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Controllare presepe con Arduino

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[1] Controllare presepe con Arduino

Messaggioda Foto Utentedadothebest » 2 nov 2015, 19:33

Ciao a tutti, visto la vicinanza delle feste natalizie ho deciso di cimentarmi nella costruzone di un presepe giorno - notte controllato da arduino uno rev. 3.
Premetto che non sono molto ferrato in elettronica anche se qualcosa ci capisco, mentre sono quasi completamente ignorante per la programmazione.
Il progetto consiste nell'utilizzare le 6 uscete in PWM per controllare delle serie di led e tramite un programma far accendere questi led in sequenza. Su internet ho già trovato un programma che fa al caso mio che con qualche modifica dovrebbe essere perfetto. Prima di procedere con il software vorri progettare l'hardware (così da riuscire a provare quello che compilo). Quante uscite possiede arduino oltre le 6 in PWM in modo da usarle per pilotare altre serie di led?
Ho bisogno del vostro aiuto per progettare l'alimetazione de led, considerando che arduino deve controllare da 0.2A a 1.5A di led, che tipo di transistor devo utilizzare per controllare i led in modo da supportare il PWM?
Grazie e chiedo scusa per la mia spiegazione non troppo chiara :) .
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[2] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto UtenteRussell » 3 nov 2015, 11:44

dadothebest ha scritto:Quante uscite possiede arduino oltre le 6 in PWM in modo da usarle per pilotare altre serie di led?

in totale sono 14, di cui le 6 che hai citato che hanno il controllo PWM... le altre le puoi usare solo come uscite digitali (tutto acceso o tutto spento)
Ma con un po' di impegno potresti anche usare i PIN digitali per farti una PWM a mano, in modo da avere quell'effetto Fade-in/out che immagino tu voglia implementare.... ma non so se vale la pena: l'alberello verrebbe comunque bene anche con le commutazioni istantanee.

dadothebest ha scritto:arduino deve controllare da 0.2A a 1.5A di led

sono LED molto diversi, credo tu possa predisporre diversi tipi di transistor a seconda del LED alimentato.
Fornisci informazioni supplementari cosi' proviamo a buttare giu' uno schema
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[3] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto Utentedadothebest » 3 nov 2015, 18:18

Grazie per avermi risposto. Le uscite che vorrei utilizzare sapanno circa 10. Scrivo più o meno cosa voglio collegare ad ogni uscita:

PWM 1) Alba (1 arancione)
PWM 2) Giorno (5 bianchi)
PWM 3) Tramonto (1 rosso)
PWM 4) Stella cometa (1 bianco)
5) Illuminazione (5 bianchi)
6) Illuminazione (5 bianchi)
7) Illuminazione (5 bianchi)
PWM 8) Stelle 1 (1 bianco)
PWM 9) Stelle 2 (1 bianco)
10) Temporale (1 bianco)

I led bianchi intendo quelli ultra luminosi, mentre per le uscite in PWM mi interessa l'effetto fase dei led mentre le altre 4 le utilizzo per un semplice on-off. Che tipo di transistor devo utilizzare?
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[4] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto Utentepaofanello » 3 nov 2015, 18:28

Devi dirci un poco che tipo di LED usi, magari un link dove li comprerai (o li hai comprati).. Senza considerare che dovresti anche avere un'alimentazione adeguata!
Certo non é affar mio, ma il tuo progetto mi sembra un poco confuso, naturalmente se sbaglio scusami, ma non capisco bene se é necessaria la divisione tra i led bianchi "giorno" e i tre pin di "illuminazione"... Insomma devi avere le idee ben chiare :ok:
Piuttosto che chiedere qualcosa a me, chiedila a Mara Maionchi. E' più competente.
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[5] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto Utentedadothebest » 3 nov 2015, 20:35

Scusami se sono stato poco chiaro nell'esporre il progetto. Cerco di essere più esaustivo.
Voglio sfruttare 10 uscite di arduino (6 in PWM e 4 digitali on-off) alla quale collego una serie di led diversi. Avevo in mente una cosa del genere:

- 6 pin PWM:
Pin n°1) Led per simulare l'Alba, 2 led arancioni, 2V a led.
Pin n°2) Led per il giorno, 5 led bianci ad alta luminosità, 3.2V, 40mA a led
Pin n°3) Led per il tramonto, 2 led rossi, 1.8V a led)
Pin n°4) Stella cometa, 1 led bianco ad alta luminosità, 3.2V, 40mA a led
Pin n°5) Led per gioco di stelle 1, 1 led bianco ad alta luminosità, 3.2V, 40mA a led
Pin n°6) Led per gioco di stelle 1, 1 led bianco ad alta luminosità, 3.2V, 40mA a led

- 4 pin digitali on-off:
Pin n°1) Led per l'illuminazione 1, 5 led bianci ad alta luminosità, 3.2V, 40mA a led
Pin n°2) Led per l'illuminazione 2, 5 led bianci ad alta luminosità, 3.2V, 40mA a led
Pin n°3) Led per l'illuminazione 3, 5 led bianci ad alta luminosità, 3.2V, 40mA a led
Pin n°4) Effetto temporale, 1 led bianco ad alta luminosità, 3.2V, 40mA a led

L'ordine e il numero di led è indicativo, ma al 90% è questo (può variare massimo di 2 led a pin) così come l'ordine dei pin che ho scritto non rispetta le uscite di arduino. I led li acquisterò in un negozio di componenti elettronici vicino casa, le specifiche dei led sono quelle standard prese su internet.
I miei dubbi per l'hardware sono:
1) Che tipo di transistor devo usare in modo da avere l'effetto fade per le uscite in PWM?
2) Sono un neofilo di arduino, l'ho appena comprato quindi scusate la domanda.... Come devo alimentare arduino e led/transistor?
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[6] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto UtenteRussell » 3 nov 2015, 23:29

Se alimenti tutto il progetto a 5V potresti avere qualche problema: infatti non potrai creasi quasi nessuna serie di LED (dato le tensioni di forward piuttosto alte) quindi dovrai alimeantarli singolarmente.
Questo dovrebbe comportare per ogni LED la sua una resistenza di limitazione.
Potrai poi crearti i tuoi gruppi di LED in parallelo, ma dovrai prevedere:
* Un transistor per isolare Arduino
* Una resistenza sulla base di ciascun transistor, per limitare la corrente prelevata da Arduino

Moltiplicare tutto questo per tutto il progetto dovrebbe portarti un certo dispendio in corrente, ma anche un costo totale piuttosto alto.

Forse puoi risparmiare qualcosa se alimenti il tutto a 12V

A quel punto con un 7805 (o meglio uno sted down switching) alimenti Arduino
Mentre con i 12V puri puoi permetterti di alimentare serie di 3-4 LED, risparmiando qualcosa sia in termini di transistor che resistenze
Il circuito cambia poco:
* metti sempre una resistenza di limitazione in uscita da Arduino
* il transistor avra il collettore collegato attraverso i LED in serie, verso l'alimentazione +12V

Alternativamente potresti anche partire dai 5V ed usare uno step-up per i LED, ma visto che questi sono proprio quelli che richiedono piu' sforzo di alimentazione eviterei questa scelta

Per il transistor, mi farei pochi problemi, infatti saranno correnti sempre piuttosto basse, specialmente se fai si che ogni transistor abbia pochi paralleli da dover gestire
Puoi ricorrere un qualunque BJT standard, ad es con il 2N2222 non vedo particolari controindicazioni visto che regge mediamente mezzo A / mezzo W
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[7] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto Utentedadothebest » 4 nov 2015, 20:54

Ho fatto un abbozzo di schema elettrico (chiedo scusa se poco chiaro oppure ho scritto delle fesserie incredibili), dove i trasistor che uso sono i 2n2222 (riescono a fare l'effetto fade per le uscite in PWM?), le resistenze per limitare la corrente ad aurduino sono di 1Kohm, le resistenze per le serie di led le ho calcolate secondo la loro caduta di tensione e l'assorbimento che ho trovato su internet. Per alimentare il tutto ho un alimentatore che dispone di diverse uscite tra cui una da 5V e una da 12V che vorrei usare per alimentare senza usare transistor. Ho tralasciato le resistenze sulla serie di led con 4x3.2V perché arrivo ad un totale di 12.8V, non so se ho fatto bene.
Ti chiedo gentilmente di dargli un'occhiata, se vuoi :)
Grazie per l'aiuto.
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[8] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto Utentepaofanello » 4 nov 2015, 22:12

Il lavoro che hai fatto è molto buono :ok:
Ma sbagliato :mrgreen:
Ma d'altronde se uno riuscisse subito dove sarebbe il divertimento?
dadothebest ha scritto: Ho tralasciato le resistenze sulla serie di led con 4x3.2V perché arrivo ad un totale di 12.8V, non so se ho fatto bene.

[-X questa cosa, sebbene poi possa funzionare in pratica, non va mai fatta! Ogni serie di LED richiede la sua resistenza di limitazione, inoltre partendo da 12 V non puoi alimentare LED la cui somma superi i 12 V, ti tocca ridurre a 3 LED in serie :(
dadothebest ha scritto:Ho fatto un abbozzo di schema elettrico

Lo schema va rifatto in fidocadJ, cerca sul forum per trovare info al riguardo! Non perché ci pagano per ogni schema fatto con quello, ma perché possiamo modificarlo e rimandartelo facilmente (ciò ti aiuta molto :ok: ) e soprattutto ci permette di capire bene i collegamenti! Ad esempio: hai disegnato i transistor come sono nella realtà, ma io come so qual è l'emettitore, la base e il collettore? non posso sapere se il tuo schema è esatto! Quello che hai fatto serve a te per la realizzazione, lo schema elettronico va invece fatto per vedere se funziona :mrgreen:

dadothebest ha scritto:i 2n2222 (riescono a fare l'effetto fade per le uscite in PWM?)

Certo :ok:
dadothebest ha scritto:Per alimentare il tutto ho un alimentatore che dispone di diverse uscite tra cui una da 5 V e una da 12 V che vorrei usare per alimentare senza usare transistor

Non capisco che intendi per "senza transistor". con 12 V puoi alimentare anche direttamente Arduino dal pin Vin, che ha un regolatore interno. Il problema è che se Arduino assorbe un po' di corrente il regolatore si scalda, quindi sarebbe meglio usare i 5 V direttamente sul pin (normalmente usato come uscita!) dei 5 V, ma il tuo alimentatore al 90% non avrà 5 V stabilizzati (che sono quelli che richiede Arduino su quel pin)... ergo:
1) O provi a 12V e vedi intanto quanto scalda
2) O compri un 7805 (più un paio di condensatori) e ti abbassi da 12 V a 5 V stabilizzati e ci alimenti Arduino (cosa necessaria nel caso facendo il punto 1 si scalda troppo il regolatore)
3) Bonus: acquisti ciò che si chiama DC-DC converter buck e abbassi da 12 V a 7/8 V così il regolatore di Arduino fatica meno
Intanto potresti provare il punto 1 (quando avrai tutto il resto del circuito montato), se scalda vedi i punti 2 e 3, comunque il costo di questi componenti per regolare la tensione non supera i 3 euro, quindi niente di assurdo!

Che altre uscite ha l'alimentatore in questione?
Piuttosto che chiedere qualcosa a me, chiedila a Mara Maionchi. E' più competente.
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[9] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto Utentemir » 4 nov 2015, 22:34

Ho riprodotto su Fidocadj il "disegno" di Foto Utentedadothebest, così sarà possibile apportare eventuali correzioni e-o modifiche. ;-)



Spero Foto UtenteDarwinNE & Foto Utenteadmin non me ne vogliano per le recenti associazioni Fidocadj & Arduino ... :mrgreen:
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[10] Re: Controllare presepe con arduino

Messaggioda Foto Utentedadothebest » 4 nov 2015, 23:24

Grazie per aver riprodotto lo schema su fidocadj, ora è molto più chiaro :-)
Per i led posso ridurre a 3 in serie con resistenza, nessun problema. Per quando riguarda l'alimentatore possiede diverse uscite tra cui (se ricordo bene) 5-7-10-12V. Per alimentare Arduino c'è un altro ingresso, quello con il filo rotondo vicino la porta USB, a cosa serve? Nello schema cosa andrebbe cambiato oltre la serie di led da 4 a 3 e l'alimentazione di Arduino?
Ultima modifica di Foto Utentedadothebest il 5 nov 2015, 0:03, modificato 1 volta in totale.
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