L'elettronica

L'elettronica è la scienza e la tecnica concernente l'emissione e la propagazione degli elettroni nel vuoto o nella materia.

Più specificatamente l'elettronica è l'insieme delle conoscenze metodologiche, teoriche e pratiche utilizzate per la progettazione e realizzazione di sistemi e apparati hardware in grado di elaborare grandezze fisiche sotto forma di segnali contenenti informazione, per svariati tipi di applicazioni.

Ambiti dell'elettronica

L’elettronica analogica si occupa di segnali analogici, cioè che variano nel tempo in modo continuo, e che in linea di principio potrebbero assumere un valore qualsiasi in qualunque istante di tempo dato (per esempio voci, suoni, intensità luminose, ecc.): operazioni tipiche compiute su questi segnali sono l'amplificazione, la modulazione, la miscelazione, il filtraggio.

L’elettronica digitale invece tratta dei segnali elettrici che possono assumere soltanto alcuni valori (predeterminati e finiti) "legittimi" di tensione, convenzionalmente due valori utilizzando il sistema binario: "alto" o "basso" che sono associati ai valori logici "vero" e "falso". È proprio questo settore dell'elettronica che ha permesso la nascita e lo sviluppo del moderno calcolatore elettronico.

Arduino

Arduino è una piattaforma hardware low-cost programmabile, con cui è possibile creare circuiti "quasi" di ogni tipo per molte applicazioni, soprattutto in ambito di robotica ed automazione. Si basa su un Microcontrollore che ha la funzione di gestire e di elaborare delle informazioni.

Arduino nasce a Ivrea, nel 2005, da un'idea di un professore universitario, un Ingegnere Elettronico, Massimo Banzi, che decise di creare una piattaforma per i propri studenti, così da facilitarli nello studio dell'Interaction Design.

Inoltre ogni programma che si scrive su Arduino sarà avviato a loop() finché non si toglie l'alimentazione dal dispositivo.

Strumenti

La Bread Board

La Bread-Board o basetta sperimentale rappresenta un mezzo molto comodo e nello stesso tempo potente per realizzare montaggi di circuiti elettronici senza saldature.

La semplicità, la velocità di impiego e la buona affidabilità ne fanno uno strumento indispensabile in un laboratorio elettronico, in fase di elaborazione e studio del progetto, per provare il corretto funzionamento dei circuiti in esame.

Le resistenze

La funzione di una resistenza è quella di determinare una caduta di tensione e quindi di ottenere nei vari rami di un circuito le giuste correnti. Il resistore infatti è un tipo di componente elettrico destinato a opporre una specifica resistenza elettrica al passaggio della corrente elettrica.

I valori in ohm delle resistenze non sono quasi mai scritti con dei numeri: esiste un codice basato su fascette colorate.

Codice delle resistenze

Se si osserva una resistenza, si può notare (da una estremità o dall'altra) una fascetta color oro; questo colore indica che la tolleranza rispetto al valore nominale è del 5 %. Se la fascetta è color argento significa che la tolleranza è del 10 % (valore meno preciso e resistenza di minore qualità).

Il Tester è lo strumento per la misura delle grandezze elettriche. Le parti principali di un tester sono il display, dove appaiono i valori misurati, il selettore, di tipo rotante oppure a tastiera, che permette di scegliere la portata più adatta alla misura da effettuare, ed un paio di puntali, uno rosso (positivo) ed uno nero (negativo), che vanno inseriti nelle apposite boccole.

Il LED

Il LED, acronimo di LIGHT EMITTING DIODE (diodo ad emissione luminosa), è un componente che emette luce monocromatica al passaggio di corrente elettrica.

Negli anni novanta, vennero realizzati LED con efficienza sempre più elevata e in una gamma di colori sempre maggiore, realizzando anche luce bianca.

Parallelamente, è aumentata la quantità di luce emessa a livelli competitivi con quelli delle comuni lampadine.

Le caratteristiche del LED

Il diodo ad emissione luminosa è costituito da due elettrodi:

Anodo del diodo: deve essere collegato al positivo della batteria, ha la forma di una lancia;
Catodo del diodo: deve essere collegato al negativo della batteria; ha la forma di una bandiera.

La robotica

La definizione di "robot" è stata sempre difficile da rintracciare, spesso confusa anche a livello di lingua di origine.

La parola apparve per la prima volta nel 1921, nella commedia di Karel Capek in R.U.R, Rossum's Universal Robots. "Robot" viene dal ceco dove il significato è "lavoro forzato".

Le applicazioni della robotica

Volendo trovare una definizione, che sia condivisa da molti, si potrebbe dire che un robot è una macchina intelligente nella sua forma fisica. Un robot può eseguire compiti in modo autonomo, può percepire e agire in maniera tale da modificare il suo ambiente, grazie a una precedente programmazione.

I robot sono entrati nelle nostre vite da tantissimi anni ormai, ma quello che di solito intendevamo come robot era un braccio meccanico che lavorava nelle industrie e nelle fabbriche, sostituendo gli esseri umani nei lavori pericolosi e/o faticosi, questa definizione è stata messa in discussione negli ultimi anni, grazie ad uno straordinario avanzamento di questa tecnologia, infatti, i robot sono sempre più presenti in tanti momenti e luoghi diversi della nostra vita.

Futuro della robotica e rischi

In futuro potremmo vedere robot impiegati in tantissimi lavori a oggi di pertinenza umana, in Giappone ad esempio, dove ci sono moltissime persone anziane che hanno bisogno di essere accudite, i robot sono entrati nelle case per tenere compagnia e controllare lo stato di salute di queste persone, una cosa che vedremo accadere sempre più spesso in futuro.

In futuro sempre più lavori umani saranno rimpiazzati da attività autonome e robotizzate, specialmente nei lavori pericolosi e ripetitivi ma il pericolo e’ di non riuscire a gestire a livello sociale, etico e legislativo questo rapido cambiamento . Inoltre, un altro problema che ci troveremo ad affrontare in futuro, sarà probabilmente quello legato alla distribuzione di questa tecnologia.

Oggi alcune nazioni come Cina, Giappone e USA investono ingenti somme di denaro nella robotica, portando ad un continuo progresso tecnologico.