L'obiettivo è quello di controllare 32 diversi LED in maniera quasi casuale. Questi LED, infatti, saranno divisi in due gruppi indipendenti di 16 LED, e due di essi verranno accesi contemporaneamente. Per semplificare, descriveremo solo il funzionamento di una metà dell'assieme elettronico, mentre l'altra metà è identica.
Il nucleo della configurazione si basa sull'uso di un multiplexer/demultiplexer analogico a 16 canali. Questo tipo di circuito può essere paragonato ad un selettore rotativo a 16 posizioni.
Analogamente alla sua controparte meccanica, il multiplexer/demultiplexer può stabilire un solo collegamento alla volta tra il pin comune e uno dei 16 canali.
La classificazione della connessione dipende esclusivamente dal codice binario presente ai suoi quattro ingressi: A, B, C e D.
In genere, questo codice viene generato da un contatore binario e la sequenza di connessioni avviene sempre nello stesso ordine, che può diventare monotona nel tempo.
Nella nostra applicazione, ogni ingresso del multiplexer/demultiplexer è controllato indipendentemente da un oscillatore a bassa frequenza con una diversa costante di tempo.
Il risultato è una combinazione quasi casuale di ordini di connessione, soprattutto perché le variazioni di temperatura tendono ad aumentare la desincronizzazione degli oscillatori.
Descrizione del circuito
Come accennato nel paragrafo precedente, la descrizione sarà limitata alla metà dello schema per il controllo di 16 LED.
Le quattro porte del circuito trigger di Schmitt, ciascuna associata a un componente regolabile, un resistore e un condensatore, formano quattro oscillatori variabili a bassa frequenza.
Questi sono rispettivamente R1, R5, C1 per i pin 8, 9, 10 di IC1; R2, R6, C2 per i pin 4, 5, 6 di IC1; R3, R7, C3 per i pin 1, 2, 3 di IC1; ed infine R4, R8, C4 per i pin 11, 12, 13 di IC1.
Le uscite 10, 11, 4 e 3 dei quattro oscillatori controllano rispettivamente i quattro ingressi binari A, B, C e D del multiplexer IC2.
Il punto comune, che rappresenta per analogia il cursore di un selettore rotativo, è collegato al terminale positivo dell'alimentatore tramite una resistenza di limitazione R9.
Le 16 uscite sono collegate agli anodi dei LED e i catodi sono collegati a terra tramite un filo comune.
Ogni interruttore analogico consente il passaggio di una corrente nominale di 25 mA, ma in realtà può gestire una corrente massima più elevata.
L'alimentazione è fornita da una batteria da 9 V e i condensatori C5 e C6 forniscono un forte disaccoppiamento nel punto più vicino del circuito.
L'altra metà del diagramma è identica e nella nomenclatura i componenti sono designati allo stesso modo con un simbolo primo.
Costruzione
Come avrete già notato dalle fotografie di questo progetto di fiori a LED, tutto l'interesse estetico risiede nella forma circolare adottata.
Sfortunatamente, una forma circolare implica un circuito stampato (PCB) più impegnativo da creare, a meno che non si utilizzi il seguente metodo:
Inizia creando il PCB su una scheda epossidica quadrata utilizzando qualsiasi metodo con cui hai familiarità.
Dopo aver praticato tutti i fori dei componenti, procedere alla realizzazione del foro centrale del diametro di 5 o 6 mm, contrassegnato da un punto.
Quindi, sgrossare la forma circolare tagliando progressivamente angoli più piccoli e rifinirla con una lima.
Terminata questa fase, inserire nel foro centrale una lunga vite metallica del diametro di 5 o 6 mm, insieme a un dado e una rondella.
Fissarlo nel mandrino di un trapano a bassa velocità.
Tenendo saldamente il trapano, utilizzare un punto di riferimento fisso e far scorrere il lato piatto di una lima lungo la periferia del PCB.
Ciò si tradurrà in una perfetta forma circolare che può essere ulteriormente regolata applicando una leggera forza con la lima nel trapano.
Una volta completato il PCB, sistemare le 10 resistenze, i 6 condensatori, gli 8 componenti regolabili e non dimenticare le prese del circuito integrato.
Terminata l'elettronica, rimane la parte puramente creativa del progetto.
Il modello utilizza un batuffolo di cotone, che si trova comunemente nelle forniture per il bagno, che può essere ottenuto da un negozio di varietà. Tuttavia, hai la libertà di scegliere un modello diverso.
Potrebbe essere necessario regolare di conseguenza le dimensioni del PCB.
