31/08/11 Orientamento 2011-2012 1

Progetto di un circuito Progetto di un circuito “LAMPEGGIATORE A LED"“LAMPEGGIATORE A LED"

INDIRIZZO ELETTRONICATELECOMUNICAZIONI

LEZIONE DI ELETTRONICA

A CURA DEI PROFESSORI ALESSANDRO MORETTI E FRANCESCO SAVORE

31/08/11 Orientamento 2011-2012 2

Obiettivi del progettoObiettivi del progetto

Obiettivo: realizzare un circuito che illumina un diodo LED in modo “pulsante”

Può esser utilizzato come circuito di segnalazione su una strada (SEMAFORO ARANCIONE PULSANTE, INDICAZIONE DI PERICOLO GENERICO, SEMPLICE LUCE NATALIZIA)

Tempo di realizzazione 2 ore al massimo

31/08/11 Orientamento 2011-2012 3

DescrizioneDescrizione

Il progetto verrà realizzato utilizzando un unico circuito integrato chiamato TIMER 555 con pochi componenti da “saldare” esternamente ad esso (condensatori e resistenze)

ULTERIORI INFORMAZIONI...

31/08/11 Orientamento 2011-2012 4

Aspetti tecnologici: Aspetti tecnologici: COSA DOBBIAMO SAPERE PER COSA DOBBIAMO SAPERE PER REALIZZARE IL PROGETTO ?REALIZZARE IL PROGETTO ?

Che cosa è un INTEGRATO ? Che cosa è un resistore? Che cosa è un condensatore?

31/08/11 Orientamento 2011-2012 5

Aspetti tecnologici: Aspetti tecnologici: FASI REALIZZATIVE DEL FASI REALIZZATIVE DEL PROGETTO PROGETTO (discipline: TDP-ELETTRONICA)(discipline: TDP-ELETTRONICA)

Progetto del circuito Disegno dello schema elettrico del

circuito Realizzazione su piastra forata

BREADBOARD Realizzazione del circuito stampato e

saldatura dei componenti

31/08/11 Orientamento 2011-2012 6

Gruppo di lavoro e altre risorseGruppo di lavoro e altre risorse– Personale: prof. Alessandro Moretti

(Insegnante Tecnico pratico di laboratorio di Elettronica)

– Personale: Prof. Francesco Savore (Insegnante di Elettronica e Telecomunicazioni)

– Personale: P.i. Massimo Ferazzani (Assistente Tecnico del laboratorio di Elettronica)

– TUTORS: Studenti del 3°-4°-5° anno dell’ITIS Indirizzo Elettronica

31/08/11 Orientamento 2011-2012 7

– Attrezzature: Personal Computer (Disegno dello schema)

– Attrezzature: Piastra Forata detta Breadboard

– Attrezzature (Circuito Stampato): saldatore– sede delle risorse: Laboratorio di

ELETTRONICA e TDP (Tecnologia Disegno Progettazione) dell’INDIIRIZZO ELETTRONICA / TELECOMUNICAZIONI DELL’ITIS MARCONI

Gruppo di lavoro e altre risorseGruppo di lavoro e altre risorse

31/08/11 Orientamento 2011-2012 8

DIODO LEDDIODO LED

31/08/11 Orientamento 2011-2012 9

RESISTENZE (componente: RESISTENZE (componente: RESISTORE)RESISTORE)

Notiamo, da sinistra, un resistore a filo da 50 W, un resistore ad impasto, un resistore variabile, detto potenziometro

CURSORE CENTRALE

31/08/11 Orientamento 2011-2012 10

CONDENSATORECONDENSATORE

Tutte le volte che due parti di materiale conduttore ( le armature) vengono a trovarsi vicine e separate da materiale isolante, si ha un condensatore.

Anche due monete, ad esempio, affiancate e separate da aria (isolante), possono essere considerate un condensatore.

31/08/11 Orientamento 2011-2012 11

CONDENSATORECONDENSATORE

31/08/11 Orientamento 2011-2012 12

CIRCUITO INTEGRATO CIRCUITO INTEGRATO TIMER 555TIMER 555 E’ un circuito integrato in grado di

accendere e spegnere un LED

31/08/11 Orientamento 2011-2012 13

IL CIRCUITO INTEGRATO IL CIRCUITO INTEGRATO TIMER 555TIMER 555

PIEDINI DELL’INTEGRATO

SE PRESENTE, IL PUNTINO SUL CONTENITORE INDICA IL PIEDINO 1

1 2 3 4

8 7 6 5

31/08/11 Orientamento 2011-2012 14

Schema semplificato del circuitoSchema semplificato del circuito

TIMER 555

Diodo LED

RESISTENZA

NOTA BENENOTA BENE

ESTERNAMENTE ESTERNAMENTE BISOGNERA’ BISOGNERA’ AGGIUNGERE AGGIUNGERE ALCUNE ALCUNE RESISTENZE E RESISTENZE E CONDENSATORICONDENSATORI

correntecorrente

31/08/11 Orientamento 2011-2012 15

PROGETTOPROGETTO

TIMER 555

Diodo LED

RESISTENZA

Con quale frequenza faccio accendere e spegnere il Diodo LED?

PROF. FRANCESCO SAVORE

31/08/11 Orientamento 2011-2012 16

CommentoCommento

La resistenza collegata al DIODO LED serve a non far “bruciare” il DIODO LED

La corrente che esce dal CIRCUITO INTEGRATO TIMER 555 HA UNA FREQUENZA CHE POSSO VARIARE “PROGETTANDO” OPPORTUNAMENTE I COMPONENTI ESTERNI DEL CIRCUITO

31/08/11 Orientamento 2011-2012 17

Circuito COMPLETOCircuito COMPLETOLa corrente “pulsante” che fa accendere e spegnere il diodo LED dipende da R1,R2,C

ALIMENTATOREALIMENTATORE

31/08/11 Orientamento 2011-2012 18

USCITA DEL CIRCUITOUSCITA DEL CIRCUITOTRIMMER O RESISTENZA VARIABILE

31/08/11 Orientamento 2011-2012 19

Formula di progettoFormula di progettoF = frequenza del segnale che fa accendere e

spegnere il LED

F = 1 / (0.693 * C *(R1 + 2 * R2))

LED ACCESO

SPENTO

31/08/11 Orientamento 2011-2012 20

NOTA BENE NOTA BENE

Il cursore centrale del Trimmer va collegato ad uno degli altri due terminali del trimmer

Nella precedente formulaF = 1 / (0.693 * C *(R1 + 2 * R2))R1 = 1 KΩ R2= (1 K Ω + Trimmer variabile) C= 10µF

F = frequenza variabile con il TRimmer

31/08/11 Orientamento 2011-2012 21

ABBIAMO SCELTO I ABBIAMO SCELTO I COMPONENTI PER VOI….COMPONENTI PER VOI….Con i componenti scelti R1,R2,C la frequenza di accensione del

diodo LED è una frequenza attorno ad 1 Hertz, corrispondente ad un periodo di 1 secondo….ma avremo modo di modificare la frequenza di accensione CON IL TRIMMER… SIETE PRONTI?

31/08/11 Orientamento 2011-2012 22

Fasi del progettoFasi del progetto

Disegno su Orcad (prof. Alessandro Moretti) dello schema elettrico

Montaggio su Breadboard Montaggio su circuito stampato e

saldatura Infine …(se avremo tempo) faremo

una simulazione al Computer dell’accensione del DIODO LED

31/08/11 Orientamento 2011-2012 23

1° ESERCIZIO: DISEGNO CON 1° ESERCIZIO: DISEGNO CON ORCADORCAD

31/08/11 Orientamento 2011-2012 24

POSSO VARIARE LA POSSO VARIARE LA FREQUENZA DI ACCENSIONE FREQUENZA DI ACCENSIONE DEL LED?DEL LED?

PROF. SAVORE

CERTO! BASTA CERTO! BASTA VARIARE R1 O R2, VARIARE R1 O R2, MAGARI UTILIZZANDO MAGARI UTILIZZANDO UNA RESISTENZA UNA RESISTENZA VARIABILE O TRIMMERVARIABILE O TRIMMER

31/08/11 Orientamento 2011-2012 25

La breadboardLa breadboard

31/08/11 Orientamento 2011-2012 26

NOTA BENENOTA BENE

INSERENDO I COMPONENTI NEI FORI E COLLEGANDOLI OPPORTUNAMENTE CON DEI SEMPLICI FILI NON HO BISOGNO DI EFFETTUARE NESSUNA SALDATURA

31/08/11 Orientamento 2011-2012 27

Montaggio sulla breadboardMontaggio sulla breadboardIl TIMER 555 VA MESSO A CAVALLO DELLA SCANALATURA ORIZZONTALE

Le due linee orizzontali in basso ed in alto servono per collegare l’alimentazione (ALIMENTATORE) e la linea di MASSA (0 VOLT)

Timer 555

31/08/11 Orientamento 2011-2012 28

NOTA BENENOTA BENE

Utilizzare il filo ROSSO PER COLLEGARE IL PIEDINO 8 (VCC) DEL TIMER ALLA LINEA ORIZZONTALE ROSSA DELLA BREADBOARD (ALIMENTAZIONE)

Utilizzare il filo NERO PER COLLEGARE IL PIEDINO 1 (MASSA) ALLA LINEA ORIZZONTALE NERA O BLU DELLA BREADBOARD (MASSA)

31/08/11 Orientamento 2011-2012 29

NOTA BENENOTA BENE

Non inserire i componenti RESISTORI E CONDENSATORI IN VERTICALE….NON VA BENE!!!

31/08/11 Orientamento 2011-2012 30

Esempio di montaggioEsempio di montaggio

31/08/11 Orientamento 2011-2012 31

SIMULAZIONE CON VISUAL SIMULAZIONE CON VISUAL BASICBASIC