Controller plafoniere fai da te Arduino

Questo controller riesce a gestire 4 canali differenti, con possibilità per ciascuno di impostare ora di accensione , ora di spegnimento, intensità massima ed inoltre la durata dell’intervallo dell’aumento dell’intensità. Inoltre a monitor vi è la stampa delle ore e della percentuale attuale di ogni canale.

Per realizzare questo controller avremo bisogno di:
-Arduino uno
-RTC ds1307
-Display 1602
-4 switch button con push lungo
-4 resistenze 10kOhm
-1 resistenza 2.2kOhm
-1 resistenza 100 Ohm
-1 transistor BC547
-1 millefori
-1 potenziometro 10KOhm
-cavi elettrici fini 0.5mm all’incirca
-guaina termorestringente
-pin maschio-maschio per arduino
-lasta di plexiglas , o poliuretano rigido circa 15x15cm
-driver led pwm (indispensabile)

L’attrezzatura necessaria invece è:
-un buon saldatore a stagno con punta fine
-stagno
-phon per capelli (o pistola aria calda)
-dreamel

L’acquisto dei componenti è avvenuto online, esclusivamente da ebay e quasi per tutti i componenti da venditori internazionali per risparmiare, ma si può trovare il necessario anche in un negozio di elettronica ben fornito, quasi sicuramente a prezzi 10 volte superiori per quanto riguarda resistenze, transistor ecc.

I driver led devono essere scelti in fase di realizzazione della plafoniera ed è indispensabile che abbiano l’ingresso PWM, altrimenti il controller non può essere utilizzato.
Questi sono i componenti principali:

Una volta che abbiamo reperito tutto il necessario iniziamo con il preparare i componenti per l’assemblaggio, questo è lo schema da seguire per le varie saldature. Già da qui si capiscono i vari passaggi ma per i meno esperti vi farò una breve descrizione del lavoro da svolgere.

DISPLAY
Per prima cosa prendiamo il dispay e controlliamo se sulla pcb ci sono dei fori oppure se ci sono già saldati i pin.
Se non ci sono procediamo col saldarli, dopodichè salderemo un filo ad ogni pin. E’ buona cosa saldare un filo abbastanza lungo 20cm anche più, in base alla distanza tra l’Arduino e il display, inoltre è meglio utilizzare colori differenti, ad esempio Rosso per il +, Nero per il – e un altro colore ancora per gli altri pin.

Una volta che abbiamo saldato tutti i fili, tagliamo dei pezzettini di guaina termorestringente, ne infiliamo 2 per filo, e posizioniamone uno sulle saldature,scaldiamola col phon per farla restringere.
Ora prendiamo una strip di pin , e le rompiamo in modo da ottenerle della lunghezza esatta ai pin di arduino.
Infiliamo le strip nei pin di Arduino e seguendo lo schema saldiamo i fili del display ad Arduino (lasciando indietro il + e il -) e posizionando dove necessario le resistenze, il transistor e il potenziometro(rappresentato dall’ondina seghettata 10k) ricordandosi di infilare sul filo pezzetti di guaina .
Completata la saldatura posizioniamo l’altro pezzetto di guaina ,infilato precedentemente,su di essa e scaldiamo.

RTC
Per collegare l’RTC non ci sono molti passaggi, basta collegare i fili ai pin di Arduino seguendo lo schema.
Procedere come per il display saldando i pin alla pcb (se non presenti) e poi saldandoli tramite i fili ai pin di arduino, lasciando indietro come per il display il + e il -.

PULSANTI
Per quanto riguardo i pulsanti c’è da lavorare un pò di più in quanto in commercio non ho trovato switch button digitali ma solo analogici e quindi sovremo costruirceli.
I pulsanti da utilizzare saranno dei semplici switch button, ai quali collegheremo una resistenza. Si consiglia di acquistare switch button con pulsante lungo (6mm tall) in modo che riusciranno ad avanzare fuori dalla copertura che faremo in seguito e non faremo fatica a premerli. In commercio ci sono anche dei “caps button” i quali sono da applicare sopra ai pulsanti, rendono più facile la pressione del pulsante e sono più belli esteticamente, solo che in Italia sono difficili da reperire, si trovano nell’Ebay Internazionale.
Quindi prendiamo la nostra millefori e 4 pulsanti, posizioniamo i pulsanti a nostro piacimento sulla millefori raddrizzando i piedini dei pulsanti e poi ripiegandoli per bloccarli sulla scheda.

Assicurarsi che la parte ramata della millefori si trovi dal lato dei piedini (come nelle foto) in modo da poterli saldare ad essa.
Ora prendiamo 4 resistenze da 10KOhm e ne affianchiamo una ad ogni pulsante piegando a 90° le linguette e infilandole nei buchi della millefori.
Procediamo con le saldature seguendo lo schema sotto riportato.

Alla fine delle saldature dalla nostra pcb usciranno 6 fili, un +, un – e altri 4 fili che corrispondono ai vari pulsanti i quali salderemo ai pin di arduino seguendo lo schema principale.

ASSEMBLAGGIO FINALE
A questo punto abbiamo tutti i componenti finiti, mancano solo le saldature del + e del -.
Per fare questo, congiungiamo tutti i fili positivi dei vari componeti (dispaly,rtc e bottoni) insieme e lo stesso con i fili negativi in modo da ottenere un unico filo peri il + e un unico filo per il -. Ora possiamo collegare i fili ai rispettivi + e – di arduino.
L’unica cosa che ci manca è collegare i pin del pwm di Arduino al pwm dei driver.
Vi ricordo che un’uscita pwm di Arduino è in grado di gestire più di un driver led, perciò se per ipotesi abbiamo 5 serie di bianchi e 5 serie di blu potremo utilizzare solo 2 canali dove accenderemo con uno tutti i bianchi e con uno tutti i blu.
Per fare questo collegare in serie tutti i pwm che dovranno lavorare contemporaneamente (es. tutti i pwm dei driver dei led bianchi) portando poi un solo filo al pin del pwm di Arduino.
Per finire abbiamo bisogno di un supporto sul quale fissare i vari componenti e sopratttutto i pulsanti e il display, per questo si può utilizzare un pezzo di plexiglass oppure come me un pezzo di poliuretano rigido, il quale è molto più malleabile e facile da intagliare.
Prendiamo la nostra lastra, e disegnamo il contorno del dispaly. Con un dreamel con dischetto da taglio seguiamo le linee segnate in precedenza, stando scarsi piuttosto che abbondanti: a tagliare si fa sempre in tempo. Ora proviamo a far passare il display dal foro, se non passa allarghiamolo di poco alla volta finche non passa precisamente.
Ora dobbiamo praticare i fori per i pulsanti. Giriamo la lastra con lo schermo del dispaly rivolto verso il basso, posizioniamo i nostri pulsanti e segnamo la posizione di un pulsante laterale. Ora con una punta di un millimetro più grande della circonferenza del pulsante pratichiamo il foro. Una volta che abbiamo il primo foro misuriamo la distanza dal centro di un pulsante al centro del pulsante affianco e riportiamola sulla lastra dal centro del foro praticato al punto in cui dovremo praticare il nuovo foro e così via.
Ora che anche i nostri pulsanti sono stati sistemati togliamo display e pulsanti e tagliamo la lastra della misura da noi desiderata. Rimontiamo il tutto e o tramite colla se non si vuole utilizzare viti per estetica o tramite viti fissiamo in modo definitivo il dispaly e la pcb dei pulsanti.
Nel mio caso ho utilizzato delle viti.
Il tutto poi si potrà incassare all’interno della vostra plafo , oppure realizzando un apposito box si potrà tenere anche all’esterno.
Altrimenti si può intagliare direttamente la plafoniera realizzando l’apertura per i pulsanti e per il display.

CODICE
Ora bisogna scaricare l’amibiente di sviluppo per Arduino sul nostro PC per poter caricare il programma.
L’ambiente di sviluppo a noi necessario è Arduino-0022 scaricabile a questo link: Arduino-0022
Scaricato il programma, ora dovrete scaricare le librerie apposite a questo link: Librerie

Una volta scaricate aprite il file e trasferite le librerie nella cartella “libraries” all’interno di “Arduino-0022“.
Fatto questo potete collegare Arduino al vostro PC tramite l’apposito cavo.
Aprite l’ambiente di sviluppo, copiate il codice al suo interno, fate un check veloce e poi caricate il tutto su Arduino.

E il gioco è fatto, potete scaricare il codice:

Penso di aver detto tutto, Buon divertimento.
Ciocca Matteo