MK193, un cubo LED fai-da-te subito pronto all’uso

Gli effetti di luce, insieme a quelli acustici ed agli effetti speciali realizzati in computer grafica, sono tra gli elementi più interessanti e divertenti di tantissime applicazioni; non soltanto nel cinema o in televisione ma anche durante le feste. Oggi vi proponiamo una soluzione educational davvero interessante che vi consentirà di sperimentare l'illuminazione a LED a partire da una struttura cubica che potrete animare a vostro piacimento.

Quando l'elettronica diventa divertimento, tutto è più semplice e più piacevole. E ovviamente il componente circuitale con cui è più semplice iniziare a fare delle prove è quello che produce l'output più "immediato" ovvero il segnale luminoso.

Se si sfruttano i LED, anche la programmazione di un microcontrollore può diventare un vero e proprio gioco.

Dare vita ad effetti di luce solidi, oppure anche semplicemente piani, potrà, grazie al kit che vi presentiamo oggi, diventare un gioco divertente praticamente per tutti, a partire da chi comincia a saldare finendo col più esperto dei programmatori.

Quello di cui stiamo parlando, in buona sostanza, è un semplice cubo luminoso costituito da tre piani e nove colonne, per un totale di 27 elementi luminosi, pilotati tramite un semplice PIC e dotato di interfaccia USB. La vera sfida è che prima di metterlo in funzione lo dovrete assemblare voi, saldatura per saldatura, componente per componente.
Un gioco istruttivo e stimolante grazie al quale metterete alla prova le abilità che date più per scontate.

Questa volta, a differenza di ciò che facciamo di solito, la prima cosa di cui vogliamo parlare è il microcontrollore. La logica di questo interessante kit è controllata da un PIC18F14K50 targato Microchip, il quale si interfaccia con il computer ed esegue i giochi di luce che vengono comandati tramite un MUX 3x9.
Il multiplexer è, infatti, un componente elettronico, digitale, che abilita un'uscita analogica, tra le 9, in corrispondenza della combinazione binaria in ingresso.
Tutto questo se la linea di Enable è attiva.

Ma torniamo un attimo al PIC per darne alcune caratteristiche funzionali fondamentali:

  • Tipo di memoria: Flash
  • Quantità di memoria (kB): 16
  • Velocità CPU (MIPS): 12
  • Byte di RAM: 768
  • Data EEPROM: 256
  • Digital Communication Peripherals: 1-UART, 1-A/E/USART, 1-SPI, 1-I2C1-MSSP(SPI/I2C)
  • ADC: 10 bit, 9 canali
  • Comparatori: 2
  • USB: 1, USB 2.0
  • Temperature operative (°C): da -40 a 125
  • Tensioni operative (V): da 1.8 a 5.5

Il connettore USB (che in questo caso consentirà al circuito di lavorare a 5V, 500 mA) è localizzato su un lato della scheda ed oltre al microcontrollore ci sono una serie di resistenze e condensatori che servono a realizzare le "solite" funzioni ovvero il disaccoppiamento delle alimentazioni, per evitare livelli di sovratensione, l'indispensabile quarzo, per il funzionamento e la temporizzazione, un paio di diodi per evitare percorsi di corrente inversi e poco più.

Ok ma come funziona?

Il funzionamento del circuito è estremamente semplice: una volta realizzati tutti i collegamenti (per i quali vi servirà qualche utensile, un po' di dimestichezza con le saldature poco più), così come lo schematico suggerisce,

schema

potrete alimentare il circuito e pilotare i piani tramite le tre linee dell'integrato.
In sostanza, i piani corrispondono all'unione dei catodi dei LED che si trovano allo stesso livello. Le colonne, invece, sono collegate a tre anodi.
Il tutto si comanda facilmente perché le linee di I/O del micro che vengono utilizzate come uscita registrano una differenza di potenziale più alta quando viene fornita corrente.
Per poterli pilotare tutti, vengono accesi, o interrogati, in sequenza e pertanto se vogliamo, per esempio, accendere il secondo elemento del secondo piano bisogna portare la linea dedicata a livello logico basso e nel contempo mantenere a 1 logico tutte le altre compreso quella del LED che si vuole illuminare.

Una volta assemblato il circuito, sarete pronti per divertirvi. E a proposito di istruzioni, ecco la documentazione che vi serve.
In realtà, bisogna dirlo, come documentazione è essenziale ma si tratta di un kit educational e questo potrebbe essere davvero un ottimo stimolo per voi per trovare la soluzione funzionalmente accettabile.
D'altronde, non è questo imparare?

Tra le altre cose, una volta che avrete capito il funzionamento, siamo sicuri che modificherete il programma più e più volte per poter ottenere delle configurazioni sempre diverse.

E le possibilità di migliorare questo kit sono infinite perché una volta che avete capito la logica, sarà facile per voi immaginare una matrice più grande, con LED diversi, magari RGB.
E così vi ritroverete in un battibaleno a fare esperimenti sempre diversi. E tutto questo per appena 30 €.
Non vi pare notevole?

Il kit MK193 è disponibile a catalogo CONRAD con spedizione 24h.

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