Ciao a tutti,
volevo chiedere se qualcuno poteva un attimo spiegarmi meglio il funzionamento del circuito "Girandola motorizzata" presente nella guida fornita con lo starter kit di arduino.
clicco il pulsante, il PIN 2 vede tensione il quale attraverso codice dà tensione al PIN 9.
dal PIN 9 arriva tensione il quale attiva il MOSFET che chiude il circuito della batteria facendo funzionare il motore.
Quello che non capisco:
immagino che la restistenza da 10 kOhm serva ad avere un valore finito di corrente I=V/R altrimenti I = infinito. Non capisco però in quale caso ci possa essere della corrente che attraversi la resistenza. Ogni volta che clicco il pulsante immagino che tutta la tensione vada al PIN 2 in quanto non trova resistenze...
non capisco perchè il negativo della batteria da 9V sia collegato "a terra" GND. Quando il MOSFET si attiva e chiude il circuito non è sufficiente? Perchè collegare anche alla GND? E in quale caso vedo corrente in quel tratto di circuito?
In parallelo al motore è presente un Diodo, il quale evita di far fluire corrente nella direzione opposta a quella per cui il circuito è progettato nel momento in cui si spegne il circuito e per inerzia del motore nasce una tensiore indotta contraria all'interno del circuito aperto. Questa tensione da chi viene scaricata? il MOSFET risulta disattivato, quindi il circuito è aperto e non vi sono resistenze..
Come già scritto sopra, la resistenza è detta "di pull-down", perché serve per tenere la tensione ben fissa a 0V quando il pulsante è aperto. In assenza di essa, l'ingresso del microcontrollore, che è come se avesse un piccolissimo condensatore in parallelo, una volta premuto il pulsante rimarrebbe a livello alto, oppure con il pulsante non premuto potrebbe andare a livello alto per l'accumulo di cariche statiche.
Il negativo della batteria deve essere collegato a massa, in realtà, cioè il punto comune di riferimento del circuito. Per "terra", invece, si intende il collegamento a una presa di terra, cioè al potenziale di riferimento terrestre, che si effettua (semplificando) con un palo conficcato nella terra umida (non una bustina riempita di terra, eh, come si vede in qualche vignetta! ).
Il diodo è detto di ricircolo: si mette in parallelo ai dispositivi induttivi, cioè che hanno una bobina. Le bobine hanno la particolarità di opporsi alle variazioni di corrente, perciò se scolleghiamo una batteria da una bobina quest'ultima fa di tutto per far scaricare l'energia magnetica che ha accumulato facendo circlare ancora corrente nello stesso verso che aveva. Essendo il circuito ormai aperto, però, cioè con una resistenza teoricamente infinita, per far scorrere corrente serve una tensione teoricamente infinita! Perciò produce un picco di tensione tanto alto da far scoccare una scintilla nell'aria o, se l'interruzione è stata prodotta dal mosfet, tanto alto da scoccare nel mosfet e bruciarlo. Il diodo tiene il circuito chiuso e fa circolare la corrente. Se guardi bene, per far continuare a circolare la corrente nello stesso verso è necessario che la bobina produca una tensione inversa a quella che scorreva con la batteria collegata! Questo ci fa comodo, perché altrimenti il diodo provocherebbe un cortocircuito durante il funzionamento.
Un motore ha delle bobine all'interno, quindi serve il diodo in parallelo. Inoltre, un classico motore a spazzole commuta continuamente gli avvolgimenti all'interno mediante il collettore e le spazzole, provocando continue extratensioni.
Grazie 1000 per la risposta.
Volevo se possibile approfittare della tua conoscenza.
Punto 1) ho intuito ma non ho ben digerito la questione pull-down e up ma cerco di arrangiarmi cercando qualcosa su internet e facendo qualche esempio.
Punto 2) perché si fa questa cosa? Cioè se io togliessi il filo tra negativo batteria e GND cosa succede? Pro e contro?
Punto 3) mi è abbastanza chiaro, quello che non capisco è dove questa tensione -> corrente -> energia venga dissipata. Se non ho capito male, nasce della tensione a causa della presenza delle bobine e si viene a creare un circuito chiuso. Ma dove viene dissipata l'energia? All'interno del motore stesso forse?
Grazie, scusa le domande magari banali ma essendo novizio.....
L'ingresso di una porta digitale è in realtà un circuito analogico con soglie di stato specificate dallo standard TTL in questo caso. Esistono altri standard. Quando la d.d.p (differenza di potenziale) tra GND e l'ingresso della porta supera la soglia stabilita l'ingresso è considerato essere 1 digitale. Quando scende al di sotto di soglia stabilita l'ingresso è 0 digitale. Allora tra Soglia LOW e Soglia HIGH c'è un intervallo in cui non è ne 0 ne 1 digitale. La resistenza è sufficiente a fissare lo stato 0 nel caso di pull-down oppure 1 digitale nel caso di pull-up.
Ovviamente nel motore e nel diodo e non c'è altro collegato poiché il mosfet è aperto il motore e il diodo risultano isolati dal resto del circuito.
Se il diodo conduce vuole dire che Anodo > Katodo di almeno 0.7Volt.
Se ci pensi è come mettere in corto il motore attraverso il diodo che conduce corrente, entrambe motore e diodo sono attraversati dalla stessa corrente. Poi l'energia viene dissipata e il diodo cessa di condurre.
La ritrovi ovunque. Prendi un masso portatelo sul terrazzo del palazzo e mettilo in bilico in modo che basti tirare una cordicella per scatenare tutta l'energia potenziale accumulata nel masso. Energia che hai impiegato per portare il masso all'altezza di 10 metri o anche 10Volt.
Zero è il riferimento, cioè dove si trovava il masso prima che lo portassi su.
Ecco perché si parla di d.d.p (differenza di potenziale), devono esserci almeno due terminali per potere misurare una d.d.p.
Io di meglio non saprei cosa dire in così poco spazio/tempo.
Non capisco però in quale caso ci possa essere della corrente che attraversi la resistenza.** Ogni volta che clicco il pulsante immagino che tutta la tensione vada al PIN 2 in quanto non trova resistenze
La tensione si applica (tra due punti), la corrente scorre (tra i due punti a cui è applicata la tensione) in base alla resistenza incontrata. Quando premi il pulsante applichi 5V tra resistenza e GND e tra ingresso e GND. Quindi nella resistenza per la legge di Ohm passeranno 0.5mA, mentre nell'ingresso non passerà praticamente nulla (appena 1µA secondo il datasheet del microcontroller) perché un ingresso digitale si comporta come una resistenza di valore molto elevato (> 5 megaohm).
perchè il negativo della batteria da 9V sia collegato "a terra" GND. Quando il MOSFET si attiva e chiude il circuito non è sufficiente? Perchè collegare anche alla GND? E in quale caso vedo corrente in quel tratto di circuito?
Se interpreto bene, il dubbio è perché si debba collegare il source del mosfet al GND di Arduino. Il mosfet va in conduzione quando sente applicata una tensione tra il gate e il source, questa tensione è prodotta tra il pin di uscita di Arduino (che si comporta come il positivo di una batteria) e il GND (che è il negativo della "batteria"). Se non colleghi uno dei due poli, il mosfet non può sentire nessuna tensione di comando.
nel momento in cui si spegne il circuito e per inerzia del motore nasce una tensiore indotta contraria all'interno del circuito aperto. Questa tensione da chi viene scaricata?
Quando viene disalimentato, il motore (ma anche qualsiasi bobina/solenoide) si comporta come un generatore messo in cortocircuito dal diodo. L'energia si dissipa nella resistenza interna del circuito diodo/motore.
Aggiungo solo che essendo ingressi ad alta impedenza, decine di megaohm, possono captare facilmente disturbi o segnali spurii provenienti da qualsiasi cosa, per cui se fosse semplicemente lasciato aperto, il pezzo di filo collegato al pulsante farebbe facilmente da antenna, captando di tutto e falsandoti tutto il funzionamento
