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Levitazione ad ultrasuoni con Arduino – Ultrasonic Levitator with Arduino

Gli esperimenti di levitazione mi hanno sempre affascinato! Oggi finalmente sono riuscito a realizzarne uno molto particolare, come vedrete nel video questo dispositivo è capace di far levitare piccoli oggetti (es. pezzettini di polistirolo) attraverso l’utilizzo degli ultrasuoni

Per questo esperimento ho utilizzato due capsule trasmittenti ad ultrasuoni con frequenza di lavoro di 40KHz, una scheda Arduino e un driver di potenza L293D.

La scheda Arduino appositamente programmata funge da multivibratore astabile. Per fare ciò, è stato opportunamente programmato il timer interno del microcontrollore Atmega328. In questo modo è stato possibile generare un segnale ad onda quadra, prelevato dai pin di I/O delle scheda, che sono rispettivamente i pin A0 e A1.

La frequenza del segnale di uscita è circa 40 KHz, perfetta per pilotare le capsule utilizzate.

Infine, il driver di potenza L293D (alternativa L298) è in grado di erogare la corrente richiesta dalle capsule.

Schema elettrico e di montaggio:

Nel link di seguito trovate il codice sorgente che ho utilizzato per questo esperimento.

https://1drv.ms/u/s!Ah8yhB72WFVxgxXI1Xig7fBsPpzP?e=iz73Ae

Valerio Conicella

19 commenti

  1. Ivano Guagnelli

    Buongiorno e complimenti per i lavori!
    Sono un insegnante di musica e mi interessava far vedere ai miei piccoli quello che altro la musica e i suoni possono fare. Da tempo avevo visto apparecchi di questo tipo ma non conosco nulla di elettronica, saldature etc. Visto questo momento storico dove la didattica, purtroppo, deve essere a distanza ma dal vivo. È possibile creare questo dispositivo con le breadboard con i pin a incastro? Se avessi modo di capire come creare un circuito in maniera più rapida e indolore possibile sarebbe fantastico. Spero in una sua risposta. Grazie e buona giornata.

    • Valerio Conicella

      Ciao Ivano, grazie tante per l’interesse dimostratomi. E’ possibile ricreare l’esperimento abbastanza facilmente con l’ausilio della breadboard e alcune schede commerciali come Arduino. Se vuole posso farle uno schema più dettagliato e inviarle dei link dove può acquistare tutto il materiale necessario. Mi faccia sapere. Valerio

  2. Ivano Guagnelli

    Buongiorno e grazie mille per la risposta 🙂 lascio la mia mail: ivanoguagnelli@gmail.com.
    Gentilissimo per l’aiuto e il supporto e che hai capito la situazione. Se capisco dove inserire spinotti e componenti mi ci metto. Da piccolo giocare ai Lego e fare i puzzle ero bravissimo 😅
    Buona Domenica.

    • Valerio Conicella

      Grazie Ivano, ti contatterò tra qualche giorno per il da farsi. A presto. Valerio.

  3. Mattia Treppiedi

    Buonasera e complimenti per questo lavoro
    Sono uno studente di elettronica a cui è sempre interessata la levitazione con qualunque dispositivo e volevo provare a ricreare questo esperimento, come posso ricreare il circuito?
    Grazie in anticipo e buona serata

  4. Mattia

    Buonasera e complimenti per questo progetto.
    Sono un ragazzo che è sempre stato interezzato alla levitazione e sarei interessato a ricreare l’esperimento. Sarebbe mica possibile avere la componentistica e uno schema dettagliato del circuito?
    Grazie e buona serata

    • Valerio Conicella

      Grazie Mattia,

      Se sei alle prime armi ti consiglio di utilizzare una bread board in modo da facilitarti il montaggio del circuito. Tutti i componenti sono riportati sullo schema elettrico presente nell’articolo. Se hai bisogno di ulteriori spiegazioni chiedimi pure.
      Valerio

      • Mattia Treppiedi

        Va bene grazie.

  5. Mattia Treppiedi

    scusami sono sempre io, non è che si potrebbe avere uno schema con i collegamenti disegnati , se possibile. grazie in anticipo

  6. GIANPAOLO spampinato

    ciao posso, potrei chiederti anche io lo schema di collegamento ? E poi avrei da porti una domanda relativamente alla parte di amplificazione, cosa hai utilizzato per amplificare ? E’ necessario amplificare ? O non si riuscirebbe ?
    Grazie mille

    • Valerio Conicella

      Ciao, ho aggiornato la pagina. Troverai lo schema di montaggio nell’articolo.

      Si, il driver di potenza è indispensabile perché i pin di Input/Output dell’ Arduino possono erogare una corrente massima che si aggira sui 20 mA.

      Valerio

      • GIANPAOLO spampinato

        Grazie mille per la disponibilità, ottimo progetto.

  7. salvina gagliano

    Salve,
    progetto molto interessante Potrei avere per favore il link dove acquistare le capsule trasmittenti ad ultrasuoni?
    La ringrazio
    SG

  8. tommaso

    ciao bellissimo lavoro. riusciresti a spiegarmi come funziona il codice?

    • Valerio Conicella

      Ciao Tommaso, grazie mille. Il funzionamento si basa sull’utilizzo del TIMER1 che in linea di principio non è altro che un contatore. Il TIMER1 effettua un conteggio in base alla frequenza di clock e quando raggiunge un valore prefissato (valore di match) memorizzato in un apposito registro, viene generato un interrupt. Di conseguenza la funzione (ISR) inverte il valore della PORTC ottenendo così un segnale ad onda quadra di 40 KHz. Puoi ottenere frequenze di uscita differenti agendo sul prescaler e sul compare register.

      Spero di essere stato chiaro.
      Valerio

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