Circuit Making: i moduli

Circuit Making è un’attività di tinkering sviluppata al fine di proporre un’introduzione accattivante e dotata di forte valore didattico al tema dei circuiti elettrici.

Muse Fablab ha sviluppato un set di 8 moduli magnetici che possono essere utilizzati sia nel contesto di una lezione formale, sia nel setting di un’attività di tinkering.

Questo tutorial vi aiuterà nel processo di riproduzione dei moduli e dei materiali di supporto che sono utilizzati nel processo di sperimentazione con i circuiti elettrici.

Introduzione ai moduli

I moduli che costruirai appartengono a tre categorie: alimentazione, input e output.

Il modulo di alimentazione si chiama 9 Volt Battery. Esso verrà utilizzato per alimentare i circuiti elettrici che saranno costruiti durante il tinkering.

I moduli input si chiamano Button, Switch, LDR Sensor e Potenziometro.

Button e Switch saranno utilizzati per accendere e spegnere l’output del circuito. Il primo funziona quando il bottone è premuto, mentre il secondo mantiene autonomamente la posizione in cui viene collocato, permettendo così di lasciare acceso l’output.

LDR Sensor e Potenziometro sono due tipi di resistori variabili. La quantità di resistenza, nel primo caso, è proporzionale alla quantità di luce posta sul sensore. Nel secondo caso, la quantità di resistenza è controllata ruotando la barra del potenziometro in senso orario o antiorario.

I moduli output si chiamano LED, Buzzer e RGB LED.

LED e RGB LED sono output visivi. Il primo è simile ad una semplice lampadina. Il secondo è po’ più complicato, perché contiene tre differenti fonti luminose, di colore rosso, verde e blu, che possono essere accese o spente individualmente.

Buzzer è un output che produce un suono dal pitch elevato.

Taglia le strutture dei tuoi moduli

I moduli di Circuit Making possono essere riprodotti agilmente tramite l’utilizzo di una macchina taglio laser.

Come prima cosa, scarica il file PDF chiamato “modules.pdf”. Dallo poi in pasto alla taglio laser. Otterrai così le fondamenta di quelli che diventeranno il tuo set completo di moduli.

Suggeriamo l’utilizzo di compensato o plexiglass. Il compensato è più economico, ma è disponibile in un solo colore. Il plexiglass, invece, essendo disponibile in una grande varietà di colori, ti permetterà di differenziare i moduli per categoria e renderli riconoscibili a colpo d’occhio.

Per costruire ciascun modulo, avrai bisogno di altre componenti, tra cui viti e magneti, che sono elencate nella Circuit Making Bill of Materials. Dovresti essere in grado di reperire tutti i materiali dal ferramenta. Una volta recuperato tutto il necessario, puoi iniziare a costruire.

Per una guida fotografica completa dell’assemblaggio, consigliamo di consultare l’instructable in lingua inglese Circuit Making: the Modules.

Costuire “9V Battery” e “Buzzer”

Cominciamo con il modulo chiamato 9V Battery.

Ciascun modulo include un set di gambette costituite dai seguenti elementi:

  • 1 magnete
  • 1 vite
  • 2 or 3 rondelle
  • 1 dado

Come prima cosa, inserisci la vite nel foto del magnete. Il magnete presenta una rientranza che ospiterà la testa della vite. Ripeti l’azione per le due rondelle. In un secondo momento, userai il dado per fissare questa gamba appena costruita alla base del modulo.

A questo punto, attacca le due gambe alla basetta. Essa è contrassegnata dal nome del modulo. Il lato che presenta tale incisione, nonché i segni “+” e “-”, è da considerarsi la faccia superiore. Inserisci le viti nei due fori laterali della base, assicurandoti che il lato superiore si trovi nella posizione corretta. Questo accorgimento ti aiuterà ad identificare il polo positivo e il polo negativo del modulo.

Apponi i dadi per far sì che le gambe siano stabili. Non occorre stringere i dadi.

Prendi la clip 9 Volt e spellane i cavi utilizzando l’apposito strumento o un paio di forbici.

Ciascun cavo sarà arrotolato attorno a una delle viti. Il cavo rosso sarà arrotolato attorno alla vite che corrisponde al polo positivo. Viceversa, il cavo nero sarà collegato al polo negativo. Inserisci i cavi nei fori più piccoli presenti sulla basetta, assicurandoti che fuoriescano dalla faccia superiore. Dividi i fili di rame presenti all’interno di ciascun cavo in due mazzetti, e assicurali attorno alla vite corrispondente. Questo passaggio è molto importante per far sì che il modulo funzioni: se non fossero attaccati correttamente, facendo contatto con i materiali conduttivi, i circuiti non funzionerebbero.

Una volta terminato, stringi i dadi.

N.B. Ripeti questo processo di assemblaggio per il modulo Buzzer.

Costruire “Button” e “Potenziometro”

Ora è tempo di costruire Button. Comincia costruendo le due gambe e attaccandole alla basetta. Una volta completata questa fase, prendi un pezzo di filo di rame e attaccalo a una delle quattro gambette del bottone. Ripeti l’operazione per la gambetta che si trova sul lato opposto.

Posiziona il bottone sulla basetta. I fori al centro ti aiuteranno a fissarlo.

Ora prendi i due pezzi di filo di rame e arrotolali attorno a ciascuna vite. Fissali usando i dadi. Ricordati che i bottoni non sono polarizzati, quindi possono essere orientati in qualsiasi verso.

Ora passiamo al Potenziometro.

Il processo di costruzione ha diversi punti in comune con quello che hai appena completato. Costruisci le gambe (N.B. questa volta sono tre) e attaccale alla basetta.

Osserva il potenziometro. Come puoi vedere, ci sono tre pin che devono essere connessi alle gambe del modulo. Quello al centro sarà collegato alla gamba indicata con la lettera “S”. Quello destro sarà collegato alla gamba destra e quello sinistro alla gamba sinistra. Aiutati con del filo di rame. Arrotolalo attorno alle estremità dei pin o, se hai accesso ad un saldatore, saldali.

Costruire “Switch”

Ora è tempo di costruire il modulo Switch. Anche questa volta, comincia costruendo le gambe.

Successivamente, osserva con attenzione lo switch. Come puoi vedere, esso presenta tre pin. Ne utilizzerai solo due. Prendi due pezzi di filo di rame e attaccali ai due pin, come mostrato nelle fotografie. Ricordati che è importante assicurarti che non ci siano contatti tra i tre pin, quindi controlla che i fili di rame non si tocchino.

Ora inserisci la sommità dello switch all’interno del foro più grande presente sulla basetta. Ora inserisci i fili di rame nei due fori rimanenti e fissali alle viti.

Costruisci “LED, “LDR” e “RGB LED”

I tre moduli rimanenti si chiamano LDR, LED e RGB LED. I primi due hanno due gambe, mentre il terzo ne ha quattro. Pur avendo un aspetto diverso, il processo di costruzione è molto simile.

Cominciamo dal modulo LDR. Monta il fotoresistore sulla basetta, piegando poi le gambe verso l’alto e inserendole nei fori della basetta. Il fotoresistore non è polarizzato, quindi non c’è pericolo di sbagliare verso. Ora prendi due pezzi di filo di rame e arrotolali attorno alle gambe del modulo. Fissali usando i dadi.

Ora passiamo al modulo LED. Il LED è polarizzato. Il pin più lungo è quello positivo e quindi sarà posizionato in corrispondenza del lato della basetta contrassegnato dal simbolo “+”. Crea la connessione tra il pin e la vite usando del filo di rame.
Il pin più corto è quello negativo. Collegalo a una gamba della resistenza. Per collegare l’altra gambetta della resistenza e la seconda vite, usa il filo di rame.

Il processo di costruzione di RGB LED è simile a quello di LED. Osserva RGB LED: il pin più lungo è quello negativo e andrà collegato di conseguenza. I pin rimanenti vanno collegati a tre diverse resistenze e successivamente alla gamba appropriata del modulo. Onde evitare errori, controlla il datasheet dei LED RGB che hai acquistato e testali collegandoli ad una batteria 9V attraverso una resistenza da 470 ohm.

Costruisci il pad e la girandola

Prima di darti al tinkering, avrai bisogno di altre due elementi.

Innanzitutto, un pad metallico (“metal_pad.pdf“) che ti aiuterà a mantenere i moduli in posizione. Puoi stampare il nostro modello e racchiudervi all’interno un foglio metallico.

Infine, l’elemento che abbiamo chiamato girandola (“pinwheel.pdf“). Una volta stampato, colora i pallini usando dell’inchiostro conduttivo o utilizza dell’alluminio per riempirli. Questo passaggio ti tornerà utile quando dovrai sperimentare con i modulo RGB LED.

Verranno inoltre utilizzate delle striscioline di alluminio per creare delle connessioni tra i diversi moduli.

Comincia il tinkering!

Ora che hai costruito tutti i moduli e i materiali accessori, puoi finalmente darti al tinkering.

Se ti interessa dare un’occhiata al nostro workshop sui circuiti elettrici sviluppato attorno a questi moduli, visita Circuit Making: il Workshop.

Enjoy!

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