Luci a LED per acquario con alba e tramonto

[IsidoroKZ]

Due 4516 che hanno sia il preset che il reset, potrebbero venire a taglio, come dice il Manzoni, per tenere il contatore fermo sullo stato 0 o sullo stato tutti 1? Un oscillatore, un pochetto di logica e si dovrebbe poter fare. Poi due op amp per il controllo di corrente e due MOS, in lineare.

[nikiT]

Non sono molto ferrato in elettronica digitale, per cui ho provato a cercare qualche schema basato sul 4516, ma non ho trovato niente.

Per caso, avete qualcosa da linkare?

Ciao,
Niki

[carloc]

Direi che l'IC trovato da IsidoroKZ è ottimo per fare quello che si deve fare....

Il 4060 che avevo pensato sarebbe ok per una rampa free-run, ma la logica per lo start-stop e l'inversione complicherebbe un po' troppo la faccenda...

in breve avrei pensato a qualcosa del genere...

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Si basa su...
* Il contatore si presetta a 0000 all'arrivo dell'alimentazione
* L'uscita /CarryOut va bassa se il contatore è a 0000 se in count down, oppure va bassa se il contatore arriva a 1111 in count up.
* Il contatore avanza/arretra se /CarryIn è bassa

* dopo il reset iniziale se Up/Down è alto /CO è alto pure lui... allotra /CIN è basso ed il contatore avanza...
* quando arriva a 1111 /CO va basso (in up /CO rileva l'ultimo stato possibile), /CI va alto e si ferma...

* se sposto il deviatore ingresso e U/D va basso /CO va alto (in down /CO rileva lo stato 0000), /CI va basso e il contatore diminuisce...
* quando arriva a 0000 => /CO=0 => /CI=1 => stop....

il tutto salvo errori ... non ho il tempo per una simulazione... se qualc'uno vuol farla .....

Poi abbiamo la classica ladder R-2R dove idealmente si potrebbero mettere delle resistenze 5k/10k... ma credo che vista l'applicazione anche 4k7/10k potrebbero andare... poi ci sarebbe la resistenza di uscita dell'IC ma lascerei perdere... in fondo in fondo direi che ci basta la monotonicità....

Idealmente si dovrebbe comportare così

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poi la rampa (attenuata a circa 0.7V massimi) si manda al generatore di corrente (opamp+MOS)

per il clock ti serve un'onda quadra intorno a 0.27 Hz per un minuto di rampa... qui invece andrei di 4060... oscillatore e divisori in un chip... così si riesce a fare quella bassa frequenza anche con condensatori e resistenze piccole
BTW hai diverse uscite... se ti andasse bene la rampa del blu quella del bianco con tempi l'uno doppio dell'altro potresti usare un solo 4060 per i due canali

[nikiT]

Grazie mille! È geniale, mi sembra un'ottima soluzione!

per il clock ti serve un'onda quadra intorno a 0.27 Hz per un minuto di rampa... qui invece andrei di 4060

Intendi una cosa come questa?

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Qui non servono condensatori di bypass sull'alimentazione, giusto?

BTW hai diverse uscite... se ti andasse bene la rampa del blu quella del bianco con tempi l'uno doppio dell'altro potresti usare un solo 4060 per i due canali

Certo, la rampa del blu potrebbe essere di durata doppia, a patto che, almeno al tramonto, i led blu si spengano dopo quelli bianchi. In questo caso, dove dovrei prelevare i segnali?

Ciao,
Niki

[carloc]

[...]
Intendi una cosa come questa?
[...]

Sì esattamente , solo C2 credo proprio non serva a niente.... poi i bypass sull'alimentazione non è che siano indispensabili... secondo me un circuito come questo probabilmente funziona anche senza ma... per quello che costano io li metterei senz'altro (vicini vicini ai pin di alimentazione di ciascun IC)
BTW non dimenticare il Reset del 4060, forzalo non attivo, se lo lasci penzoloni ti diverti un mondo ...e sei tentato di chiamare un esorcista

Per prelevare vari clock fai semplicissimamente così...

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P.S. non ho controllato i conti sulla frequenza, R e C....

se le rampe le fai partire insieme ottieni una cosa del genere

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I blu si accendono "dopo" e si spengono "dopo"....

Infine ho ripensato un po' al ladder... sarebbe meglio avere resistenze più precise possibile, senza andare troppo nel "difficile"... io prenderei un tot di resistenze tutte uguali, dello stesso lotto, e le userei singole per le 2R e due in parallelo per le R
oppure se riesci ti procuri un po' di resistenze con tolleranza 1%......

anche il valore l'ho ripensato... tanto dopo si deve attenuare pesantemente e così facendo riabbassiamo la resistenza di uscita....farei 100k/50k e poi attenui...

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così insomma

[IsidoroKZ]

Al posto del 4060, metterei eventualmente un altro 4516, in questo modo volendo andare a 5 (o 6 bit) si riesce, prendendo solo quelli piu` significativi. Il bit meno significativo del 4516 puo` servire a pilotare un altro contatore a frequenza meta` per fare le rampe piu` lente, pero` vedi dopo/

Non usando il 4060 bisogna generare il clock. Essendo necessari gia` due inverter, usando un un 40106, sestuplo inverter Schmitt trigger, si hanno i due inverter che servono, con altri due si possono fare due oscillatori a frequenze diversa per le due rampea pendenze diverse.

Con gli ultimi due inverter e due gruppi RC si puo` prendere il segnale U/D e ritardarlo, anche di parecchio, decine di secondi, prima di mandarlo a iniziare l'altra rampa. Peccato pero` che si debba rallentare una volta una rampa e una volta l'altra, quindi bisogna aggiungere qualche altra logica.

Infine il solito grosso condensatorone sull'uscita in tensione del D/A per addolcire la transizione fra un livello e l'altro.

A questo punto servono un po' di numeri per la durata minima delle rampe.

[nikiT]

oppure se riesci ti procuri un po' di resistenze con tolleranza 1%......

Credo di potermi procurare dei resistori all'1%, in caso potrei usare 100 kΩ e 49,9 kΩ. Il funzionamento che hai descritto va benissimo, anche i tempi sono ok.

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Il generatore di rampa è corretto? Ho aggiunto la rete RC di cui parlava Isidoro per ammorbidire la transizione. Che ne pensate?

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Però non ho ben capito le modifiche di Isidoro. La durata minima per le rampe è di circa 1 minuto.

Ciao,
Niki

[IsidoroKZ]

La resistenza su Q2 e` da 100kohm, non da 50kohm. La resistenza in serie al condensatore cosi` da una costante di tempo di 5 secondi, si puo` anche aumetare.

Di 4516 te ne servono due per fare le due rampe, che possono avere la stessa pendenza oppure pendenza una doppia dell'altra, a seconda di che frequenza prelevi dal 4060.

Il segnale U/D* che arriva dal timer, supposto compatibile come tensione con la logica puo` andare a due circuiti di questo tipo:

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Se il segnale U/D* che arriva dal timer diventa attivo quando e` ora di accendere, colleghi la prima uscita al generatore di rampa dei led blu e la seconda a quello dei led bianchi. Quando arriva il comando i led blu cominciano ad accendersi con la loro rampa, e dopo un ritardo dato dai due gruppi RC, parte anche la rampa di quelli bianchi.

Quando il timer dice che e` ora di spegnere, inizia subito la rampa in discesa di quelli bianchi e dopo un tempo dato dagli RC della catena di sopra, parte anche la rampa in discesa di quelli blu.

Se si mette solo un inverter per ogni canale, bisogna programmare il timer al contrario, che dia un segnale che va basso quando si deve accendere, e alto quando si deve spegnere. In questo modo si ha un ritardo massimo fra i due colori che e` solo meta` di quello di prima (solito problema di resistenze alte e condensatori, bisogna provare se va), pero` con i due inverter rimasti liberi si possono fare due oscillatori lenti, con cui regolare le rampe a piacimento, non solo una doppia dell'altra.

Per ovviare agli inconvenienti degli oscillatori lenti, che potrebbero non oscillare , si possono fare due oscillatori piu` veloci, con le due porte not rimaste libere, poi con un 4520 si divide la frequenza di questi due oscillatori per 16 e si vive meglio.

Ad esempio rampa di 10 minuti (600s) su 16 passi richiede un clock di 37s di periodo, un po' lungo da fare con un oscillatore RC e una porta logica. Se invce si aggiunge un divisore per 16 prima di arrivare alla rampa, il periodo diventa di 2.4s circa, molto piu` fattibile, e con velocita` regolabile indipendentemente per blu e bianchi.

L'idea di andare a 5 o 6 bit forse non e` una buona idea :)

[carloc]

Beh riassumendo un po'....In alternativa al 4060 IsidoroKZ ti propone grosso modo questo

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Così sei anche completamente libero di decidere le pendenze delle rampe in modo indipendente...

...avanzano due inverter del 40106 per eventuali ritardi di avvio.

Per il timer principale, il consenso che avvia il tutto, dipende un po' dal periodo del ciclo, ogni quanto tempo vorresti un alba e poi un tramonto?

[nikiT]

La soluzione che mi propone Isidoro è davvero ottima, avrei i tempi regolabili "quasi" a piacere e le rampe ritardate nel modo più logico. Tuttavia, credo che sarebbe più complicato realizzare un circuito simile, perlomeno rispetto alla soluzione con un 4060 ed un 4516 (a proposito, grazie per avermi fatto notare la R che doveva essere 2R).

Se volessi impiegare la prima configurazione proposta (quella col 4060 ed il 4516), da dove dovrei prelevare la seconda rampa (quella di lunghezza doppia)?

Direi di impostare la durata della giornata di circa 14 h, con l'alba verso le ore 6 ed il tramonto verso le 20.

Ciao,
Niki