MACCHINA UNIVERSALE DI TRAZIONE – ACQUISIZIONE MISURE

Pubblicato il 3 Ottobre 20161 Settembre 2019 di paolosordi

Le macchine universali presenti nei laboratori di tecnologia presentano un sistema geniale per la registrazione della curva di trazione su di un supporto cartaceo. L’asse degli allungamenti viene percorso dalla matita facendo ruotare un rullo. Il rullo è collegato tramite una puleggia ed una funicella al telaio che allunga il provino. Lo spostamento della matita lungo l’asse delle forze avviene con un asta che è collegata tramite un pignoncino del dinamometro. L’unico punto debole in questo sistema è proprio il pennino o la matita che viene premuta sul rotolo di carta millimetrata. Con due trasduttori elettronici ed un convertitore di segnale da analogico a digitale è possibile acquisire direttamente le due grandezze forza e allungamento

```
% Autori
```

% Prof. Paolo Sordi IPSIA A. Pacinotti, Pontedera (Pisa)

% Prof. Danilo Pasquini IPSIA Paolo Parodi Delfino, Colleferro (Roma)

```
%
```
```
function varargout = trazione(varargin)
```
```
% TRAZIONE M-file for trazione.fig
```

%      TRAZIONE, by itself, creates a new TRAZIONE or raises the existing

```
%      singleton*.
```
```
%
```

%      H = TRAZIONE returns the handle to a new TRAZIONE or the handle to

```
%      the existing singleton*.
```
```
%
```

%      TRAZIONE('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local

%      function named CALLBACK in TRAZIONE.M with the given input arguments.

```
%
```

%      TRAZIONE('Property','Value',...) creates a new TRAZIONE or raises

```
%      the
```

%      existing singleton*.  Starting from the left, property value pairs are

%      applied to the GUI before trazione_OpeningFunction gets called.  An

%      unrecognized property name or invalid value makes property application

%      stop.  All inputs are passed to trazione_OpeningFcn via varargin.

```
%
```

%      *See GUI Options on GUIDE's Tools menu.  Choose "GUI allows only one

```
%      instance to run (singleton)".
```
```
%
```
```
% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES
```
```
 
```

% Edit the above text to modify the response to help trazione

```
 
```

% Last Modified by GUIDE v2.5 20-Sep-2011 13:20:03

```
 
```

% Begin initialization code - DO NOT EDIT

```
gui_Singleton = 1;
```

gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...

                   'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...

                   'gui_OpeningFcn', @trazione_OpeningFcn, ...

                   'gui_OutputFcn',  @trazione_OutputFcn, ...

                   'gui_LayoutFcn',  [] , ...

                   'gui_Callback',   []);

if nargin &amp;&amp; ischar(varargin{1})

    gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

```
end
```
```
if nargout
```

    [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

```
else
```

    gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

```
end
```
```
% End initialization code - DO NOT EDIT
```
```
 
```
```
 
```

% --- Executes just before trazione is made visible.

function trazione_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)

% This function has no output args, see OutputFcn.

```
% hObject    handle to figure
```

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% varargin   command line arguments to trazione (see VARARGIN)

```
 
```

% Choose default command line output for trazione

```
handles.output = hObject;
```
```
 
```
```
% Update handles structure
```
```
guidata(hObject, handles);
```
```
 
```

% UIWAIT makes trazione wait for user response (see UIRESUME)

```
% uiwait(handles.figure1);
```
```
 
```
```
 
```
```
 
```

% --- Executes on button press in pushbutton1.

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton1 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

```
global reset_lunghezza
```
```
global reset_forza
```
```
spegni_tutti_i_pulsanti (handles)
```
```
set(handles.pushbutton7,'Enable','on');
```
```
set(handles.pushbutton4,'Enable','on');
```

[forza,lunghezza] = preleva_segnali(handles)

```
save lunghezza lunghezza
```
```
reset_lunghezza = lunghezza;
```
```
reset_forza = forza;
```

set(handles.edit23,'String',num2str(reset_lunghezza));

set(handles.edit22,'String',num2str(reset_forza));

```
 
```
```
 
```
```
 
```

% --- Executes on button press in pushbutton4.

function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton4 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

```
global s
```
```
global continua_accendi
```
```
global vettore_lunghezze
```
```
global vettore_forze
```
```
global vettore_lunghezze_bit
```
```
global vettore_forze_bit
```
```
global vettore_tempi 
```
```
global continua_acquisizione
```
```
spegni_tutti_i_pulsanti (handles)
```
```
set(handles.pushbutton5,'Enable','on');
```
```
axes(handles.axes3)
```
```
cla
```
```
continua_accendi = 0;
```
```
pause(1)
```
```
vettore_lunghezze = [];
```
```
vettore_forze = [];
```
```
vettore_lunghezze_bit = [];
```
```
vettore_forze_bit = [];
```
```
vettore_tempi =[];
```
```
%vettore_lunghezze (1) = 0;
```
```
%vettore_forze (1) = 0 ;
```
```
%vettore_tempi (1) = 0;
```
```
tic
```

reset_forza = str2num(get (handles.edit22,'String'))

reset_lunghezza = str2num(get (handles.edit23,'String'))

coefficiente_lunghezza = str2num(get (handles.edit17,'String'))

coefficiente_forza = str2num(get (handles.edit18,'String'))

```
continua_acquisizione = 1;
```
```
while (continua_acquisizione)
```

    [forza,lunghezza] = preleva_segnali(handles)

      vettore_lunghezze_bit (end+1) = lunghezza ;

```
    vettore_forze_bit (end+1) = forza ;
```

    X_LUN= (lunghezza- reset_lunghezza)*coefficiente_lunghezza

    X_FOR= (forza- reset_forza)*coefficiente_forza

    vettore_lunghezze (end+1) = (X_LUN);

```
    vettore_forze (end+1) = (X_FOR);
```
```
    vettore_tempi (end+1) = toc;
```
```
    tic
```
```
    axes(handles.axes3)
```

        plot (vettore_lunghezze,vettore_forze)

```
        grid
```
```
        xlabel('Delta L [mm]')
```
```
        ylabel('Forza [N]')
```
```
    drawnow
```
```
%      tic
```
```
%      while (toc&lt;1)
```
```
%      end
```
```
end
```
```
 
```

% --- Executes on button press in pushbutton5.

function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton5 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

```
global vettore_lunghezze
```
```
global vettore_forze
```
```
global vettore_lunghezze_bit
```
```
global vettore_forze_bit
```
```
global vettore_tempi 
```
```
global continua_acquisizione
```
```
spegni_tutti_i_pulsanti (handles)
```
```
set(handles.pushbutton6,'Enable','on');
```
```
continua_acquisizione = 0;
```

cartella_esperimento = [date ' ' num2str(ceil(rand*1000000))]

```
direttorio = cd
```
```
mkdir (cartella_esperimento) 
```
```
cd (cartella_esperimento)
```

lunghezza_matrice = length(vettore_tempi)

coefficiente_lunghezza = str2num (get(handles.edit17,'String'));

coefficiente_forza = str2num (get(handles.edit18,'String'));

reset_lunghezza = str2num (get(handles.edit23,'String'));

reset_forza = str2num (get(handles.edit22,'String'));

sezione = str2num (get(handles.edit29,'String'));

lunghezza = str2num (get(handles.edit32,'String'));

matrice_excel  = cell (lunghezza_matrice+20,30);

```
matrice_excel {1,1} = 't[s]';
```
```
matrice_excel {1,2} = 'F[bit]';
```
```
matrice_excel {1,3} = 'L[bit]';
```
```
matrice_excel {1,5} = 'F[N]';
```
```
matrice_excel {1,7} = 'Delta L[mm]';
```
```
matrice_excel {1,10} = 'Sigma[N/mm²]';
```
```
matrice_excel {1,12} = 'Epsilon[]';
```

matrice_excel {1,6} = 'coeff. lunghezza';

matrice_excel {2,6} = coefficiente_lunghezza;

matrice_excel {3,6} = 'reset lunghezza';

```
matrice_excel {4,6} = reset_lunghezza;
```
```
matrice_excel {1,4} = 'coeff. forza';
```

matrice_excel {2,4} = coefficiente_forza;

```
matrice_excel {3,4} = 'reset forza';
```
```
matrice_excel {4,4} = reset_forza;
```
```
matrice_excel {3,9} = 'Sezione[mm²]';
```
```
matrice_excel {4,9} = sezione;
```
```
matrice_excel {3,11} = 'Lunghezza[mm]';
```
```
matrice_excel {4,11} = lunghezza;
```
```
for i=1:lunghezza_matrice
```

    matrice_excel {i+10,1} = vettore_tempi(i);

    matrice_excel {i+10,2} = vettore_forze_bit(i) ;

    matrice_excel {i+10,3} = vettore_lunghezze_bit(i);

```
end
```

xlswrite('Dati_prova_solo_bit.xls', matrice_excel,'Trazione','A3')

```
for i=1:lunghezza_matrice
```

    matrice_excel {i+10,5} = vettore_forze(i);

    matrice_excel {i+10,7} = vettore_lunghezze(i);

```
end
```

xlswrite('Dati_prova_solo_bit_forza_lunghezze.xls', matrice_excel,'Trazione','A3')

```
for i=1:lunghezza_matrice
```

    matrice_excel {i+10,10} = vettore_forze(i) / sezione;

    matrice_excel {i+10,12} = vettore_lunghezze(i) / lunghezza;

```
end
```
```
save dati_esperimenti
```

xlswrite('Dati_prova_completo.xls', matrice_excel,'Trazione','A3')

```
cd (direttorio)
```

pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles)

comando = ['explorer ' cartella_esperimento]

```
dos(comando)
```
```
 
```
```
 
```

% --- Executes on button press in pushbutton6.

function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton6 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

```
global s
```
```
global continua_accendi
```
```
global vettore_lunghezze_ADC
```
```
global vettore_forze_ADC
```
```
global lunghezza_vettore
```
```
spegni_tutti_i_pulsanti (handles)
```
```
set(handles.pushbutton7,'Enable','on');
```
```
set(handles.pushbutton1,'Enable','on');
```
```
axes(handles.axes1)
```
```
cla
```
```
continua_accendi = 1
```
```
s = serial('COM4');
```
```
set(s,'BaudRate',9600);
```
```
set(s,'DataBits',8);
```
```
set(s,'StopBits',1);
```
```
try 
```
```
    fopen(s);
```
```
catch
```

    msgbox('Apertura connessione non riuscita')

```
    fclose(s)
```
```
    fdelete(s)
```
```
end
```
```
pause(1)
```
```
vettore_lunghezze_ADC = [];
```
```
vettore_forze_ADC = [];
```
```
vettore_lunghezze_ADC(1) = 0;
```
```
vettore_forze_ADC(1) = 0;
```
```
while (continua_accendi)
```
```
%    save eventdata
```

    [forza,lunghezza] = preleva_segnali(handles);

```
    drawnow
```
```
%      tic
```
```
%      while (toc&lt;1)
```
```
%      end
```
```
end
```
```
 
```
```
 
```

% --- Executes on button press in pushbutton7.

function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton7 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

```
global s
```
```
global continua_accendi
```
```
spegni_tutti_i_pulsanti (handles)
```
```
set(handles.pushbutton6,'Enable','on');
```
```
continua_accendi = 0
```
```
fclose(s)
```
```
delete(s)
```
```
clear s
```
```
 
```
```
 
```

% --- Executes on mouse press over figure background, over a disabled or

% --- inactive control, or over an axes background.

function figure1_WindowButtonDownFcn(handles)

% hObject    handle to figure1 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

```
% beep
```
```
% msgbox('rimpicciolisco')
```
```
 
```
```
 
```

function [forza,lunghezza] = preleva_segnali(handles)

```
global s
```
```
global vettore_lunghezze_ADC
```
```
global vettore_forze_ADC
```
```
global lunghezza_vettore
```
```
global continua_accendi 
```
```
global continua_acquisizione 
```
```
global coefficiente_lunghezza
```
```
global coefficiente_forza
```
```
numero_letture_per_grandezza = 5;
```
```
try 
```
```
    fprintf(s,'%s','R');
```
```
    parola = fscanf(s)
```
```
catch 
```
```
    msgbox('lettura non riuscita')
```
```
    fclose(s)
```
```
    delete(s)
```
```
    forza = 0
```
```
    lunghezza = 0
```
```
    continua_accendi = 0
```
```
    continua_acquisizione = 0
```
```
    return
```
```
end
```

tempo_di_acquisizione = str2num(get (handles.edit21,'String'));

```
pause(tempo_di_acquisizione/1000);
```

% variabile parola acquisita tramite seriale da arduino

```
[aux,lunghezza_stringa] = size(parola);
```
```
vettore_lunghezza_statistica = [];
```
```
vettore_forza_statistica = [];
```
```
forza = 0;
```
```
[aux,lunghezza_stringa] = size(parola);
```
```
i = 0;
```
```
conta_lunghezze = 0 ;
```
```
while i &lt; lunghezza_stringa 
```
```
    i = i + 1;
```
```
%    disp (['i',num2str(i)]);
```
```
    disp(['parola ' ,parola]);
```
```
    if parola(i) == ' ' 
```
```
        i = i + 1;
```
```
        numerostringa = [];
```
```
        numerostringa = parola (i);
```
```
        finito = 1;
```
```
        while finito
```
```
             i = i + 1;
```

             if i &lt; lunghezza_stringa

                 numerostringa = [numerostringa, parola(i)];

```
             else 
```

                 numerostringa = [numerostringa, parola(i)];

```
                 finito = 0;
```
```
             end
```
```
             if parola (i) == ' '
```
```
                 finito = 0;
```
```
                 i = i-1;
```
```
             end
```
```
        end
```
```
        str2num(numerostringa);
```

        conta_lunghezze = conta_lunghezze + 1;

        if conta_lunghezze &lt;= numero_letture_per_grandezza vettore_lunghezza_statistica (end+1) = str2num(numerostringa); end if conta_lunghezze &gt; numero_letture_per_grandezza &amp;&amp; conta_lunghezze &lt;= numero_letture_per_grandezza*2 vettore_forza_statistica(end+1) = str2num(numerostringa); end end end lunghezza = median (vettore_lunghezza_statistica); lunghezza= 2^13-lunghezza forza = median (vettore_forza_statistica); reset_lunghezza = str2num (get(handles.edit23,'String')); reset_forza = str2num (get(handles.edit22,'String')); vettore_reset_lunghezza = reset_lunghezza .* ones(lunghezza_vettore,1); vettore_reset_forza = reset_forza .* ones(lunghezza_vettore,1); lunghezza_vettore = str2num (get(handles.edit24,'String')); vettore_forze_ADC(end+1) = forza; set(handles.edit19,'String',lunghezza); length(vettore_forze_ADC); while length(vettore_forze_ADC) &gt;= lunghezza_vettore

```
    vettore_forze_ADC(1) = [];
```
```
    vettore_reset_forza (1) = []; 
```
```
end
```
```
hold on
```
```
axes(handles.axes2)
```
```
cla
```
```
plot (vettore_forze_ADC)
```
```
plot (vettore_reset_forza,'r')
```
```
   xlabel('misure')
```
```
        ylabel('Forza [bit]')
```
```
 
```
```
ylim([0 8192])
```
```
% grafico vettore lunghezze        
```
```
set(handles.edit14,'String',forza);
```

vettore_lunghezze_ADC(end+1) = lunghezza;

```
length(vettore_lunghezze_ADC);
```

while length(vettore_lunghezze_ADC) &gt;= lunghezza_vettore

```
    vettore_lunghezze_ADC(1) = []; 
```
```
    vettore_reset_lunghezza (1) = []; 
```
```
end
```
```
hold on
```
```
axes(handles.axes1)
```
```
cla
```
```
plot (vettore_lunghezze_ADC)
```
```
plot (vettore_reset_lunghezza,'r')
```
```
ylim([0 8192])
```
```
xlabel('misure')
```
```
ylabel('Lunghezza [bit]')
```

coefficiente_lunghezza = str2num (get(handles.edit17,'String'));

coefficiente_forza = str2num (get(handles.edit18,'String'));

X_LUN= (lunghezza- reset_lunghezza)*coefficiente_lunghezza

X_FOR= (forza- reset_forza)*coefficiente_forza

set(handles.edit11,'String',num2str(X_LUN));

set(handles.edit12,'String',num2str(X_FOR));

Sezione = str2num (get(handles.edit29,'String'));

lunghezza_provetta = str2num (get(handles.edit32,'String'));

```
X_SIGMA  = X_FOR / Sezione
```
```
X_eps  = X_LUN / lunghezza_provetta
```

set(handles.edit30,'String',num2str(X_SIGMA));

set(handles.edit31,'String',num2str(X_eps));

```
 
```
```
 
```

function spegni_tutti_i_pulsanti (handles)

set(handles.pushbutton1,'Enable','off');

set(handles.pushbutton2,'Enable','off');

set(handles.pushbutton4,'Enable','off');

set(handles.pushbutton5,'Enable','off');

set(handles.pushbutton6,'Enable','off');

set(handles.pushbutton7,'Enable','off');

MACCHINA UNIVERSALE DI TRAZIONE – ACQUISIZIONE MISURE

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