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Archive for the ‘Elettronica’ Category

Rieccomi a mostrarvi un esperimento elettronico.
Ci sono due modi principali per usare dei led con un microcontroller, e il problema si fa sentire soprattutto con i display led, che sono composti da 7 led separati con il catodo (o l’anodo) in comune: con la connessione diretta serve un pin in uscita per ogni segmento di ogni display, e i catodi dei display sono messi a massa (o a Vcc se sono ad anodo comune, ci siamo capiti). Per gestire 3 display da 8 segmenti (7 per il numero e uno per il punto decimale) servono quindi 24 porte di I/O, che comiciano a essere decisamente tante. Con il multiplexing classico si usano 8 porte per i segmenti di tutti (il pin 1 va a tutti i segmenti A, il pin 2 a tutti i segmenti B, e così via) e una porta per ogni display viene usata per il catodo comune. In questo modo il “diesgno” va a tutti i display, ma usando le porte per i catodi è possibile accenderne uno solo (o più di uno, ma si vedrebbe la stessa cosa su tutti). A questo punto ovviamente serve accendere i display uno dopo l’altro in modo che disegnino il valore che vogliamo sfruttando il fenomeno della persistenza della visione sulla nostra retina. Ci sarebbe poi il metodo di multiplexing “hardware”, che consiste nell’usare dei 74HC595 o simili, che ricevono una serie di bit in serie e li rimandano in parallelo, ma tralasciamo questa modalità.

Il charlieplexing invece è una cosa geniale che prende il nome da un Charlie Allen, ingegnere della Maxim (non il giornale che dà i calendari), che l’ha sviluppato. In poche parole consiste nello sfruttare la proprietà dei led (che sono in fin dei conti dei normali diodi che però fanno luce) di accendersi solo quando passa abbastanza corrente. Formando una matrice in un certo modo, è possibile accendere un solo led, a prescindere da quanti altri “passaggi” possa trovare la corrente attraverso la rete. Questo perché in ogni rete del genere c’è un solo percorso attraverso cui la corrente trova un solo led, che quindi si può prendere tutta la corrente. Negli altri rami ci saranno come minimo due led, e con un sapiente uso delle resistenze a monte, si può fare in modo che la corrente non sia sufficiente ad accenderli. La cosa bella è che con n pin si possono controllare n*n-1 led: ad esempio con un ATtiny45, che ha 5 porte I/O (6 se si usa la linea /RESET come I/O, ma dato che per provarci ho praticamente buttato un tiny2313 facciamo finta che non sia possibile :D) si possono controllare direttamente 20 led, quindi quasi 3 display a 7 segmenti interi (escludendo il punto decimale e perdendo un segmento, ma in questo modo si possono tranquillamente scrivere valori da 0 a 299). Ovviamente nel caso si vogliano tenere accesi più led contemporaneamente è necessario alternarli ad alta velocità e probabilmente anche mandare più corrente per compensare la perdita di luminosità (tanto se il duty cycle è basso e si resta sotto al livello di “kaboom” non ci sono problemi).

Non so se quello che ho scritto ha senso, comunque un video dovrebbe far capire il concetto.

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Ebbene sì, dopo due giorni di tentativi (principalmente per la stiratura del toner) ci sono riuscito, più o meno. Il toner non ha “preso” bene dovunque sul ground plane, ma funziona.

Ecco a voi una microlampada che devo rifinire con un qualcosa per reggere la batteria e con una “clip”. Pregasi scusare le saldature orripilanti.

 http://sogno.net/foto/?dir=Microlamp

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Con orgoglio vi presento il mio prototipo di telecomando programmabile con timer per fotocamere Canon EOS quasi completato (devo soltanto preparare il cavo che va nella macchina fotografica, ma non ce l’ho qui). In compenso potete vedere un delizioso LED verde che funge da otturatore.

Nota ad personam: te lo dicevo, caro magma, che conveniva comprare una Canon… ma tu no, Nikon! Vedi che gioiellino avresti potuto avere?

Aggiornamento: eccolo attivo sul campo!

Ed ecco il risultato:

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Dopo un giorno e mezzo di esperimenti-tentativi-fallimenti, vi presento il primo prototipo made in Jollino di un specie di sensore di prossimità realizzato nientepopodimenoché con due normalissimi LED rossi ad alta luminosità comprati un paio di mesi fa da AZ Elettronica per la modica somma di tipo 80 centesimi l’uno, forse pure meno.

L’idea di fondo è che i LED, tutti i LED, generano una tensione proporzionale alla luce sotto cui si trovano quando non sono collegati, e funzionano come condensatori quando sono collegati al contrario; calcolando il tempo che impiegano a scaricarsi dopo averli caricati, o verificando quanta corrente “contengono”, è possibile utilizzarli come sensori fotovoltaici (e mi vengono in mente anche tanti altri utilizzi non necessariamente analogici).

Il microcontrollore è un ATmega8 con clock a 8 MHz generato dall’oscillatore interno, il firmware occupa appena 534 bytes e la tensione di riferimento per l’ADC (1.5 V) è generata da un LM317.
I LED ad alta luminosità in realtà si accendono e spengono molto in fretta, e a occhio nudo sembrano sempre accesi (effetto POV). La fotocamera invece è riuscita a riprendere della luce infrarossa “randagia”. 😉

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POV

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