Funzionamento dimmer alba tramonto di Rusty

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Ciclicamente leggendo sui vari forum e Newsgroup di acquariofilia, viene posto il problema di effettuare un’accensione dolce e graduale del sistema di illuminazione, ed ovviamente anche di uno spegnimento -lento-, trattando tutti i giorni, per motivi professionali l’accensione e la regolazione di sorgenti luminose, ho pensato di dedicare un progettino ai più vogliosi di cimentarsi con l’elettronica, e dopo un paio di giorni di elucubrazioni eccolo qua, presentato nella vastità del Web!

Innanzitutto qualche premessa, il sistema regola solo tubi fluorescenti, non è assolutamente economico perchè comporta l’acquisto di speciali ballast elettronici predisposti per la regolazione, ed in più non è neanche tanto semplice da montare, occorre una certa perizia nell’assemblaggio di prototipi su basette millefori.

Perchè solo i tubi fluorescenti? Facile rispondere, esistono due grandi famiglie di lampade utilizzate in acquariofilia, le fluorescente e le lampade a scarica nei gas, mentre per quest’ultime è stato fatto qualche esperimento di regolazione, ma votato al risparmio energetico, e dal dubbio risultato, per le fluorescenti la tecnologia di oggi ci mette a disposizione tanto! Prima ancora di descrivere il circuito vediamo da dove derivano gli alti costi. Come accennato sopra è comunque necessario disporre di ballast elettronici dimmerabili, ormai sono prodotti da varie case che si occupano di illuminotecnica, in primis Osram e Philips, è necessario scegliere quelli con regolazione 0/10Volt.

Significa che il ballast accanto ai morsetti tradizionali di ingresso 220Vac e ai conduttori che vanno al tubo fluorescente, presenta un morsetto a due poli, dove con un normale reostato collegato fra essi si regola la luminosità delle lampade, da un minimo del 10% ad un massimo, ovviamente, del 100% , è proprio qui uno dei nostri punti di intervento!

Ora vediamo cosa deve fare il nostro circuito, innanzitutto non ha timer a bordo, quindi impone l’utilizzo di un timer esterno, l’ideale sarebbero quelli che chiudono un contatto, ma anche disponendo di un timer di tipo in linea (per capirci quelli che hanno la presa per il carico) si può interfacciare, utilizzando un rel’ con bobina a 220Vac ed utilizzando il contatto NO (normalmente aperto) del relè, a questo punto disponiamo di un contatto che si chiude all’ora dell’accensione delle lampade e si apre allo spegnimento, questo è il comando che processa il nostro circuito, alla chiusura del contatto sul connettore J1 dello schema, viene generato un impulso, il quale attua due operazione, la prima è quella di fare eccitare il relè di bordo che alimenta il ballast, la seconda, simultanea alla prima fa partire il conteggio su due contatori binari tipo CD4029, i quali generano una sequenza da 0 a 256 in codice binario, tale sequenza è applicata ad un convertitore digitale analogico che in uscita ci fornisce un’uscita 0/5vdc l’ultima cifra del conteggio blocca anche il conteggio stesso, lasciando tutto il dispositivo fermo dove era arrivato.

La tensione variabile così ottenuta, viene amplificata da un’operazionale con guadagno di 4 volte, e con un partitore divisa per due (non chiedetemi perchè guadagnano 4 per poi dividere per due, sono fatti miei) la usiamo per pilotare il secondo operazionale, il quale con il transistor ed il ponte di diodi ad esso collegati creano il nostro potenziometro elettronico, che connesso ai due fili di regolazione del ballast ci dà l’incremento di luce lento che ci eravamo proposti all’inizio.

Qui ci sarebbe da discutere sul tempo impiegato per andare dal minimo al massimo, brevemente dico che ho usato come clock la F di rete, ottenendo un clock a 100Hz, questo poi viene diviso da un divisore per N tipo CD4020.

Selezionando il fattore di divisione si cambia la pendenza della rampa, e quindi il tempo di attuazione, io nello schema ho utilizzato un selettore, indicato con fast e slow, il fast ci serve per la messa a punto, lo slow è operativo, potete cambiarlo a vostro piacimento selezionando altri fattori di divisione, consultare il data sheet del 4020 nel caso!
Passato il tempo per cui avete regolato il timer, parte la procedura di spegnimento, che è più complicata di quella di accensione , dato che si deve ritardare lo spegnimento elettrico di un tempo uguale a quello impostato per la regolazione dal 100% al 10% , quindi l’apertura del contatto del timer ci genera un altro impulso, il quale a sua volta fa partire il conteggio all’indietro per il DAC e simultaneamente dà lo start ad un altro timer sincronizzato con il clock del conteggio binario, quest?ultimo ha lo scopo di mantenere alimentato il ballast ancora, per il tempo di decadimento della luminosità, quando essa è arrivata al minimo anche il timer in sincrono ha esaurito il conteggio e spegne finalmente la luce!

Questo è tutto , adesso la domanda che ronzera nelle vostre teste è: ma perchè tutto ‘sto ambaradan di roba, quando si poteva fare tutto con un microcontrollore?’E bravi, vi rispondo io, certo che si poteva fare con un micro, nel micro in più si poteva inserire una funzione di timerizzazione programmabile, in modo da risparmiare un timer esterno, più un’altra serie di facilitazioni che si potevano aggiungere, un termostato, un phmetro, e ci sarebbe da sbizzarrirsi, il motivo è semplicissimo, qualunque contollo a microprocessore necessita di un software, il quale deve essere inculcato con un programmatore in una eprom o nel micro stesso se è di quelli con memoria interna, quindi per fare una cosa che tutti potessero realizzare ho scelto la strada che all’apparenza sembra più difficile, ma a guardarci bene non lo è!

Buon lavoro a tutti i pazzi scatenati! Per info rusty62@libero.it