Elettronica Sperimentazioni e Progetti
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Contents
Esperimenti di Studio
Relè
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 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 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.
Circuiti Integrati
Stabilizzatore tensione L7805
Il compito del circuito integrato "Regolatore stabilizzato di tensione" L7805 (L7805CV CC 1HD VW MAR 425 E 3) è quello di fornire in output una tensione fissa di 5V potendo ricevere in input una qualsiasi tensione dai 5 ai 20 volt.
Che su breadboard diventa:
(*) Il multimetro\tester mostra 5.06V ma è un valore oscillante e stabilmente resterà 5.05V Dalla mia sperimentazione fornendo una tensione variabile da 5 a 15V ottengo:
| INPUT - volts | INPUT - ampere | OUTPUT - volts |
|---|---|---|
| 5 | 2.4 | 2.26 (iniziali) 3.38 (finali, scendendo) |
| 6 | 2 | ~4.51 |
| 7.5 | 2 | ~5.05 |
| 9 | 2 | ~5.05 |
| 10 | 2 | ~5.05 |
| 12 | 1.5 | ~5.05 |
| 15 | 1.5 | ~5.05 |
OSSERVAZIONI:
- Si nota subito che con tensioni inferiori a 7 volts in realtà non si ottiene quanto atteso ma una tensione < dei 5V promessi.
- se, partendo da 5V, incrementiamo sino ad arrivare a 15V e poi torniamo indietro, la cosa strana sarà che quando si alimenterà il circuito con 5V anziché ottenere i 2.26V iniziali ne avremo 6.68V...
- ipotizzando (sbagliando) che il calo di tensione ai primi 2 tentativi in tabella fossero dovuti al "consumo" dovuto alla resistenza e al LED, li ho tolti entrambi... ebbene dopo qualche secondo inizio a sentire puzza di bruciato, il circuito integrato 7805 ha iniziato a diventare rovente e a dissipare l'energia in eccesso trasformandola in calore...
NOTA ho provato a sostituire il circuito integrato 7805 con quello che erroneamente consideravo (e non solo io) un componente uguale, il 78L05 (WS 78L05 17355 B) purtroppo ho constatato che s'è rilevato inutile allo scopo di mantener costante l'uscita a 5V dato un input variabile. L'uscita resta proporzionale all'input pertanto potrà essere usato solo per scopi diversi.
Stabilizzatore tensione LM317
Come il precendente circuito integrato anche questo ha il compito di regolare la tensione in uscita mantenendola costante indipendentemente da quella di ingresso ma in più consente un "aggiustamento" ovvero l'uscita non sarà più fissa a 5V ma può essere cambiata agendo sul piedino "adjust" infatti a quest'ultimo si potrà applicare un potenziometro corrispondente al resistore R2 dello schema di circuito proposto.
Schema progetto proposto (con R2 semplice resistenza da 220Ω)
Elenco dei componenti usati:
- Circuito integrato LM317;
- Resistore R1 da 330Ω;
- Resistore R2 da 220Ω o potenziometro per variare dinamicamente l'aggiustamento ovvero la tensione in uscita;
- 2 condensatori elettrolitici da 100μF;
- 1 condensatore da 100ηF;
- 2 diodi 1N4007;
Primo esempio usando R2 la resistenza da 220Ω
Secondo esempio usando un potenziometro per variare la tensione in output a piacimento:
Anche in questo esperimento i valori desiderati si ottengono con tensione in input a partire dai 7V ma questo dipende dalla tensione voluta in uscita perché se ci si accontenta ad esempio di 3.5V per tutti i valori in input da 5 fino a 15 i valori resteranno in uscita costantemente a 3.5V.
Porte Logiche
NOT
Esempio usando il circuito integrato 74HC04 implementando l'esempio a pag 219 del libro "Elettronica per marker" di Paolo Aliverti.
Occorrente:
- 2 resistenze da 220 Ω
- 1 resistenza da 10K Ω
- 1 condensatore ceramico da 0.1 μF (ovvero 98 ηF)
- 1 LED rosso ed uno verde
- il circuito integrato
74HC04di cui useremo una sola delle sue 6 porte - 1 pulsante.
La resistenza da 10K Ω serve per evitare di creare un cortocircuito e limitare la corrente quando premiamo il tasto del pulsante e colleghiamo i 5V all'ingresso 1 della prima porta logica del circuito integrato.
Il condensatore da 0,1 μF serve per livellare possibili disturbi provenienti dalla linea di alimentazione o che potrebbe generare il chip quando le porte logiche cambiano stato.
In partenza si accenderà solo il LED rosso quindi mentre si tien premuto il pulsante si accenderà solo il LED verde.
Segue la versione con le prime 2 porte NOT in serie, per comodità aggiungerò un led giallo che ha un assorbe corrente similmente a quanto fa il LED rosso:
Risorse esterne - Esempi utili
- Gestione di un flussostato (flow sensor) con Arduino
- AliExpres, sensore di flusso da 6cm di diametro, metallico 10/200 l/min [1]
- Come alimentare un LED usando corrente alternata a 220 V: video tutorial di Paolo Aliverti (utilizzando un condensatore di 100/150 ηF es una resistenza da 390 Ω)
Mappa e Link
Domotica | Dizionario Elettronica
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