.....nel senso che l'autore non voleva mettere online un software che secondo lui era troppo banale.
Approfittando delle ferie estive e grazie anche ai pochi impegni abbiamo deciso di
sviluppare una nuova versione piu sofisticata del famoso effetto luminoso che
tanto fa parlare di se.
Il micro utilizzato è il famoso Pic16f84 della microchip, capace con opportuno programma,
di trasformarsi in cervello per molteplici applicazioni.
In primo luogo abbiamo deciso di implementare l'effetto scia che prima non era presente.
Una volta realizzata la prima versione di scia che era composta da 3 led
a luminosità decrescente ci si è accorti che 3 led erano troppi per un effetto proporzionato,
e anche a intensità decrescente di circa 100/50/25 %, l'occhio
umano ne percepiva 4 accesi , quindi, anche considerando che la nostra fila
totale è di 12 led, ne abbiamo subito tolto uno, lasciando il compito della scia
ad un solo led acceso al 40 %. L'effetto scia così generato è buono anche se fatto con 2 soli led.
Superato questo punto ed osservato l'effetto prodotto, c'era qualcosa che non convinceva:
la corsa lineare alternata dei led era monotona o per meglio dire "fredda".
Dopo un po di prove abbiamo inserito dei timing per
accelerare/decelerare la corsa nei led centrali in modo da creare un moto molto
piu armonioso. Naturalmente il Grande Simo@Virus non si è fermato
quì, siccome gli era rimasto infatti un pin libero dell'integrato,
ha pensato bene di destinarlo a 2 utilissime funzioni.
Come ultima utility abbiamo inserito la possibilità di variare la luminosità
dei led tramite un trimmer da 100 ohm, (con 470 ohm si ha piu variazione) (V1 nello schema), quindi possiamo dire
che le opzioni importanti per un bell'effetto ed una buona personalizzazione sono
sono tutti presenti in questo piccolo ma sofisticato circuito.
Di seguito l'elenco dei componenti necessari.
Per ottenere di un buon risultato finale occorre pianificare la costruzione. Come prima cosa occorre procurarsi i materiali da utilizzare, in base ai materiali reperiti poi potrebbe essere necessario modificare leggermente il disegno delle piste del circuito per adattarle alle esigenze personali. Chi vuole infatti utilizzare i led da 3 mm potrà trovare troppo larga la distanza in disegno, mentre per alcuni tipi di led rettangolari potrebbe risultare stretta, potrebbe esserci anche qualcuno che vuole utilizzare 2 led in serie per ogni uscita al fine di ottenere una lunga stringa da 24 led....
Per chi sviluppa il circuito con il metodo della fotoincisione in fondo alla
pagina è possibile trovare tutti i file originali in formato circad.
Chi vuole puo scaricare Circad al link sottoriportato, è un software free.
Chi disegna il circuito a pennarello può adattarsi manualmente con il righello, con un po
di attenzione il risultato finale sarà ugualmente buono. Chi non dispone dei materiali
per lo sviluppo dei circuiti puo utilizzare le basette millefori.
Una volta realizzato il circuito montiamo il tutto facendo attenzione alla
polarità dei led, del condensatore e del Pic.
Il Pic16F84 va programmato con il file HEX fornito .
Per fare questo occorre avere un programmatore apposito che chi non ha può
trovare in commercio o autocostruirsi facilmente seguendo le indicazioni del link
in fondo a questa pagina. Il costo per la costruzione di questi programatori è veramente irrisorio,
quindi non arrendetevi di fronte a questo piccolo ostacolo. Per la programmazione si utilizza un
programma free chiamato ICPROG, prelevabile ovunque in rete.
I parametri per la programmazione sono i seguenti:
Oscillatore: XT
Fuses: solo PWRT (no CP, no WDT)
Una volta programmato il Pic potete inserirlo ed il circuito è pronto all'uso.
Non rimane che adattare tipo di effetto, velocità e luminosità ai vostri gusti e trovare un bel posto in cui metterlo.....perchè è sicuramente per questo che ne avrete intrapreso la costruzione.......Buon lavoro a tutti.
Chi utilizza Win 2000/XP deve scaricare anche l'apposito driver di supporto per questi 2 sistemi operativi e piazzarlo nella stessa cartella del programma, poi nelle opzioni occorre abilitare il funzionamento per tali OS. In caso contrario si ricevono messaggi di errore all'utilizzo del programma.
Dopo molto tempo dalla prima realizzazione e dopo tantissimi file Hex inviati in italia e non solo, ho avuto l'idea (o necessità ?) di modificare il
circuito supercar rendendolo adatto a carichi di alta potenza.
In realtà il vero motivo di questa modifica è quello di rendere più visibile e più pratico l'effetto stesso, come mi ha chiesto il mio figliolo che lo vuole montare sull' ape50cc....
Visto allora che anche qualche realizzatore nel tempo mi aveva chiesto questo tipo di evoluzione, io e il figliolo assieme ci siamo messi a fare delle prove. Innanzi tutto non avendo a
disposizione un circuito pronto su cui lavorare ne abbiamo ricostruito uno su basetta bradbord come la prima volta che Supercar fu costruito. Quale migliore occasione allora per
imparare qualcosa al ragazzo ? In pratica gli ho messo a video la presente pagina web e gli ho detto di leggerla, gli ho dato i componenti necessari, gli ho spiegato come
erano strutturate le connessioni sulla breadbord, e nel giro di una mezzora ha completato supercar !!! Che dire sono stato molto contento, soprattutto perchè fino ad ora aveva
montato solo 2 kit nella sua carriera elettronica....il circuito non ha funzionato subito comunque... un solo piccolo errore, mancava l'alimentazione al pin 14... perdonabile direi.
Al momento posso presentare diversi schemi elettrici testati ed una sola versione di stampato, in un secondo tempo a realizzazione pratica finita verranno presentati anche i prototipi realizzati. Le realizzazioni di potenza di Supercar richiederanno infatti circuiti stampati diversi a seconda del risultato che si vuole ottenere e dei componenti che si intenderà utilizzare.
Come potete notare lo schema di base è sempre lo stesso sia per quanto riguarda il file HEX, il numero di led, le frequenze di funzionamento. Quello che cambia è innanzi tutto
la possibilità di alimentare il circuito con tensioni a piacere comprese fra 9 e 25 Volt, utilizzabile quindi con facilità in qualsiasi ambito, casa, PC, auto, moto, camion.
Per quanto riguarda l'interfaccia luminosa è ora possibile utilizzare qualsiasi tipo, potenza e combinazione di LED che troviamo sul mercato...perfino le lampadine ad incandescenza !!
Lo stadio di potenza così come è raffigurato in schema si compone di 12 amplificatori di corrente costituiti dal transistor di media potenza BD435 e relative resistenze di pilotaggio
da 270 ohm.
Nel circuito di base il PIC pilotava con tensione positiva di 5 volt direttamente i led, che avevano il negativo in comune. Con questa configurazione è bene prelevare dal PIC delle
correnti massime di 10-15 mA, valori con cui non ho mai accusato alcun problema di rottura del PIC. Con l'amplificazione in corrente tramite transistor NPN abbiamo ora a disposizione
invece una corrente massima di 1 A per ogni ramo in tutta sicurezza fino a 12 Volt di alimentazione e 0.5 A a 24 Volt. In realtà con il transistor utilizzato, e senza raffreddamento
potremmo spingerci anche oltre questo valore, ma consideriamolo come valore massimo di carico al momento.
RICORDO che il circuito presenta l'effetto scia sul led seguente a quello completamente illuminato quindi il transistor lavora per 1/12esimo del tempo con una perdita di 0.7 volt
e con un altro /12esimo di tempo con una perdita superiore al 50% della tensione di alimentazione.
I test in laboratorio sono stati eseguiti con un carico rappresentato da una lampada di automobile da 20 W, la quale assorbiva una corrente di circa 1,6 A a 12 Volt e non si sono
verificati inconvenienti.
RESISTENZA R14 e suo calcolo
La resistenza indicata come R14 del circuito, seve SOLO se si utilizzano dei DIODI LED o gruppi di LED, oppure lampade/carichi a tensione minore di quella di alimentazione.
Il suo valore va calcolato a seconda del carico applicato ovvero del numero di diodi led utilizzati o utilizzati in serie su ogni canale, dalla loro tensione di lavoro, dalla
corrente che assorbono. Ci sono led in grado di assorbire anche oltre 300- 350 mA a 2-3 volt, nel qual caso occorrerà una resistenza intorno 30 ohm / 5W !!!!. Con i 330 ohm indicati
si possono fare funzionare correttamente dei normali led standard con una tensione di alimentazione di 12 volt.
Ricordo che in caso di utilizzo con lampadine funzionanti ad esempio con 12 Volt ed alimentando il circuito con 12 Volt, ovviamente non dovremo utilizzare nessuna resistenza,
facendo al suo posto un ponte con del filo di rame da 0,6 - 1 mm di diametro.
Potremo anche alimentare il circuito con 24 volt ed utilizzare LED, oppure lampadine da 12 volt con appropriata resistenza, o anche lampadine da 24 Volt senza alcuna resistenza.
Come vedete le combinazioni di utilizzo possibili sono numerose.
Per calcolare la resistenza R14 da applicare alla serie di led e la sua potenza possiamo ricorrere a fonti online o a un piccolo programma:
Download programma standalone-free calcolo resistenze
Per il calcolo della resistenza occorre tenere presente che il circuito presenta l'effetto scia, quindi la corrente che ci ritroveremo a calcolare sarà quella del carico di uno dei canali + il 50% di essa. Se il led/lampada o i led/lampade applicati ad un canale assorbono 100/500 mA totali, calcoliamo quindi la R14 su una corrente di 150/750 mA.
Ovviamente potevamo anche fermarci quì, ma dato che eravamo in ballo siamo andati oltre.....ecco lo schema di una ulteriore evoluzione ........
In questa versione di Supercar che utililizza dei mosfet N logici di potenza IRL2703PBF del costo di circa 2 euri l'uno, potremo collegare al nostro supercar la bellezza di 5 Ampere
per ogni ramo senza applicare radiatori. Volendo si possono naturalmente applicare anche versioni più potenti di mosfet, ma è bene sempre utilizzare quelli logici (es. IRL1004).
Durante le prove abbiamo utilizzato a scopo di test anche dei comuni RFP70N06 senza rilevare comunque problemi.
Anche per quanto riguarda questa versione è bene tenere presenti le note per il componente R14.
NOTA VERSIONE MOSFET: la versione a mosfet non so quale reale utilizzo possa avere al momento, collegando delle lamapade da 60-100 W alla catena supercar non si ottiene infatti l'effetto sperato di forte luminosità in quanto l'inerzia ad accendersi del filamento delle lampadine è molto elevata, si ottiene pertanto solo un piccolo lampetto che non da in generale un buon effetto. Pertanto chi volesse utilizzare lampade da 50-100 W ad incandescenza otterrebbe un buon effetto solo rallentando molto l'effetto stesso, cosa che è possibile ottenere utilizzando un quarzo da 2 Mhz al posto di quello da 4 presente nel circuito. Ovviamente aumentando i tempi occorre controllare bene le temperature dei mosfet se verranno usati senza raffreddamento.
Ecco una eventuale realizzazione di Supercar con 12 led sullo stampato (le piste gialle sono dei ponticelli), questo circuito non so se verrà mai realizzato praticamente poichè il suo montaggio pratico risulterebbe difficoltoso, probabilmente in fase di realizzazione occorrerà separare la parte led da quella PIC collegando i 2 circuiti con un cavo a 13 poli. La larghezza di questo circuito, ovvero dei led montati è di 13 cm totali, adatto eventualmente a uno slot da 5,25 pollici del PC. Per chi lo volesse realizzare è disponibile lo stampato:
Lo stampato è adatto sia alla versione transistor che per quella Mosfet.
Stampato Supercar High Power formato circad, per 12 led 10 mm
Stampato Supercar High Power formato PDF, per 12 led 10 mm
Stampato Supercar High Power con layout, per 12 led 10 mm
Elenco Componenti:
Un altra soluzione di circuito stampato che può essere considerata nella realizzazione è quella visibile qui sotto in figura, questo tipo di costruzione permette una collocazione più agevole dei componenti in caso di grandi barre visualizzatrici a lampade o più led per canale. Ovviamente il valore di R14 andrà calcolato in base alle correnti assorbite.
La disposizione dei componenti rimane sostanzialmente quella di base di supercarHP, quello che cambia è che la serie di led viene collegata allo stampato pilota con un cavo flat. Per semplicità di costruzione e realizzazione è stato impiegato in questo stampato un cavo di collegamento comune dei pc, il cavo IDE a 40 pin. In realtà servirebbero solo 13 poli per collegare i 2 stampati, ma in questo modo potremo riutilizzare i vecchi cavi IDE dei pc senza contare che ogni collegamento elettrico è doppio quindi più sicuro.
Stampato Supercar High Power formato circad, per 24 led 10 mm
Stampato Supercar High Power formato PDF, per 24 led 10 mm
Le modifiche trattate negli articoli possono provocare danni notevoli all'hardware e alla persona qualora chi le esegue non abbia una certa familiarità con l'elettricità, la meccanica, l'elettronica ecc.. ci si astenga quindi eventualmente dal metterle in pratica qualora non si abbia affinità con le materie predette. In ogni caso lo scrivente non si ritiene responsabile di eventuali danni provocati dai progetti e dal loro utilizzo a cose e/o persone.