SIMULATORE di FIAMMA per PRESEPIO
per VARIATORE LUMINOSO

Ogni anno, all'arrivo delle festività natalizie si cerca sempre qualche nuovo effetto luminoso per l'albero di Natale o il Presepio. Ecco un circuito elettronico semplice ma di sicuro effetto...
... e che, per lo più, può funzionare anche con qualunque variatore luminoso e generatore di effetto giorno-notte.

Simulatore di fiamma per Presepio.

 

INTRODUZIONE.
Per poter simulare la fiamma di un fuoco è necessario accendere e spegnere le luci in maniera casuale.
Ma nel circuito presentato ci sono due modi per determinare la casualità suddetta. Agendo sul jumper JP1, che può anche essere un interruttore esterno, è possibile selezionare:
1) MODO 1: le luci si accendono e si spengolo in maniera casuale, ma con i tempi abbastanza uguali. L'effetto è un luccichio più morbido.
2) MODO 2: i tempi di accensione e di spegnimento variano in modo casuale e per quattro gruppi di lampadine, in maniera del tutto indipendente. L'effetto è un luccichio più marcato.
Inoltre, mediante il trimmer R4 è possibile variare la velocità del luccichio, in modo da venir incontro ad ogni esigenza.

PROBLEMATICHE.
Se si vuole che il circuito del simulatore di fiamma funzioni anche collegato ad un variatore luminoso o generatore d'effetto giorno-notte, devono essere prese in considerazione due cose:
1) il microcontroller deve poter funzionare a tensione piuttosto bassa, ovvero anche a soli 2 Volt, anzichè 3-4 Volt di altri tipi di microcontroller, per esempio il PIC14F84 della Microchip (www.microchip.com), usato nel simulatore di fiamma standard. Questo perchè, altrimenti, l'accensione e lo spegnimento delle luci non sarebbe graduale ma presenterebbe un gradino, quindi non va bene per un buon effetto giorno-notte;
2) anche lo stadio di alimentazione deve essere diverso, anche perchè, usando il regolatore di tensione 7805, l'effetto di accensione e spegnimento a gradino viene accentuato.

Così la soluzione è di usare:
1) un microcontroller a basso voltaggio di funzionamento: il PIC16LF628. E anche una corretta rete di reset per evitare blocchi di funzionamento, dato il fluttuare della tensione di alimentazione.
2) un idoneo circuito di alimentazione, come verrà spiegato ora.

LO SCHEMA ELETTRICO N°1.
Il particolare circuito di alimentazione, che, tra l'altro, di tanto particolare non ha, impiega un regolatore di tensione basato su diodo zener, con l'ausilio di una resistenza di limitazione della corrente: in particolare si tratta di R1 e DZ1. La presenza di due diodi zener è dovuta ad evitare che si possano surriscaldare e per prevenire la distruzione del microcontrollore in caso di rottura dell'eventuale unico diodo zener.
I condensatori C1, C2, e C3 riducono il cosiddetto ripple, ovvero l'ondulazione residua dovuta al raddrizzamento dell'onda simusoidale, attuato da ponte di diodi.
La rete resistiva composta da D1, R2 e C4 assicurano un segnale di reset in caso di annullamento della tensione di alimentazione. In genere pu&ogarve; essere sufficiente la sola resistenza R2, ma non in questo caso.

Schema elettrico del simulatore di fiamma per Presepio.

Qui sotto è presente l'elenco dei componenti elettronici usati nel progetto. Tutti facilmente reperibili nel mercato.

R1= 100 Ohm, 5 Watt
R2= 27 KOhm
R3= 47 KOhm - potenziomentro o trimmer
R4= 68 KOhm
R5= 220 Ohm
R6= 27 KOhm
C1= 470 uF
C2= 220 uF
C3= 100 nF
C4= 1 uF
IC1= PIC16LF628 programmato
D1= 1N4007
DZ1= zener da 5,1 Volt, 5 Watt
TF1= Trasformatore: 220Vca - 6Vca, 2VA
S1= Interruttore per 220Vca
JP1= "jumper" o deviatore
DL1= Led gialli
DL2= Led rossi

 

LO SCHEMA ELETTRICO N°2.
La differenza dallo schema elettrico n°1 6egrave; dovuta al fatto dell'impiego di un trasformatore con una tensione di secondario pari a 9 Volt oppure 12 Volt.
I due diodi zener introducono una caduta di tensione pari al valore nominale. L'impiego di due componenti in paralleloè per distribuire la corrente che scorre nel circuito.

Schema elettrico del simulatore di fiamma per Presepio.

Qui sotto è presente l'elenco dei componenti elettronici usati nel progetto. Tutti facilmente reperibili nel mercato.

R1= 100 Ohm, 5 Watt
R2= 27 KOhm
R3= 47 KOhm - potenziomentro o trimmer
R4= 68 KOhm
R5= 220 Ohm
R6= 27 KOhm
C1= 470 uF
C2= 220 uF
C3= 100 nF
C4= 1 uF
IC1= PIC16LF628 programmato
D1= 1N4007
DZ1= zener da 5,1 Volt, 5 Watt
DZ2= zener da 3,3 Volt, 5 Watt, per secondario da 9 Vca
zener da 6,2 Volt, 5 Watt, per secondario da 12 Vca
TF1= Trasformatore: 220Vca - 9-12Vca, 2VA
S1= Interruttore per 220Vca
JP1= "jumper" o deviatore
DL1= Led gialli
DL2= Led rossi

 

MONTAGGIO.
Per quanto riguarda il montaggio del circuito elettronico ci sono due possibilità: circuito stampato o basetta di tipo "millefori". Se vi vuol prediligere la velocità di realizzazione, conviene optare per la seconda soluzione, sicuramente meno estetica sul lato saldature, ma...
Nelle foto poste qui sotto è possibile vedere prima la disposizione dei componenti e in particolare dei led, poi l'alloggiamento entro un piccolo contenitore plastico.

Montaggio del simulatore di fiamma per Presepio.

Montaggio del simulatore di fiamma per Presepio.

E ora non mi resta che augurarvi un buon montaggio

SOFTWARE per PIC16LF628.
Per poter far funzionare il circuito elettronico è necessario programamre con un aposito software il microcontroller PIC16LF628.
E' possibile richiedere il PIC16LF628 già programmato e pronto all'uso per €12,00 cui aggiungere le spese di spedizione in contrassegno. Per maggiori, potete mandarmi un'e-mail: info@febat.com.

 

L'EFFETTO VISIVO.
Anche se leggendo la descrizione dell'effetto fiamma si può aver un'idea, questo potrebbe non essere sufficiente. Così per maggior chiarezza e per dare la possibilità di vedere di come si presenta l'effetto fiamma, ho raccolto 4 brevi video di 10 secondi ciascuno.
Solo che un conto è vedere i led che lampeggiano nel buio, un altro è vedere, per esempio un modellino di focolare con l'effetto fiamma: sono due cose ben diverse!

Effetto 1 lento
Effetto 1 lento
 
Effetto 1 veloce
Effetto 1 veloce
 
Effetto 2 lento
Effetto 2 lento
 
Effetto 2 veloce
Effetto 2 veloce

 



Federico Battaglin
Italy
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