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Di solito si pensa che se si è in grado di accendere un LED collegato ad uno dei pin di micro:bit si è in grado di fare qualunque cosa.

In parte è vero solo che ci sono problemi di intensità di corrente che i pin possono sopportare. L'argomento è trattato in un altro articolo link1.

microbit pin

Micro:bit è fatto per essere connesso con componenti esterni sia in ingresso che in uscita.

 

La conessione verso l'esterno è realizzata tramite il connettore a "pettine" della scheda che rende possibile il collegamento diretto con i terminali del processore ARM (Advanced RISC Machine) "Cortex M0".

Lo schema delle connessioni è presentato sul sito di mocrobit link1 ed è ripreso nel disegno a destra.

La stessa pagina presenta le funzioni che i vari pin sono in grado di svolgere.

Altre informazioni sono raccolte nelle pagine in pdf di "Futura Elettronica" (in italiano).


Per coloro che sono interessati a fare funzionare componenti esterni come i LED è sufficiente accedere a dei link che illustrano a piamente  queste applicazioni di micro:bit.

Un esempio di utilizzo del connettore P0 per pilotare LED esterni è presentato nella pagina di "Adafruit" a cui si rimanda per fare esperimenti.

Altro esempio lo si può raccogliere da Playground dove, oltretutto, vengono precisati i valori di resistenza da aggiungere in serie al LED in base al colore della luce.

 

Una panoramica completa sull'utilizzo dei pin di micro:bit la sitrova a questo link1.

Attenzione: di sicuro i tre connettori grandi P0, P1, P2 sono utilizzabili per LED esterni. Gli altri sono utilizzabili per circuiti esterni solo a certe condizioni dato che sono imopiegati per altri scopi all'interno della scheda.

Aspetti elettrici ed energetici.

Qui si considera l'aspetto elettrico del collegamento per potere fare considerazioni sui limiti di utilizzo di micro:bit già affrontato in questo sito al link1

Per accendere un LED lo si deve fare attraversare da una corrente di intensità adeguata: se troppo bassa non si vede la luce prodotta, se troppo alta si dfistrugge.

Valori tipicamente accettabili per i LED si aggirano intorno a 5-20 mA vedi anche questo sito oppure adafruit.

Per fare funzionare un LED è necessario collegarlo nel verso giusto (si tratta di un diodo) con il reoforo più lungo rivolto verso il polo positivo in modo che la corrente sia entrante da quella parte.

Il simbolo del LED rappresenta la direzione che deve avere la corrente per produrre luce. (nota 1) (nota 2)

LED suGUn primo esperimento consiste nell'utilizzare i due connettori larghi denominati "3V" e "GND".

Il connettore "3V" mette a disposizione una tensione positiva verso GND di 3V (appunto) per cui, completando il circuito come in figura, si può osservare il LED che si accende e resta acceso (ovviamente microbit deve essere alimentato in qualche modo in quanto questa tensione è disponibile solo se microbit può prelevare energia elettrica da qualche parte (USB o pile). (nota 3)

È stata inserita una resistenza con lo scopo di limitare la corrente a valori accettabili sia per il LED che per microbit.

Come illustrato in questo sito al link1il valore della resistenza si calcola conoscendo la la caduta di tensione che si verifica sul LED quando è attraversato da corrente.

Sullo schema la caduta di tensione è indicata con VBC ed assume un valore pressochè costante per diversi valori di corrente.

Se il LED è rosso (nota 4) la caduta di tensione VBC vale 1,8V da cui si può dedurre che sulla resistenza ci sarà una tensione

VR = VAB = 3-1,8 = 1,2V

Per fare circolare una corrente di 10mA occorrerà inserire una resistenza da

R = VAB/I = 1,2/0,01 = 120 Ω. (nota 4)

Ma quando si usa micro:bit non interessa un LED sempre acceso per cui si collega il LED ad uno dei pin di output (GPIO) della scheda micro:bit e si scrive un software per realizzare il comando.

P0 LED2Negli esempi di solito proposti da altro autori si usa il pin P0 per comandare un LED secondo lo schema a destra.

Il pin P0 è stato schematizzato con un deviatore che si comporta come segue:

- se il valore assegnato a P0 è "1" (true) come in figura superiore dove la levetta è alzata, allora il pin è collegato ai 3 V dell'alimentazione ed il LED si accende,

- se il valore assegnato a P0 è "0" (false), come nella figura inferiore dove la levetta è abbassata, il pin è collegato al GND dell'alimentazione ed il LED si spegne.

 

 

P0 LED N

 

È possibile anche un altro tipo di collegamento che utilizza una logica negativa.

Cambiando lo scherma dei collegamenti esterni si rende possibile comandare con uno "0" l'accensione e con un "1" lo spegnimento.

 

 

 

Note

nota 1: per convenzione la corrente si muove dal polo più al polo meno.

nota 2: ogni ragionamento che coinvolga precisazioni su cosa e come si muovano realmente elettroni, ioni, protoni, positroni ... serve solo a rendere incomprensibili il funzionamento dei circuiti. Qui si fa elettrotecnica o elettronica, non fisica delle particelle.

nota 3: un circuito elettrico elementare è descritto in questo sito a questa pagina.

nota 4: taluni usano collegare direttamente ai pin un LED blu per il fatto che la caduta di tensione si aggira proprio intorno alla tensione disponibile dall'alimentazione di micro:bit 3 V. LO SCONSIGLIO oppure potete sperimentare in questo modo uno dei pochi modi di distruggere micro:bit oltre l'elettricità statica, l'incendio ed il passaggio di un treno.

nota 5: vanno bene anche resistenze di valore compreso fra la metà di questo valore calcolato ed il suo doppio.LLLL