macchina incisione CS
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Il progetto nasce con l'esigenza di corrodere il rame nei CS in modo autonomo e che non implichi la presenza ravvicinata dell'uomo a sostanze chimiche; inoltre l'utente può dedicarsi ad altro senza stressarsi ad agitare la vaschetta. Il prototipo consiste in una struttura che integra una vaschetta che viene sollevata ed abbassata da un braccio meccanico, il tutto munito di sensori ottici che rilevano la posizione del braccio meccanico ed un determinato circuito che acquisisce l'informazione degli stessi sensori e pilota il motorino elettrico . Il seguente sistema a blocchi indica in maniera comprensibile i vari stadi : ALIMENTATORE SENSORI DRIVER MOTOR DC CONTATORE BINARIO (CIRCUITO DIGITALE) INTERFACCIA SENSORI - CIRCUITO DIGITALE M1 1) ALIMENTATORE L'alimentatore deve mettere a disposizione una tensione livellata compresa tra 10-15volt ed una tensione stabilizzata di 5,6volt con una corrente di lavoro pari a 250mA. (Quando avviene l'inversione di marcia del motorino si ha una corrente di picco pari a 600mA): V1 -220/220V T1 3TT201 D1 BA10G 7,7Vin IC1 7805 IN 5 Vcc OUT 50 Hz COM + C1 470uF + D2 1N4148 C2 220uF 2) SENSORI + INTERFACCIA Si tratta di particolari sensori-infrared monoblocco ovvero un unico dispositivo che integra fotoled (trasmettitore) e fototransistor (ricevitore o detect) messi uno di fronte all'altro. Alimentando il fotoled esso emetterà un raggio infrarosso, se il fototransistor riceve vuol dire che non vi sono ostacoli in mezzo e l'uscita, contrassegnata da un cerchietto, vale 0; se il fototransistor NON riceve significa che nel mezzo del monoblocco è presente un' ostacolo che ostruisce il passaggio della luce infrarossa, e l'uscita vale 1. +5VCC +5VCC R1 220 100 NOR sensor1 R2 4.7k 3 U1A LM358 + 8 1 D3 1N4148 2 +5VCC R5 100k +5VCC +5VCC +13Vin R9 390 R6 100k CLOCK +5VCC 2,5V R4 100 220 sensor2 Q1 BC237 R3 4.7k 5 6 U1B LM358 + 7 D4 1N4148 4 +5VCC R7 100k R8 100k 2,5V Siccome i livelli logici forniti dai sensori sono compatibili solo con quelli C-MOS ho dovuto progettare un'interfaccia costituita da 2 comparatori con soglia di riferimento pari a Vcc/2 (gli operazionali sono alimentati con Vin poiché le uscite valgono sempre un pò meno della tensione di alimentazione, ed alimentarli con i 5Vcc sarebbe stato sconveniente). Le due uscite degli operazionali confluiscono in una NOR artigianale realizzata con due diodi (OR) ed un transistor configurato come stadio invertente (NOT). Lo scopo è quello di dare in uscita un impulso ogni qual volta un sensore rileva il braccio meccanico, informando così una circuiteria successiva che deve far invertire marcia al braccio meccanico. (il transistor invertente serve poiché dovrà pilotare l'ingresso di CK di un Flip-Flop TTL in tecnologia NET [negative edge translation] le cui uscite commutano solo sul fronte di discesa del segnale di CK). Attenzione, ora potrebbe insorgere la critica dei meno esperti che direbbero "era meglio configurare gli operazionali come comparatori invertenti fin dall'inizio ed invertire i diodi risparmiando sul transistor (lasciando però la resistenza di pull'up)" - assolutamente NO perché gli operazionali in questione, sono stati scelti perché risultano economici ed occupano il pochissimo spazio di un DIL a 8pin, ma hanno un determinato off-set che varia da dispositivo a dispositivo ed è inaccettabile per il FF-JK in tecnologia TTL di cui ora parleremo. 3) Contatore binario modulo 2 Si tratta di un circuito digitale in grado di contare gli impulsi di CK ricevuti, poiché può ricordare lo stato logico precedente. Ho sfruttato così uno dei due FF-JK contenuti nell'integrato SN7476 e lo ho configurato come FF-Toggle: in questo modo il dispositivo commuterà i livelli logici delle uscite complementari ( Q - Q ) solo dopo che avrà ricevuto un periodo completo di clock (più precisamente commuterà esattamente sul fronte di discesa del ck, ovvero in quel breve periodo in cui il segnale di clock passerà da 1logico a 0logico). 2 5 PR 16 CLOCK Q J 1 4 Vcc 15 SN7476 Q K 14 CL 3 GND 13 Le uscite complementari (una la negazione dell'altra) controlleranno il driver che piloterà il motorino in corrente continua. Quando Q=1 allora Qnegato=0 ed il motorino del braccio meccanico girerà in un verso. Invece quando Q=0 allora Qnegato=1 ed il motorino del braccio meccanico girerà nel verso contrario. 4) Driver per driver ho utilizzato l'integrato DNE293 equivalente all'LM18293 cui contiene al suo interno 4 stadi push-pull che ho collegati in parallelo a due a due, e li ho configurati a BRIDGE (ponte). Quando un push-pull riceve in ingresso zero logico in uscita darà massa altrimenti darà il positivo, naturalmente tale driver supporta tranquillamente la corrente richiesta dal motorino fino ad un limite di 2A. 7,7Vin Q 7 1 Qneg 9 8 16 2 15 10 DNE293 6 3 14 4 5 12 11 13 +5Vcc D1 1N4007 D2 1N4007 M1 D3 1N4007 D4 1N4007 Braccio meccanico Vasca x acido Circuito di controllo tale prospettiva è molto semplice e priva di particolari: da comunque, in linea di massima, l'idea del progetto finale che si vuole realizzare.
