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Una sveglia luminosa - 3

sveglia luminosa progetto open source

L’impulso prodotto dall’uscita del primo monostabile manda in saturazione T3, il cui collettore produce un livello logico basso di pari durata ed eccita il piedino di trigger (8) dell’U4b. Quest’ultimo genera a sua volta un impulso positivo della durata definita dai valori di R11 e C10, e comunque ben maggiore di quella dell’impulso precedente (qualche secondo).

Ciò rappresenta il collegamento tra la prima e la seconda parte del circuito. Quanto al display LCD, dallo schema elettrico notate che è collegato direttamente al PIC16F84 siglato U3, e che le relative linee dei dati sono tenute a massa, in assenza di segnali di controllo, dalla rete resistiva di pull-down RT1.

La seconda sezione del circuito ha lo scopo di controllare, attraverso un fotoaccoppiatore (U7) un triac di media potenza al quale si possono collegare una lampada o un gruppo di lampade (LP); U7 è pilotato dal transistor T6 alla cui base giungono gli impulsi di pilotaggio prodotti dal secondo PIC (U5) opportunamente ritardati in modo da realizzare una variazione pressoché lineare della luminosità. In sostanza U5 funziona come un tradizionale dimmer a rete R/C, e genera impulsi positivi che crescono di durata quando la lampada deve illuminarsi progressivamente, e decrescono (nella fase che descriveremo in seguito) se la stessa deve funzionare in spegnimento.

Tali impulsi vengono generati in corrispondenza del passaggio per lo zero della tensione sinusoidale di rete, in modo da parzializzare i semiperiodi dell’onda (vedere i disegni di figura 1). Come riferimento per il passaggio dallo zero volt, essendo sconveniente collegarsi direttamente alla rete, prendiamo la tensione uscente dal ponte raddrizzatore PT1, ovvero gli impulsi sinusoidali che esso fornisce tra i propri elettrodi “+” e “-”: lo zero crossing si ha quindi ogni volta che si annulla la differenza di potenziale tra tali punti.

Ogni volta che ciò si verifica il transistor T6 si porta in interdizione e genera un impulso positivo che dal suo collettore giunge, invertito, all’uscita della NOT U6b: ogni impulso positivo e quindi negativo scarica C13 (che si carica quando T6 va in conduzione) attraverso la resistenza R19, cosicché, quando la tensione ai capi del condensatore è scesa al disotto del livello di soglia dell’ingresso della U6a l’uscita di quest’ultima commuta assumendo l’1 logico e restando in tale condizione fino a quando la tensione di riferimento (quella all’uscita del ponte a diodi) non si discosta sensibilmente da zero volt.

Evidentemente ad ogni passaggio per lo zero avremo un impulso positivo al piedino 18 dell’U5, impulso che servirà al microcontrollore quale sincronismo per far generare gli altri impulsi, ovvero quelli dati al T5 per eccitare il fotoaccoppiatore e quindi il triac di uscita con un certo ritardo, a seconda della luminosità voluta.

Notate il diodo Zener DZ2, inserito per limitare la tensione corrispondente all’1 logico all’uscita della U6a: fa da adattatore di livello, poiché U6 funziona a circa 12 volt, mentre il PIC è alimentato a 5V; con l’attuale circuitazione quando il piedino 4 della U6a si porta a livello alto (circa 12V), al PIC giunge comunque un potenziale non maggiore di 5,1 volt. Nulla cambia invece per lo zero logico, poiché con esso DZ2 non interviene.

 

 

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