Elettronica Integrazioni tipiche
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Relè - Relay
Semplicemente la funzione di un relè (in inglese Relay) è quella di chiudere o aprire un circuito in funzione al passaggio o meno di "corrente di controllo" a due suoi piedini (che internamente corrispondono ad una bobbina), su questi due piedini ci aspettiamo corrente continua per cui su uno ci sarà il + (V DC) e sull'opposto il - (GND), il circuito che si apre o chiude è COMPLETAMENTE separato da quello di controllo e può essere soggetto a corrente di gran lunga DIVERSA ad es. potrebbe essere alternata AC ed anche di migliaia di Volts.
NOTA nel segeunte schema si stà usando corrente continua 12V... è un esempio poteva essere 3.3V o 5V, il concetto del funzionamento è identico!
On:
Di relè ce ne sono di diversi tipi in base a corrente e tensione sul circuito di controllo, es. 3.3V DC, 5V o 12 V DC (con Arduino li useremo comodamente da 3.3V o 5V).
Supponendo di montare un relè da 5V DC.
Relè 5V DC
Individuazione ruolo dei piedini
Simbolo relè, diodo di protezione
Come è fatto, la bobbina
Dai contatti sottostanti verifichiamo quali sono i 2 contatti del circuito di controllo che ecciteranno la bobina del relè. Poiché la bobina sarà molto lunga essa è assimilabile ad una resistenza pertanto basterà trovare la coppia di contatti\piedini con qualche decina significativa di Ohm. Come si vede dal disegno associato al simbolo del relè, di solito su i due piedini della bobina ci si monta un diodo, è per evitare un ritorno di corrente che danneggi altri componenti come ad esempio un transistor.
In questo caso abbiamo un relè con 5 contatti o piedini:
- due sono relativi alla bobina per cui collegheremo un filo dal + ed uno dal - con una tensione ed amperaggio conforme a quanto indicato nominalmente sul relè;
- Quello che ho chiamato 'Piedino sorgente' in realtà si chiama COM (Comune) e sarà collegato con la corrente che vorremo portare in output;
- Quello che ho chiamato 'Deviazione di default' è in realtà il piedino NC (Normalmente chiuso) ovvero quello che ci si aspetta che passi sempre corrente;
- Quello che ho chiamato 'Deviazione comandata' è in realtà il piedino NO (Normalmente aperto) ovvero quello che ci si aspetta che normalmente non faccia passare corrente. Infatti, occorrerà il passaggio di corrente nella bobina affinché la corrente da COM passi per questo piedino.
NOTA 1 non abbiamo parlato della corrente necessaria ad eccitare la bobbina, OCCORRE VERIFICARE le specifiche del relè perché, ad es, potrebbero necessarie correnti che magari NON disponiamo ad es dell'ordine di 70mA (anche se con soli 5V)!
NOTA 2 la corrente su COM in genere non sarà mai la stessa che passerà da NO o NC!
Montiamo i componenti su breadboard:
Verifica attivazione con pulsante
Installazione
Transistor BJP
Condensatore
Come funziona un Condensatore... (elettrolitico)
Si collega una breadboard ad una batteria da 9V e si esegue quanto segue (prima foto):
- premere il pulsante di sinistra il LED rosso si illuminerà (per diciamo 1 secondo) e poi scemerà fino a spegnersi, rilasciare il pulsante. Il condensatore agisce come un bicchiere, si riempie e riempendosi consente alla corrente di fluire così che il LED si illumina. Quando il LED si spegne vuol dire che il condensatore è completamente carico e non farà passare corrente.
- Premere il pulsante di dx, il LED verde si accenderà in un solo abbaglio (mezzo secondo). Il condensatore carico agisce come una pila per il LED verde che assorbirà la corrente rapidamente così che mentre transita lo accenderà.
L'operazione di scarico del LED è più veloce rispetto a quella di caricamento.
Fronte
Retro
Fototransistor
Esempio implementato secondo le indicazioni del libro "Elettronica per Maker" di Paolo Aliverti.
Componenti:
- Fototransistor (ho usato quello allegato allo Starter Kit di Arduino Uno). Consigliato il LTR4206E;
- un resistore da 390Ω; io ho usato dei resistori in serie: 3 resistori da 10Ω, uno da 330Ω ed uno da 30Ω;
- due resistori da 10KΩ;
- un transistor NPN modello 2N2222;
- una bredboard;
- un alimentatore da 5.1V in allegato ad un kit della WayinTop;
- jump e fili.
- in condizione di massima luce, il LED rosso è quasi spento (non usare una fonte di luce a LED...); il fototransistor "assorbirà" circa 3.8V non facendo passare sufficiente corrente alla base del transistor posto frontalmente che quindi non farà passare sufficiente corrente attraverso il collettore e dal emettitore al catodo del LED rosso. Il fototransistor è come se avesse una sua base che in condizioni di buona luce avrà sufficiente corrente per consentire il passaggio tra i due piedini (collettore ed emettitore).
- in condizione di buio, se si copre con un tappo il fototransistor, il LED rosso si accenderà; il fototransistor "assorbirà" solo 69mV pertanto la corrente sarà sufficiente per la base del transistor di fronte che farà transitare corrente verso il LED.
Level shifter
Sono componenti che consentono ad esempio il cambio di tensione. Nel mondo Arduino si parla di level shifter da 5V a 3.3V e viceversa.Eccone uno della AZ Delivery con circuito integrato della Texas Instruments TXO108E (nome articolo: Logiklevel Wandler TXO108E).
Con le seguenti specifiche:
| Caratteristica | Valore | etc |
|---|---|---|
| Power supply | 3.3V - 5V | bidirezionale |
| Power consuption | 150mA | |
| Logic level |
Bassa tensione: da 1.4 a 3.6V |
|
| Data transfer |
Push pull: 110 Mpps |
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| Nr pin | 20 |
Esempio collegamento con display e Atmega328p:
Mappa e Link
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