Sensori per Arduino e altri MCU – Una panoramica completa

I sensori sono gli occhi e le orecchie di un sistema Arduino, trasformando il mondo analogico e digitale che ci circonda in un linguaggio comprensibile dai microcontrollori. Qui ti diamo una panoramica di tutti i diversi sensori che puoi utilizzare con Arduino e microcontrollori simili (MCU).

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Sensori

Sensori di temperatura

I sensori di temperatura aiutano le schede Arduino a rilevare quanto fa caldo o freddo. Alcuni dei più popolari sono il LM35, il DS18B20 e il DHT11. Una volta collegati ad Arduino, questi sensori forniscono informazioni che possono essere usate in stazioni meteo o sistemi di riscaldamento domestico. In breve, permettono al tuo progetto Arduino di “sentire” la temperatura e reagire di conseguenza.

Esistono in varie forme e dimensioni. L’LM35 mostrato qui sotto assomiglia a un transistor:

Il DS18B20 è un sensore di temperatura impermeabile con cavo:

E il DHT11 può misurare anche l’umidità oltre alla temperatura

Considerazioni chiave

L’LM35 produce un’uscita in tensione analogica proporzionale alla temperatura. Assicurati che l’uscita non superi il livello di tensione che l’ingresso analogico di Arduino può gestire. Vedi la nostra tutorial on how to connect the LM35 to an Arduino.

Il DS18B20 può funzionare in “parasitic power mode” (due fili) o con alimentazione esterna (tre fili). Assicurati che sia cablato correttamente per la modalità scelta. Non dimenticare la resistenza di pull-up richiesta (tipicamente 4.7k ohm) sulla linea dati. Consulta il nostro tutorial su how to connect the DS18B20.

Il DHT11 è tipicamente un sensore da 3.3V, anche se esistono versioni tolleranti ai 5V. Assicurati di non superare il suo livello di tensione. Come il DS18B20, anche il DHT11 richiede una resistenza di pull-up (tipicamente 10k ohm) sulla linea dati. Infine, il DHT11 non è molto preciso e piuttosto lento. Non interrogarlo troppo spesso: servono circa 1-2 secondi tra una lettura e l’altra. Dai un’occhiata al nostro tutorial su how to use the DHT11 and DHT22 with an ESP32.

In generale, i sensori di temperatura analogici possono essere sensibili ai disturbi elettrici. Usa cavi twistati, schermati, oppure aggiungi un piccolo condensatore (ad esempio 10nF) tra l’uscita del sensore e massa (vicino al sensore). Inoltre, dovrai calibrare la lettura del sensore rispetto a una fonte di temperatura nota per ottenere misurazioni accurate.

Sensori di umidità

I sensori di umidità misurano il contenuto di umidità nell’aria. In pratica, permettono ad Arduino di “percepire” e quantificare quanto è umido l’ambiente circostante. Puoi usare questi sensori per attivare dispositivi come deumidificatori o ventole quando vengono raggiunte determinate soglie.

Abbiamo già menzionato il DHT11 sensore di temperatura e umidità prima. Un altro sensore di umidità molto diffuso è il DHT22 (o AM2302). È una versione migliorata del DHT11, con un intervallo di misura più ampio e maggiore precisione. Qui sotto puoi vedere una foto del DHT22. Puoi distinguerli facilmente: il DHT11 è blu, mentre il DHT22 è solitamente bianco.

C’è l’ottima Adafruit DHT library per leggere i dati da questi sensori. Dai anche un’occhiata alla nostra tutorial on how to use DHT11 and DHT22 sensors with an Arduino.

Considerazioni chiave

Oltre alle stesse considerazioni dei sensori di temperatura, assicurati che i sensori di umidità non siano posizionati vicino all’acqua o in zone con molta condensa. L’esposizione prolungata ad alta umidità può danneggiare i sensori.

Sensori di umidità del suolo

I sensori di umidità del suolo sono simili ai sensori di umidità, ma misurano il contenuto d’acqua nel terreno e possono essere esposti direttamente all’acqua. Sono particolarmente utili per progetti di giardinaggio o agricoltura, dove mantenere il giusto livello di umidità è fondamentale per la salute delle piante. “Sentendo” quanto il terreno è bagnato o secco, possono attivare sistemi di irrigazione quando il terreno diventa troppo asciutto. Vedi la nostra tutorial on how to build an automatic watering system.

Un sensore comune che utilizza una forchetta resistiva YL-69 mostrato qui sotto. Anche se sono economici, si corrodono molto rapidamente se lasciati sempre attivi.

Una scelta migliore nella maggior parte dei casi è il EK1940 , mostrato qui sotto. È un sensore di umidità del suolo capacitivo e più resistente alla corrosione. Per maggiori dettagli leggi il nostro tutorial su how to use a capacitive soil moisture sensor with Arduino.

Considerazioni chiave

Come detto sopra, i sensori di umidità basati sulla misura della resistenza tendono a corrodersi molto rapidamente e diventano inutilizzabili. Puoi ridurre questo problema attivando il sensore solo di rado, ad esempio ogni due giorni. Una scelta migliore sono i sensori capacitivi, ma anche questi si degradano col tempo.

Infine, questi sensori sono anche influenzati dalla temperatura, quindi potresti voler aggiungere un sensore di temperatura per compensare le variazioni dovute alla temperatura ambiente.

Sensore di pioggia

I sensori di pioggia per Arduino sono essenzialmente uguali ai sensori di umidità resistivi, ma con una distanza minore tra gli elettrodi. Le variazioni di resistenza tra gli elettrodi causate dalle gocce d’acqua permettono al sensore di rilevare la pioggia. Qui sotto trovi la foto di un tipico sensore di pioggia:

Considerazioni chiave

I sensori di pioggia basati sulla misura della resistenza soffrono dello stesso problema dei sensori di umidità: si corrodono molto rapidamente e smettono di funzionare in modo affidabile. Un’applicazione più adatta rispetto al rilevamento della pioggia potrebbe essere la rilevazione di allagamenti, ad esempio per avvisare se la lavatrice perde acqua.

Sensori di flusso d’acqua

I sensori di flusso d’acqua, come il YF-S201, misurano la velocità con cui l’acqua scorre in un tubo. All’interno hanno un rotore magnetico e un sensore Hall che genera impulsi. La frequenza degli impulsi aumenta con la portata dell’acqua.

Puoi usare questo tipo di sensore per monitorare il consumo d’acqua, rilevare perdite o regolare il flusso in sistemi come l’irrigazione.

Considerazioni chiave

Assicurati di installare il sensore con l’orientamento corretto: c’è un ingresso e un’uscita. Per misurazioni accurate, dovrai anche calibrare l’uscita del sensore in modo che corrisponda alla portata reale. Nota che il YF-S201 genera un segnale a 5V (quando alimentato a 5V). Infine, il flusso d’acqua può essere “a scatti” e bisogna considerare anche il rumore elettromagnetico. Di solito, è necessario implementare un po’ di debounce o filtraggio per ottenere letture stabili.

Sensori di gas

Un tipo molto comune di sensori di gas usati con Arduino sono i sensori della serie MQ . Possono misurare diversi tipi di gas: MQ-2 Sensore di fumo, MQ-3 Sensore di alcol, MQ-4 Sensore di metano, MQ-5 Sensore di gas naturale LPG, MQ-6 Sensore di isobutano/propano, MQ-7 Sensore di monossido di carbonio, MQ-8 Sensore di idrogeno, MQ-9 Sensore di monossido di carbonio, MQ-135 Sensore di qualità dell’aria. Su Amazon trovi un bel kit che li include tutti:

Quando vengono rilevati livelli pericolosi di gas, possono attivare allarmi o sistemi di ventilazione. Abbiamo diversi tutorials on how to use these gas sensors with an Arduino.

Considerazioni chiave

Se vuoi rilevare gas pericolosi, assicurati di lavorare in un’area ben ventilata o di adottare misure di protezione.

I sensori MQ di solito hanno un riscaldatore integrato. Dovrai aspettare un po’ (> 5 minuti) prima di ottenere letture stabili. Come per la maggior parte dei sensori, dovrai anche calibrare il sensore per misurazioni accurate.

Infine, i sensori MQ funzionano a 5V. Tuttavia, alcune schede Arduino, come Arduino Due, funzionano a 3.3V. Fai attenzione ai livelli logici corretti.

Sensori di pressione barometrica

I sensori di pressione barometrica misurano la pressione esercitata dal peso dell’atmosfera. La pressione barometrica è correlata all’altitudine e alle condizioni meteo. Il BMP180 e il BMP280 sono sensori molto usati per questo scopo. Qui sotto una foto del BMP280:

Il BMP280 è una versione migliorata del BMP180 ma leggermente più costosa. C’è un bel comparison of these two and other pressure/temperature sensors. E qui trovi il nostro tutorial su how to use the BMP280 with an Arduino.

Considerazioni chiave

Il BME280 esiste sia in versione 3.3V che 5V. Scegli quella che corrisponde ai livelli logici della tua scheda. Il BME280 comunica tramite I2C e puoi usare la Adafruit BMP280 library per gestirlo. Infine, il BME280 misura non solo la pressione, ma anche temperatura e umidità, il che lo rende un sensore molto interessante per stazioni meteo, ad esempio.

Sensori di luce

Dispositivi come l’LDR (Light Dependent Resistor) o il BH1750 permettono alle configurazioni Arduino di misurare l’intensità della luce ambientale. Funzionano variando la resistenza o producendo una tensione di uscita in risposta alla luce. Questi sensori sono fondamentali in applicazioni come luci automatiche, dove l’intensità luminosa determina se le luci devono accendersi o spegnersi.

Qui sotto trovi la foto di un tipico modulo sensore LDR per Arduino.

Ha un potenziometro e un comparatore differenziale (LM393) per produrre un’uscita digitale quando l’intensità luminosa supera una soglia impostata. Vedi il nostro tutorial su how to use such a sensor module with an Arduino.

Considerazioni chiave

Nota che alcuni moduli LDR hanno sia un’uscita analogica che digitale, altri solo una delle due. A seconda dell’applicazione, puoi volere un segnale analogico (per regolare la luminosità) o digitale (per accendere/spegnere le luci). Assicurati anche di usare il livello logico corretto (5V o 3.3V).

Le LDR rispondono in modo diverso a diverse lunghezze d’onda della luce e di solito non sono perfettamente lineari. La loro resistenza dipende anche dall’angolo della sorgente luminosa e, in minima parte, dalla temperatura ambiente.

Sensori a infrarossi

Al centro di un sensore a infrarossi (IR) c’è un fotodiodo o un fototransistor sensibile alla luce infrarossa, tipicamente nella gamma di lunghezze d’onda tra 700 nm e 1 mm. Il principio di base è che rilevano e misurano la luce riflessa da un oggetto. Puoi usarli per molte applicazioni come rilevamento di prossimità, rilevamento oggetti o robot segui-linea.

Qui sotto una foto di un tipico modulo sensore IR per evitare ostacoli:

Considerazioni chiave

Nota che i sensori IR sono sensibili alle interferenze di altre fonti di luce (IR), che possono causare letture errate. In spazi ristretti anche i riflessi possono creare problemi.

La portata di rilevamento dei diversi sensori varia. Il sensore IR sopra ha una portata regolabile tra 2 e 30 cm. Tuttavia, la distanza di commutazione dipende dalla riflettività dell’oggetto e potenzialmente anche dalla temperatura ambiente.

I moduli sensore IR producono uscite digitali e/o analogiche. Per il rilevamento oggetti serve un’uscita digitale, mentre per la misura della distanza serve un’uscita analogica.

Ricevitori IR

I ricevitori IR sono essenzialmente sensori IR con elettronica aggiuntiva che permette di decodificare i segnali modulati inviati da un trasmettitore IR (tipicamente a 38kHz). Spesso si trovano in coppia: modulo ricevitore e trasmettitore.

Abbiamo un tutorial su how to use an IR receiver and remote with an Arduino.

Considerazioni chiave

I ricevitori IR soffrono degli stessi possibili problemi dei sensori IR. Inoltre, se vuoi comunicare con un trasmettitore esistente, assicurati che le frequenze di modulazione di trasmettitore e ricevitore coincidano. Il protocollo di comunicazione dei vari ricevitori può essere piuttosto complesso. Per fortuna esiste la IRremote library, che supporta molti protocolli e funziona sulla maggior parte delle schede.

Sensori di fiamma

I sensori di fiamma sono simili ai sensori di luce e IR, ma sono progettati specificamente per rilevare la luce nella gamma di lunghezze d’onda visibile e infrarossa prodotta dalle fiamme. Puoi usarli per rilevare incendi e attivare sistemi di allarme.

Di solito sono moduli con comparatore differenziale integrato e potenziometro, che permette di impostare la soglia di attivazione:

Considerazioni chiave

Nota che la portata di questi sensori è piuttosto limitata e di solito non riescono a rilevare in modo affidabile una piccola fiamma se è distante più di 1 metro. Inoltre, la luce solare o alcune luci artificiali possono causare falsi allarmi. Dovresti posizionare il sensore in un punto protetto da altre fonti luminose.

Sensori di colore

I sensori di colore rilevano e distinguono tra vari colori. Nel caso dei sensori di colore RGB, l’uscita sarà composta da tre segnali analogici che corrispondono all’intensità di rosso, verde e blu. Un sensore RGB molto comune è il TCS-34725 mostrato qui sotto:

Dai un’occhiata al nostro tutorial su how to use TCS34725 RGB color sensor with an ESP32.

Considerazioni chiave

I sensori RGB possono essere influenzati dalla luce ambientale. Inoltre, i filtri interni del sensore per rosso, verde e blu potrebbero non essere perfettamente distinti, causando sovrapposizioni. Di solito, è necessario calibrare il sensore per ottenere letture accurate in un determinato ambiente. Infine, le variazioni di temperatura possono influenzare il sensore.

Sensori di campo magnetico

I sensori di campo magnetico, o magnetometri, sono usati in applicazioni come bussole, sistemi di navigazione o progetti che richiedono il rilevamento di materiali magnetici. L’immagine qui sotto mostra un modulo sensore magnetometro basato sul HMC5883L chip, che permette la misura dei campi magnetici su tre assi:

Considerazioni chiave

Dispositivi elettronici o fonti magnetiche vicine possono interferire con le letture. Devi posizionare il sensore lontano da altoparlanti, motori, oggetti metallici e altre fonti di interferenza magnetica. Inoltre, dovrai calibrare il sensore per misurazioni accurate.

Sensori ad effetto Hall

Anche se i sensori ad effetto Hall, come i magnetometri, possono rilevare i campi magnetici, sono più comunemente usati per altre applicazioni come il rilevamento della velocità e della posizione. Ad esempio, se monti un piccolo magnete su un oggetto rotante puoi contare il numero di giri al minuto usando un sensore Hall. Vedi il nostro tutorial su how to use a hall effect sensor to build a tachometer.

Qui sotto trovi la foto del modulo sensore A3144 usato in questo tutorial:

Considerazioni chiave

Nota che l’A3144 è sensibile ai campi magnetici di polarità sud. Assicurati di usare il polo magnetico corretto per attivare il sensore. Inoltre, il magnete deve essere abbastanza forte da attivare il sensore.

Controlla la tensione raccomandata per l’A3144. Di solito serve una resistenza di pull-up esterna per un funzionamento corretto.

Infine, i sensori Hall sono influenzati da interferenze elettromagnetiche esterne. Assicurati un buon posizionamento o schermatura. Inoltre, un condensatore di bypass vicino ai pin di alimentazione del sensore può aiutare a filtrare il rumore.

Sensori di corrente

L’effetto Hall può essere usato anche per misurare il flusso di corrente elettrica in un circuito. Questo ha il vantaggio di fornire isolamento elettrico tra il circuito misurato e il sensore. Le applicazioni comuni dei sensori di corrente sono la protezione delle apparecchiature elettroniche da sovracorrenti e il monitoraggio dei consumi energetici.

L’ACS712 mostrato qui sotto è un rilevatore di corrente basato su effetto Hall. Vedi il nostro tutorial su how to use the ACS712 current sensor with an Arduino.

Considerazioni chiave

L’ACS712 è disponibile in diverse varianti a seconda della corrente massima misurabile (ad esempio, 5A, 20A, 30A). Assicurati sempre di usare la variante giusta per la tua applicazione.

Le interferenze elettromagnetiche esterne possono influenzare le letture e potrebbe essere necessaria una schermatura aggiuntiva. Anche la temperatura ambiente può influenzare la misura del sensore.

Sensori di tensione

I semplici sensori di tensione DC sono realizzati come partitori di tensione che riducono tensioni più alte a un livello sicuro per Arduino. Sono utili in applicazioni di gestione batterie per monitorare lo stato e il livello di carica. Qui sotto un’immagine di un sensore per piccole tensioni DC:

Considerazioni chiave

Assicurati che il sensore di tensione sia adatto alle tensioni che vuoi misurare! Se vuoi misurare tensioni elevate, scegli sensori con isolamento galvanico o ottico per proteggere Arduino da possibili danni.

Infine, i sensori di tensione possono essere influenzati da disturbi elettromagnetici provenienti da dispositivi o cavi vicini. Potresti aver bisogno di schermatura aggiuntiva e di una buona messa a terra.

Sensori di inclinazione

I sensori di inclinazione, spesso realizzati con un semplice interruttore a sfera o a mercurio, determinano l’orientamento o l’inclinazione di un oggetto. Collegati ad Arduino, possono notificare al sistema se qualcosa è stato inclinato o ha superato un certo angolo. Sono usati comunemente in allarmi, giocattoli e come semplici rilevatori di orientamento.

L’immagine qui sotto mostra un modulo sensore di inclinazione con un chip comparatore aggiuntivo per un segnale di uscita pulito:

Dai un’occhiata al nostro tutorial su how to interface a tilt switch sensor with an Arduino.

Considerazioni chiave

I sensori di inclinazione senza elettronica aggiuntiva tendono a generare un segnale di uscita rumoroso e richiedono debounce o filtraggio. Alcuni sensori di inclinazione potrebbero anche richiedere resistenze di pull-up.

I sensori di inclinazione semplici producono un’uscita digitale (inclinato o no), mentre i sensori più avanzati forniscono un segnale analogico proporzionale all’angolo di inclinazione. Nota anche che alcuni sensori rilevano l’inclinazione solo su un piano, altri su più piani.

Sensori di vibrazione

I sensori di vibrazione semplici sono simili ai sensori di inclinazione. Contengono una piccola molla che tocca un contatto quando il sensore viene scosso. Tuttavia, non si attivano con l’inclinazione, ma solo con la vibrazione. Le applicazioni tipiche sono il rilevamento di urti per robot o la rilevazione di rottura di vetri nei sistemi di allarme.

I moduli sensore di vibrazione tipici, come quello mostrato qui sotto, hanno elettronica aggiuntiva che porta l’uscita digitale a livello alto quando viene rilevata una vibrazione.

Considerazioni chiave

I sensori di vibrazione semplici, senza elettronica di rilevamento, generano un segnale di uscita molto rumoroso e richiedono codice più complesso per il filtraggio e la rilevazione. Nota che, a differenza dei sensori di inclinazione, i sensori di vibrazione sono solitamente non direzionali.

Accelerometri e giroscopi

Sono essenzialmente versioni più avanzate degli interruttori di vibrazione e inclinazione. Invece di segnali digitali, restituiscono segnali analogici proporzionali all’accelerazione e all’inclinazione o velocità angolare. Sono spesso usati in applicazioni come controller per videogiochi, droni per la stabilizzazione o dispositivi fitness indossabili per tracciare le attività.

L’immagine qui sotto mostra un tipico modulo accelerometro e giroscopio per Arduino, basato sul MPU-6050 chip. Vedi il nostro tutorial su how to use a MPU-6050 per maggiori dettagli.

Considerazioni chiave

Accelerometri e giroscopi potrebbero richiedere calibrazione per letture accurate. L’MPU6050, ad esempio, può avere un drift giroscopico che va compensato.

Moduli GPS

I moduli GPS, come il NEO-6M, permettono ai sistemi Arduino di ricevere dati di posizione dai satelliti. Forniscono informazioni come latitudine, longitudine, altitudine e anche l’orario. Insieme ad Arduino, abilitano funzionalità basate sulla posizione, essenziali per dispositivi di tracciamento, droni, sistemi di navigazione per veicoli e vari progetti “location-aware”.

Per maggiori dettagli vedi il nostro tutorial su how to use the NEO-6M for GPS navigation.

Considerazioni chiave

La precisione del modulo GPS NEO-6M dipende dal numero di satelliti che riesce a tracciare e può volerci un po’ per ottenere il fix. Se il modulo GPS non è stato acceso per molto tempo, potrebbe impiegare molto di più a trovare i satelliti a causa di un “cold start”. Un “hot start” (dopo poco tempo dallo spegnimento) è più veloce.

Inoltre, i moduli GPS di solito non funzionano bene al chiuso a causa del segnale satellitare debole. È meglio testarli e usarli all’aperto con una visuale libera del cielo.

Sensori a ultrasuoni

I sensori a ultrasuoni usano onde sonore per misurare le distanze. Si vedono spesso in sistemi di evitamento ostacoli nei robot o come sensori di parcheggio per auto. Un sensore a ultrasuoni molto popolare è l’HC-SR04 mostrato qui sotto:

Dai un’occhiata al nostro tutorial su how to use the HC-SR04 ultrasonic sensor for distance measurements.

Considerazioni chiave

L’HC-SR04 ha una portata tipica da 2cm a 400cm. Le misurazioni fuori da questo intervallo non saranno affidabili. Inoltre, le condizioni ambientali come temperatura, umidità e flusso d’aria influenzano la misura. Anche la forma del bersaglio è importante: l’ideale è una superficie dura, piatta e perpendicolare al sensore. Superfici morbide, angolate o curve possono assorbire il suono o rifletterlo lontano dal sensore. Per misure di distanza più affidabili, i sensori laser sono più adatti.

Sensori di distanza laser

Simili ai sensori a ultrasuoni, i sensori di distanza laser servono a misurare la distanza, ma usano la luce invece del suono. Rispetto agli ultrasuoni, sono molto più precisi e veloci.

Il VL53L0X, il VL53L1X, o il TOF10120 sono piccoli sensori di distanza laser IR che usano il principio Time-of-Flight (ToF) per le misure. Calcolano il tempo che impiega un impulso laser a essere riflesso da un bersaglio e restituiscono una distanza molto precisa in millimetri.

Considerazioni chiave

Anche se i sensori di distanza laser sono molto più precisi e robusti di quelli a ultrasuoni, sono comunque influenzati da condizioni ambientali come luce solare intensa, polvere o dispositivi che emettono IR. Inoltre, la portata del sensore dipende dalla riflettività dell’oggetto: materiali scuri assorbono più luce e riducono la portata effettiva.

Sensori di movimento PIR

I sensori di movimento, come quelli a infrarossi, rilevano la radiazione infrarossa. Tuttavia, i sensori di movimento sono progettati specificamente per rilevare variazioni di radiazione IR causate dal movimento di persone (o animali). Collegati ad Arduino, possono attivare azioni come accendere le luci quando qualcuno entra in una stanza o attivare sistemi di sicurezza quando viene rilevato un movimento inatteso.

L’immagine qui sotto mostra un modulo di rilevamento movimento molto comune, basato sul chip HC-SR501. Vedi il nostro tutorial per maggiori dettagli su how to use this module with an Arduino.

Considerazioni chiave

I sensori PIR di solito hanno bisogno di un tempo di riscaldamento (circa 30 secondi – 1 minuto) dopo l’accensione.

Durante il funzionamento, cambiamenti rapidi della temperatura ambiente o luce solare intensa possono causare falsi allarmi. Anche dispositivi che emettono calore o radiazione IR possono interferire con il sensore. Infine, il sensore non funziona se posizionato dietro materiali che assorbono la radiazione IR, come ad esempio vetro spesso.

Sensori di movimento radar

I sensori radar, a differenza dei sensori PIR, possono essere posizionati dietro materiali non trasparenti e rilevare comunque il movimento in modo affidabile. Usano onde radio per rilevare la presenza di oggetti (in movimento).

Un modulo radar compatibile con Arduino molto diffuso è il RCWL-0516, un sensore di prossimità a microonde popolare per il basso costo e la portata relativamente lunga.

Considerazioni chiave

I sensori radar come l’RCWL-0516 possono rilevare il movimento attraverso i muri e hanno un raggio di rilevamento di 360 gradi. Tuttavia, vengono bloccati da schermature metalliche. A causa della lunga portata (diversi metri) e dell’ampio angolo di rilevamento, non dovresti posizionare più sensori vicini tra loro: si interferirebbero a vicenda.

Sensori di forza

I sensori di forza, come l’FSR402, sono resistenze sensibili alla forza (FSR) che cambiano la loro resistenza in base alla pressione applicata. Questi sensori sono sottili, leggeri e facili da integrare, ideali per progetti interattivi, da semplici interfacce a pressione a sistemi più complessi come pad sensibili al tocco o rilevatori di peso.

Vedi il nostro tutorial su how to use the FSR402 force sensor.

Considerazioni chiave

Non applicare una forza superiore alla capacità massima del sensore (10kg per l’FSR402), altrimenti potresti danneggiarlo o alterarne la calibrazione. Nel tempo, l’uscita del sensore può variare a causa di cambiamenti nei materiali o altri fattori. Inoltre, i sensori di forza non sono necessariamente lineari su tutto il loro intervallo.

Sensori di peso

I sensori di peso, detti anche celle di carico, sono sensori di forza progettati specificamente per misurare il peso. Le applicazioni tipiche sono bilance, distributori automatici o altri sistemi che devono rilevare o misurare il peso degli oggetti.

L’immagine qui sotto mostra una tipica cella di carico. Di solito si acquistano in set da 4 con un modulo amplificatore.

Considerazioni chiave

Come per i sensori di forza, evita di sovraccaricare la cella. Anche carichi e scarichi ripetuti possono portare a fatica, drift e riduzione della precisione. Per letture accurate dovrai calibrare i sensori con un peso noto e implementare un filtraggio durante la misura.

Sensori di flessione

I sensori di flessione sono un altro tipo di sensore di forza che cambia la resistenza quando viene piegato. Collegati ad Arduino, possono monitorare il grado di piegatura, utile in tecnologia indossabile, robotica per la misura degli angoli delle articolazioni o guanti da gaming che rilevano i movimenti della mano.

Qui sotto puoi vedere la foto di un sensore di flessione o bend sensor:

Considerazioni chiave

I sensori di flessione hanno un raggio massimo di piegatura. Assicurati di non superarlo, altrimenti danneggerai il sensore!

Di solito serve un partitore di tensione con i sensori di flessione per convertire le variazioni di resistenza in variazioni di tensione leggibili da Arduino.

Sensori di suono

I sensori di suono sono progettati per rilevare le onde sonore nell’ambiente. Integrati con Arduino, possono essere usati per misurare l’intensità del suono, attivando risposte a battiti di mani, urla o specifici pattern di rumore. Questi sensori si trovano spesso in dispositivi attivati dalla voce o sistemi di monitoraggio del rumore.

Esistono molti moduli di rilevamento suono facilmente collegabili ad Arduino. Ad esempio, vedi il modulo comune mostrato qui sotto.

Considerazioni chiave

I moduli di rilevamento suono restituiscono un segnale digitale quando il suono supera una soglia impostata oppure un segnale analogico proporzionale al volume. I moduli semplici, come quello mostrato sopra, non distinguono tra frequenze e non possono essere usati per rilevare parole specifiche.

Sensori di battito cardiaco

Dispositivi come il pulse sensor o il MAX30102 sono progettati per monitorare il battito cardiaco. Collegati ad Arduino, possono leggere e analizzare la frequenza cardiaca, fornendo informazioni sullo stato di salute o fitness di una persona. Sono molto usati in dispositivi indossabili per la salute, fitness tracker o progetti DIY di diagnostica.

Per un esempio di applicazione leggi il nostro tutorial su how to use the MAX30100/MAX30102 with an Arduino.

Considerazioni chiave

Il MAX30102 usa sia LED rossi che a infrarossi per misurare la saturazione di ossigeno. La luce ambientale, soprattutto la luce solare diretta, può interferire con queste misure. Assicurati che il sensore sia schermato da fonti di luce esterne.

Riepilogo

Qui ti abbiamo fornito una panoramica di tutti i diversi tipi di sensori comunemente usati con Arduino e microcontrollori simili. Per maggiori dettagli su come collegare questi dispositivi dai un’occhiata alla nostra Articles on inputs and sensors e ai link nel post. Abbiamo anche un overview article on all the different types of sensors you can connect to an Arduino.

Se vuoi esplorare una vasta gamma di questi sensori, ecco un kit con tantissimi sensori:

Link utili

• The Geek Pub : List of Arduino sensors and modules
• Tutorial45 : Top Arduino Sensors