 e p2, vengono attivati o disattivati i pin digitali connessi al multiplexer tramite digitalWrite. Calcolo degli angoli: I valori letti dai canali analogici da A1 a A4 vengono convertiti in angoli (espressi in gradi) tramite la funzione map: C++ angolo[0] = map(analogRead(A1), 0, 1023, -180, 0); Trigonometria per la rappresentazione: Per ogni valvola, il codice utilizza funzioni trigonometriche (seno e coseno) per calcolare le coordinate esatte delle frecce e delle ellissi, creando una rappresentazione grafica del movimento.

Sincronizzazione: Controlla che il carattere ricevuto sia 'A'. Disegno dei componenti fissi: Vengono stampati sulla seriale i comandi per disegnare le linee delle valvole, le etichette dei pin analogici (A0-A4) e la forma del demultiplexer. Lettura del potenziometro: La lettura analogica sul pin A0 viene convertita in percentuale di resistenza: Selezione del colore: A seconda del valore della resistenza rc, il codice usa una serie di istruzioni if-else per mappare il valore in un indice di colore compreso tra 0 e 7, salvando il valore corrispondente nell'array colori_selezionati.