L'idea era quella di fare un prototipo ben funzionante e a suo modo ottimizzato per l'uso appunto di caricabatteria.Tramite Internet, che è una grande risorsa, mi è stato suggerito uno schema, che confermava la validità di molte delle scelte che io avevo già cominciato a ipotizzare. Quindi mi sono messo all'opera, e passando attraverso varie realizzazioni preliminari sono giunto al prototipo di cui fornirò la descrizione.

Questo è lo schema di partenza, completato dalle istruzioni per la realizzazione di cui mi è stato passato il seguente link: https://www.homemade-circuits.com/32-v-3-amp-smps-led-driver-circuit/

Il concetto di "migliore" è relativo. Volendo passare alla realizzazione di un singolo prototipo, un convertitore auto-oscillante basato su un particolare trasformatore di potenza che è anche una induttanza di regolazione ed è anche un traslatore di segnale, incluso sia nell'anello di generazione della portante sia nell'anello di regolazione dell'uscita, comporterà sicuramente una lunga storia di riavvolgimenti! Lo schema proposto è essenziale come piace a me, ma perchè non realizzarlo con l'aiuto della elettronica digitale, che consente di meglio distribuire, precisare e separare le funzioni? E a questo punto, perchè non fare il grande salto e passare a una realizzazione sequenziale delle stesse funzioni, affidandole a una unica MCU?

La forma dell'oggetto in questione è quella verticale su due ruote motrici, simile ad un piccolo segway in miniatura. Le batterie di alimentazione stanno in alto, mentre una IMU che contiene un accelerometro e un giroscopio sta piuttosto in basso. Poi c'è un circuito elettronico con una MCU o microcontrollore, un motorino a spazzole, l'assale con le ruote e un encoder che ne conta i giri o frazioni di giro.

Abbiamo un asse orizzontale longitudinale y orientato in avanti, un asse orizzontale trasversale x orientato a sinistra e un asse verticale z orientato in basso. Con l'aiuto del Debug offerto dal sistema di sviluppo MPLABX, si è presa nota delle letture nelle 4 posizioni in quadratura: in equilibrio, capovolta, poggiata sulla fronte, e sulle spalle. In tal modo veniamo a sapere esattamente quanti count corrispondono a variazioni di accelerazione pari a 2G, quanti count segnalano i singoli assi in orizzontale (dovrebbe essere zero o quasi) e di quanti count si modifica il segnale dell'asse z ponendolo in verticale, variazione che si assume corrispondente all'accelerazione G di gravità. I valori riscontrati non rispettano esattamente le specifiche della IMU pertanto mi rimane il dubbio che il chip MEM, MPU6050, premontato nel modulino adoperato, non sia di prima scelta.

E' noto che un raddrizzatore a semplice semionda alimentato da un trasformatore, induce una anomalia nella magnetizzazione di quest'ultimo. Il fenomeno è facile da spiegare in termini descrittivi, in quanto la componente continua presente nella corrente secondaria porta il nucleo verso la saturazione, ma non mi risulta che esista un metodo consolidato per darne una valutazione quantitativa. Col presente studio affronto una analisi teorica nel campo lineare, e pongo forse le basi per un successivo affinamento che tenga conto della curva di saturazione del nucleo e/o della presenza di una capacità di livellamento .

Prendiamo un trasformatore che alimenta una resistenza R, dapprima direttamente, e poi inseriamo un diodo in serie a R. Ci proponiamo di confrontare le correnti magnetizzanti che si verificano nelle due dette situazioni, che quì sotto vengono raffigurate una affianco all'altra:

Diversi anni addietro ho realizzato un sistema a onde convogliate per reti domestiche, col semplice scopo di telecomandare dei normali relè interruttori a impulsi per le luci di casa. Per inciso, le unità trasmittenti del detto sistema sono abbastanza piccole per essere collocate dentro le normali scatole murali degli interruttori.

Le unità riceventi sono state realizzate inizialmente con un filtro attivo a componenti discreti, ma in seguito alla diffusione di pompe di calore a inverter, grandi TV color, luci elettroniche e quant'altro, hanno presentato qualche falso intervento dovuto ai forti disturbi presenti sulla rete. Quindi è stata realizzata una nuova versione a circuiti accordati. Ultimamente, avendo il sottoscritto acquisito una certa esperienza con l'uso dei microcontrollori, è sorta l'idea di affidare il tutto a una MCU. Riporto una foto in cui si vedono sovrapposte sia le due versioni precedenti, che la detta terza versione in esecuzione provvisoria su millefori.

In conformità, per questa volta, col sottotitolo del presente blog "piccole avventure in laboratorio", racconto come ho sviluppato un'idea: quella di fare un relè fonico che sia in grado di riconoscere il suono di una percussione campionato. Ho dedicato attenzione sopratutto all'approccio e al risultato, lasciando correre qualche ingenuità nella parte elettronica e qualche arbitrio nei calcoli.

L'hardware è costituito da una scheda con microcontrollore DsPic33. Riporto lo schema con qualche avvertenza:

Le resistenze di polarizzazione dei transistor vanno verificate accertandosi che la tensione di collettore dei primi due stadi e principalmente la tensione di uscita dell'emitter follower siano pari a 1,65V. Un partitore resistivo fornisce alla MCU le tensioni di riferimento Vref+, Vref- per il corretto funzionamento dello Analog to Digital Converter. La banda passante audio è circa 50 Hz - 10 kHz, il microfono è un elettrete piccolo. E' chiaro che manca il relè vero e proprio, a buon intenditor.. Riporto una foto della realizzazione fatta, con piccole differenze sopratutto nella parte di alimentazione: il regolatore di tensione a componenti discreti consente un bassissimo dropout per cui la batteria da 3,6V è sufficiente.

Descrivo un mio alimentatore a componenti discreti. Lo schema seguente, incompleto, serve per una prima descrizione:

Il potenziometro da 120k, insieme alle due resistenze da 2,2k, costituisce un partitore che preleva una frazione della tensione di uscita e la porta a confronto con la Vbe di TR1. Detta Vbe si mantiene a circa 0,6V quindi costituisce una soglia di confronto discretamente stabile. Se tale soglia non viene raggiunta, TR1 resta interdetto quindi TR2 e TR3 vanno in conduzione e la tensione di uscita viene riportata al valore prefissato. Una capacità da 4,7 nF ed un'altra da 220 microF in uscita (poi aumentate) impediscono che avvengano oscillazioni o disturbi. Mi si perdoni questa narrazione del loop di regolazione della tensione. Notiamo che TR2 ha bisogno di una piccola aletta di raffreddamento mentre TR3 può essere montato direttamente su contenitore metallico perchè il suo collettore si identifica col polo negativo di uscita. Il campo di regolazione della tensione di uscita va da 1,2 a 40V. Nello schema è stato indicato un terzo nodo di uscita isolato, in basso a sinistra, che all'occorrenza consente di prelevare la piena tensione non regolata pari a circa 48V.

Il sensore di cui parlo è costituito da un diodo emittente nell'infrarosso e da un adatto fototransistor, appaiati in una piccola custodia rettangolare. Esso si trova solitamente in commercio con la sigla CNY70 oppure QRD1114, con piccole differenze fra queste due versioni (le differenze sono maggiori per quanto riguarda la direzionalità). La funzione di un cosiffatto sensore è quella di rivelare la presenza di un corpo riflettente che sia posto frontalmente a breve distanza dall'elemento sensibile, tipicamente meno di 1 cm. Quindi questo sensore si rende utile nel campo della robotica, per esempio nelle stampanti lo possiamo trovare come sensore di presenza carta.

Il diodo emittente viene solitamente alimentato in corrente continua; nel presente articolo mostrerò invece un diverso arrangiamento, basato su un microcontrollore che alimenta il detto diodo con una corrente a bassa frequenza, ed elabora il segnale riflesso con la tecnica della rivelazione sincrona.

Mi sono chiesto più volte quale sia il sistema migliore per battere il tempo, in musica, senza accelerare né ritardare. Un sistema è quello di usare spesso il metronomo e poi cercare di ricordare il suo suono. Qualcuno preferisce pensare al tempo necessario per compiere un salto, ma io non sono un ballerino. Pensare ai rematori nelle galere mi dà fastidio. Meglio una carovana di cammellieri. Battere il piede sperando che poi vada da solo anche nei momenti difficili, non sempre funziona. Ci si può esercitare guardando i passi delle proprie gambe, ma bisogna farlo senza strumento (specie se questo è un pianoforte!) e soltanto se il tempo non è troppo veloce. Recentemente mi sono trovato bene pensando al gesto del palmo della mano che schiaccia ogni volta un pomodoro per farlo passare nell’apposito setaccio, che è un gesto carino e provvisto di un proprio impatto psicologico, cosa che forse gli conferisce una durata costante. E poi, i movimenti musicali sono così vari e un po’ riottosi da fare passare, come i pomodori dell’orto. Un setaccio si può paragonare a una clessidra la quale, guarda caso, serve a misurare il tempo e quì non resisto alla tentazione di sviluppare il paragone per vedere se si tratta poi soltanto di un paragone.

I re Magi erano ricchi e potenti, ognuno nel suo vasto regno. Si amavano come fratelli e studiavano per migliorare le sorti dell'umanità, avendo già bene risolto i problemi dei loro stati. Pensavano di poterci riuscire studiando le stelle perché, secondo loro, i movimenti della infinita moltitudine dei corpi celesti non potevano essere privi di significato, come i disegni di un bambino sulla sabbia. Una buona volta comparve una Cometa, che senza ombra di dubbio avrebbe indicato loro la soluzione cercata. Tutti i segni del cielo erano finalmente chiari ed inequivocabili. Si misero in viaggio sui loro cammelli, portando con sé ricchi doni: oro, incenso e mirra per gli sconosciuti, perfetti sapienti verso i quali la Cometa li avrebbe guidato. O forse era un antico manoscritto, che bisognava scoprire? O una civiltà sconosciuta e lontana? Felici della meravigliosa esperienza, si misero in viaggio.

Da parecchi anni possiedo un box auto, che è dotato di una saracinesca motorizzata col relativo radiocomando e di una modesta illuminazione, e viene alimentato tramite una linea di allacciamento. Desiderando eliminare la suddetta linea, ed avendo a mia disposizione il caro laboratorietto per le mie costruzioni hobbyistiche, ho realizzato un impiantino fotovoltaico autonomo che mantiene carica una modesta batteria tipo auto e con questa, all'occorrenza, aziona la saracinesca tramite un inverter. Faccio notare che la presenza di una batteria sempre carica in un box auto non è un male perchè può servire anche come soccorso in caso di panne alla batteria dell'auto o viceversa. Questo impiantino è in servizio da oltre un anno e non ha dato problemi. Per quanto riguarda le protezioni rimando a una discussione sul Forum: http://www.electroyou.it/forum/viewtopic.php?f=3&t=70870