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Introduzione
Inizio con il dire che questo progetto l'ho realizzato a scopo didattico nella classe 4adella scuola che frequentavo.
Lo scopo del progetto è di realizzare un circuito in grado di comandare tre lampade con l’ausilio di un comune telecomando. Le lampade premendo gli opportuni tasti del telecomando si accenderanno in base alle sequenze di lampeggio predefinite.
Descrizione
Il funzionamento del progetto procede nel seguente modo: premendo per esempio il pulsante 1 il telecomando invia l’ordine al diodo ricevitore a infrarossi (nel suo interno ha un fotodiodo a infrarossi e un decodificatore seriale) che a sua volta è collegato al PICAXE 08M il quale elabora il comando del fotodiodo e tramite un interfaccia di potenza, basata principalmente sul MOC3020 e TRIAC, accende le lampade in base alla sequenza rispettiva al tasto 2.
Schema a blocchi
Descrizione di ogni singolo blocco
Elenco componenti
Ø Alimentatore stabilizzato DC 5V:
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â„–
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Componente
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1
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Trasformatore AC
220 V – 9 V
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1
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Ponte di Greaz
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1
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Condensatore elettrolitico 2200μF 25V
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2
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Condensatore poliestere
100 nF
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1
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Regolatore di tensione LM7805
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1
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Condensatore elettrolitico
22μF
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Ø Circuito di funzionamento base micro-controller:
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â„–
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Componente
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1
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PICAXE-08M
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1
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Connettore per Jack da 3,5mm
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1
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Condensatore poliestere
10 nF
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1
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Resistenze 10 kΩ
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1
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Resistenze 22 kΩ
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Ø Circuito di ricezione IR e il rispettivo dispositivo di comando:
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â„–
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Componente
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1
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Ricevitore IR
TSOP2236
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1
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Condensatore elettrolitico
4,7 μF
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1
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Resistenze 4,7 kΩ
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1
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Resistenze 330 Ω
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1
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Telecomando Sony
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Ø Interfaccia di potenza e carico:
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â„–
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Componente
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3
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MOC 3020
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3
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TRIAC TIC216M
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3
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Condensatore polipropilene
220 nF 250V
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3
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Resistenze 1.5 kΩ 1 W
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6
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Resistenze 220 Ω
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3
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Lampade 220 V 100 W
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Schema elettrico
Descrizione dei principali componenti
Vi illustro solo il MOC e il TRIAC poichè gli altri dispositivi li ho già trattati nelle altre pagine:
Sistema di gestione e di controllo di un amplificatore Hi-Fi
Il MOC3020 è comunemente chiamato foto accoppiatore, grazie a questo dispositivo è possibile realizzare un isolamento elettrico tra la parte di controllo e quella di potenza che il progetto andrà a pilotare. Nello specifico questo circuito integrato è usato spesso come driver per triac di potenza, come nel nostro caso. Internamente è presente tra i pin 1 e 2 un LED che si illumina quando viene polarizzato correttamente e va ad illuminare il foto-diac il quale chiude il circuito innescando il triac.
Il TRIC è uno dei componenti più utilizzati della famiglia dei tiristori. E' formato da tre terminali: anodo, catodo e gate ed è di tipo bidirezionale, quindi non bisogna badare alla polarizzazione. Viene innescato mediante impulsi (sia positivi che negativi) di corrente di sufficiente intensità applicati al gate. Una volta in conduzione non è più controllato dal gate e può essere spento solo se si porta la corrente principale al di sotto di un valore di mantenimento piuttosto basso (alcuni mA). I valori di correnti che può trattare sono max 50A.
Software
Il seguente software è stato realizzato con Programming Editor
main:
infrain2 ;wait for new signal
if infra = 1 then swon1 ;switch on 2
if infra = 2 then swon2 ;switch on 3
if infra = 3 then swon3 ;switch on 4
goto main
swon1: high 4
high 1
high 2
pause 1000
low 4
low 1
low 2
pause 1000
high 4
high 1
high 2
pause 1000
low 4
low 1
low 2
pause 1000
high 4
high 1
high 2
pause 1000
low 4
low 1
low 2
goto main
swon2: high 4
pause 1000
high 1
pause 1000
high 2
pause 1000
low 4
pause 1000
low 1
pause 1000
low 2
pause 1000
high 2
pause 1000
high 1
pause 1000
high 4
pause 1000
low 4
pause 1000
low 1
pause 1000
low 2
goto main
swon3: high 4
high 1
high 2
pause 6000
low 4
low 1
low 2
goto main
Il software utilizzato in questo progetto e presente nel PICAXE 08M è scritto in linguaggio BASIC e ha la funzione di aspettare un segnale elettronico inviato dal ricevitore IR e comportarsi di conseguenza.
Per esempio se dal telecomando si pigia il tasto 4 si va alla sequenza:
swon3: high 4
high 1
high 2
pause 6000
low 4
low 1
low 2
quindi in definitiva poiché i piedini del microcontrollore: out4, ou1 e out 2 si attivano (high4, high, high2) tutte le lampade si accenderanno per 6 secondi (pause 6000) dopo di che si spegneranno (low 4, low 1, low 2).
Premendo il tasto 2 le luci lampeggeranno con intervalli si 1 secondo, mentre premendo il tasto 3 le luci faranno un effetto di lampeggio "casuale".
Nel caso in cui si pigia un tasto sul telecomando diverso da 2, 3 o 4 non si avrà nessun esito in quanto solo per quei tasti è prevista una sequenza.
Analisi del progetto
Il circuito presentato in questo progetto utilizza un micro controller PICAXE il quale tramite un telecomando SONY pilota delle lampade con l’ausilio di un’interfaccia di potenza.
Il funzionamento è: quando si pigia il tasto sul telecomando (2, 3 o 4) il ricevitore IR riceve l’impulso e invia al micro controller serialmente il segnale elettrico rispettivo al quel tasto premuto il quale lo elabora e esegue le operazioni scelte, quindi se l’operazione prevede per esempio high 1 l’uscita 1 assume livello logico “alto” . Assumendo quindi un livello logico alto il piedino del micro controller out1 fa illuminare il LED presente nel foto accoppiatore facendo così attivare ed andare in conduzione l’elemento fotosensibile che permette il passaggio di corrente e quindi innescare il Triac il quale comportandosi da interruttore elettronico fa accendere le lampade. Come già detto precedentemente il triac una volta innescato rimane attivo, quindi per disinnescarlo (quando il software lo prevede) è stato inserito un circuito di snubber, formato da una resistenza ed un condensatore che consentiranno lo spegnimento delle lampade.
Inoltre modificando il softvare è possibile utilizzare il progetto per pilotare le lampade in modo on/off.
Collaudo
Dopo aver assemblato opportunamente tutti i componenti si passa al collaudo.
Eseguendo il collaudo si sono riscontrati i seguenti problemi e le opportune osservazioni:
1. Nel circuito di potenza si consiglia di utilizzare una resistenza di 1.5KΩ e di 1W, nel caso in cui non si utilizza una resistenza di questa potenza, il circuito adrà in contro a danneggiamenti e malfunzionamenti
2. Il circuito funziona perfettamente in base a come è stato progettato e non vi sono difetti.
Allegati
Purtroppo non ho le foto della realizzazione poichè al tempo dovetti consegnare il tutto alla scuola. Non conoscendo e quindi non-registrato su questo sito non mi venne il movente di fare delle foto. In questo momento ho solo la relazione che in gran parte ho postato, il
PCB del circuito di potenza e alcuni componeti che mi ritrovo poichè li presi per eventuali danneggiamenti!
Per info e dubbi commentate o contattatemi in MP.
Controllo di lampade tramite telecomando SONY
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