Progetto Microcentralina

In questa sezione vengono trattati alcuni progetti elettronici funzionanti a bassissima tensione (max 24V) definita anche SELV (Safety Extra Low Voltage ).

Prima di procedere al download dei files leggere attentamente le condizioni d'uso.

Lavorare ad una tensione massima di 24V garantisce un alto grado di sicurezza e rappresenta la condizione essenziale per chi si appresta ad eseguire le prime realizzazioni elettroniche e non ha una notevole professionalità nel settore elettrico.
L'unica accortezza è scegliere un alimentatore di qualità, adeguato in termini di tensione fornita e corrente erogata, necessario ad alimentare il circuito.
L' alimentatore è l'unica apparecchiatura che va collegata alla tensione di rete e deve garantire i requisiti di sicurezza, è opportuno verificare la presenza del simbolo del doppio isolamento ed il marchio CE.
Ulteriori informazioni si possono avere consultando la guida "L'equipaggiamento elettrico del presepe" nella sezione Tutorial.

E' consigliabile installare un fusibile del tipo "volante" sul positivo dell'alimentazione generale dei moduli. Il fusibile dovrà avere un valore di corrente pari alla massima corrente fornibile dall'alimentatore, questo garantirà la protezione elettrica in caso di cortocircuito.

Simbolo doppio isolamento

Marchio CE

I circuiti proposti, della serie microcentralina, prevedono in ingresso una tensione di alimentazione continua compresa tra 8 e 15Vcc, ovviamente la scelta va fatta in base alla tensione nominale delle lampade che andranno collegate in uscita. Nel caso di lampioncini per effetto fiamma di tensione nominale pari a 12V è consigliabile alimentare a 9V, questo permetterà di avere un effetto più realistico ed una maggiore durata delle lampade.
N.B esistono alimentatori stabilizzati e semplici adattatori non stabilizzati, questi ultimi possono fornire una tensione di uscita, a valori minimi di assorbimento di corrente, più elevata rispetto a quella dichiarata. Meglio controllare con un voltmetro!! Ed agire di conseguenza sul selettore della tensione di uscita, se presente.

Presepevirtuale.it presenta il progetto: Microcentralina modulare

Si tratta di un progetto particolare, di valenza anche didattica, che prevede la costruzione di una serie di moduli, ognuno con a bordo un piccolissimo microcontrollore PIC12F675 che possono interagire tra di loro realizzando così una serie di effetti o essere usati da soli (in base all' effetto desiderato), in piccoli presepi o addobbi particolari. Il progetto è completamente open-source e viene fornita la documentazione completa, sia dell' hardware che del firmware. Il progetto è orientato ad utenti con competenze di elettronica programmabile, ma potrebbe essere considerato il progetto ideale per l'approccio a questo settore. Questi moduli non dispongono di molti controlli in input; alcune regolazioni (esempio i tempi di durata del ciclo ed altro) dovranno essere effettuate direttamente nel firmware.
Questi moduli possono alimentare lampade fino a 15V o diodi LED anche di potenza. Se si opta per l'illuminazione a LED occorre calcolare ed inserire le resistenze di limitazione in base alla tensione di alimentazione.

Microcentralina - Modulo dissolvenza
Nativity scene dimmer module

Questo modulo, come tutti quelli della serie Microcentralina, è gestito da un piccolo microcontrollore Microchip 12F675 e permette di avere due dissolvenze incrociate, una per la luce del giorno ed una per le stelle o altre luci della notte ed invia un comando sincronizzato al Modulo Fiamme che rimane acceso per tutta la durata della notte per illuminare lampioni e case. Un' altro comando viene inviato al Modulo Tramonto per la fase di rosso e la proiezione del sole in dissolvenza. Il modulo fornisce anche una tensione stabilizzata a 5V per alimentare altri moduli (utenti esperti) o alimentare lettori MP3 per le musiche.

Questo modulo permette di pilotare lampade fino a 15V con potenza di 10-20 watt, tipo quelle per uso automobilistico, ovviamente l'alimentatore dovrà essere adeguato.

Microcentralina - Modulo Tre Fiamme di potenza
Power Flicker

Questo modulo permette di avere tre fiamme con accensione e spegnimento in dissolvenza e la possibilità, entro certi limiti, di regolare la velocità del tremolo e la luminosità massima. Anche questo modulo è stato provvisto di stabilizzatore di tensione a 5V per il PIC in modo da poterlo utilizzare da solo come effetto fiamme o in abbinamento ad altre centraline che prevedono un comando a contatto pulito (on-off senza tensione). Nel caso venga utilizzato in abbinamento al modulo Dissolvenze si potrebbe evitare di montare lo stabilizzatore alimentando direttamente tramite l' uscita stabilizzata del primo modulo (operazione consigliata ad utenti esperti). Questo modulo permette di pilotare lampade fino a 15V con potenza di 10-20 watt, tipo quelle per uso automobilistico, ovviamente l'alimentatore dovrà essere adeguato.

Microcentralina - Modulo Quattro Fiamme di bassa potenza
Flicker lights

Questo modulo permette di avere quattro fiamme con accensione e spegnimento in dissolvenza e la possibilità, di regolare la luminosità massima. Anche questo modulo è stato provvisto di stabilizzatore di tensione a 5V per il PIC in modo da poterlo utilizzare da solo come effetto fiamme o in abbinamento ad altre centraline che prevedono un comando a contatto pulito (on-off senza tensione).
Questo modulo è utile per alimentare piccoli lampioni o case, si possono collegare lampade fino a 15V ma la corrente massima per ogni uscita non deve superare i 150 mA.

Microcentralina - Modulo Tramonto con LED RGB
crib sunset module

Questo modulo permette di avere una dissolvenza per il rosso con la possibilità di regolare, entro certi limiti, la durata del ciclo ed il controllo di un LED RGB per l'effetto del sole al tramonto con sfumatura arancio-rosso. Il circuito stampato è predisposto per collegare direttamente un LED RGB a catodo comune (CC); tuttavia con una piccola modifica è possibile collegare anche LED RGB ad anodo comune (AC).

Scarica la documentazione completa relativa a questo progetto.

Schema, cablaggio, disegno del circuito stampato in PDF + files Cadsoft Eagle + sorgente in C per MikroC+ Firmware.HEX per programmare direttamente il PIC.
Ci sono due versioni del firmware, uno per LED RGB ad anodo comune (AC) ed una per LED a catodo comune (CC).

Informazioni aggiuntive e note tecniche:

1) Esempio di cablaggio di tutti i moduli con lampade della stessa tensione nominale.

2) Esempio di cablaggio dei moduli fiamma comandati da una centralina professionale con uscite a relè con contatto pulito (senza tensione) con lampade di tensione nominale diversa.

3) Informazioni sulla programmazione del PIC 12F675 usato nei progetti esposti.

La foto riporta il modulo tramonto con la modifica necessaria per utilizzare un led ad anodo comune.
Il comune, cioè l'anodo non andrà collegato nella morsettiera, ma tenuto fuori e collegato con un filo a +5V (filo rosso nella foto).
Il PIC dovrà essere programmato utilizzando il relativo firmware (Modulo Tramonto RGB AC).

Guarda il video del modulo tramonto

Modulo tramonto con modifica per LED RGB tipo anodo comune

Fase di collaudo di tutti i moduli presentati sopra, tutti alimentati ad una tensione nominale di 12Vcc.
Nella foto i fili blu sono dei +12Vcc, i bianchi della massa (GND) ed i gialli del comando tra il modulo dissolvenze ed i vari moduli luce.

Guarda il video dei moduli in funzione.

Microcentralina - Modulo 2 uscite P.W.M. con soft Start e Stop

Questo modulo permette di effettuare la regolazione di velocità di due motori in corrente continua con tensione nominale di 12V o regolare la luminosità di due lampade di tensione massima 15V. Il modulo prevede due trimmer per la regolazione P.W.M. delle due uscite e due ingressi per un contatto pulito (senza tensione) che permette l'accensione (soft start) e lo spegnimento (soft stop) in modo graduale. La potenza dei carichi collegati dipende dalla corrente massima fornibile dall' alimentatore utilizzato. I transistori impiegati sopportano tranquillamente alcuni Amperè.

Guarda il video del modulo in funzione.

Per avere delle risposte a frequenti domande... consulta le F.A.Q.

Trattandosi di un progetto open-source, probabilmente molti sperimenteranno nuove soluzioni del firmware.
Se effettuate importanti migliorie e volete condividerle con gli altri utenti, potete inviare la documentazione a:

mauro.arcangeli@presepevirtuale.it

Nuove soluzioni tecniche, modifiche, aggiornamenti o altro relativi al progetto Microcentralina modulare saranno inseriti in questa pagina.