presenta
LAMPEGGIANTI POLIZIA A LED
Per altri progetti visita
www.sebaseraelettronica.altervista.org
AVVERTENZE
Tutto il materiale presente in questa relazione ha scopo puramente
illustrativo, accessibile gratuitamente per uso hobbistico o didattico.
È vietata la riproduzione dei circuiti a scopo di lucro.
Alcuni circuiti possono comportare rischi nel caso non si prestasse la
dovuta cautela, pertanto declino ogni responsabilità per eventuali danni.
INDICE
INTRODUZIONE..............................................................................................................................................3
LE LAMPADE...................................................................................................................................................4
SCHEMA FUNZIONALE..................................................................................................................................5
DURATA FLASH E INTERVALLO..................................................................................................................6
SCHEDA CIRCUITO DRIVER.........................................................................................................................7
2
INTRODUZIONE
Questo progetto riguarda 2 fari a LED blu lampeggianti in stile polizia, da applicare ad esempio sulla propria
bici, moto, o semplicemente da utilizzare per l'animazione di feste.
Il funzionamento è semplice e consiste nell'emissione di alcuni flash da parte dei fari che si accendono
singolarmente, alternandosi. Questi sono collegati ad un apposito circuito di controllo alimentato a 12V che
provvede a pilotarli. Il tutto è inserito e fissato nei contenitori appositamente realizzati con l'ausilio di una
stampante 3D.
3
LE LAMPADE
Ciascuna è costituita da 12 LED blu ad alta luminosità aventi diametro 3mm, disposti su 4 serie di 3 LED con
resistenza RLED = 100Ω ciascuna.
Nonostante la corrente nominale di ciascun LED sia InLED = 20mA, la si vuole limitare al valore ILED = 15mA
per garantirne una lunga durata nel tempo. A questo valore corrisponde una tensione ai capi VLED = 3V,
pertanto, trascurando le cadute sui transistor, la tensione di alimentazione complessiva necessaria risulta:
VLAMP = VLED · nLED + RLED · ILED = 3V · 3 + 100Ω · 0,015A = 10,5V
4
SCHEMA FUNZIONALE
La prima parte del circuito costituisce un regolatore di tensione di tipo LDO (Low Dropout Regulator) a
transistor con la funzione di fornire al circuito di controllo vero e proprio una tensione stabilizzata Vo = 10,5V,
valore adeguato all'alimentazione delle lampade. Tale è impostato grazie ai diodi zener DZ1 e DZ2: quando
infatti la tensione in uscita dal collettore del transistor Q3 raggiunge la soglia
Vo = VDZ1 + VDZ2 + VBE(Q1) = 5,1V + 5,1V + 0,3V = 10,5V
il transistor Q1 inizia a condurre, facendo condurre meno Q2 che a sua volta fa condurre meno Q3, limitando la
tensione in uscita. Se invece questa risulta minore della soglia impostata, Q1 non conduce, quindi Q2 risulta in
conduzione in quanto la base non è più portata a massa, in questo modo viene portato in conduzione anche Q3
che stabilizza l'uscita sul valore di riferimento impostato. Il cuore del circuito è costituito dai 2 integrati NE555
configurati entrambi come multivibratori astabili che generano dei segnali a onde quadre caratterizzati da
frequenze diverse, i cui tempi di ON-OFF sono impostati da R7, R8, C2 per il primo e R10, R11, C4 per il
secondo. Il primo genera un segnale a frequenza f1 = 9,2Hz con la funzione di far lampeggiare le lampade,
mentre il secondo genera un segnale a frequenza inferiore f2 = 1,5Hz con la funzione di alternare l'accensione di
una lampada all'altra. Quando infatti questo è a livello alto, il transistor Q5 conduce permettendo l'accensione
della prima lampada, mentre anche Q6 conduce portando a massa la base di Q7, impedendo l'accensione della
seconda. Quando invece il segnale in uscita è a livello basso, si accende solo la seconda lampada in quanto Q5
e Q6 non conducono, quindi Q7 entra in conduzione.
5
DURATA FLASH E INTERVALLO
La frequenza dei flash è generata dal primo multivibratore ed è legata ai parametri R7, R8 e C2:
f1 = [ln(2) · C2 · (R7+R8)]-1 = [ln(2) · 10µF · (5,6 + 10)kΩ]-1 = 9,25Hz
Essendo il valore di R7 diverso da R8 si ha un ciclo utile del segnale generato pari a:
DS =
100 · R7
R7 + R8
=
100 · 5,6kΩ
(5,6 + 10)kΩ
= 36%
Dato che le lampade sono pilotate dal transistor Q4 che è di tipo PNP, questo inverte il segnale prelevato dal
multivibratore in quanto entra in conduzione quando alla base gli viene applicato il livello basso, ottenendo un
ciclo utile finale:
DL = 100% - DS = 100% - 36% = 64%
La frequenza con cui viene alternata l'accensione delle lampade è generata dal secondo multivibratore ed è
legata ai parametri R10, R11 e C4:
f2 = [ln(2) · C4 · (R10+R11)]-1 = [ln(2) · 47µF · (10 + 10)kΩ]-1 = 1,53Hz
Essendo il ciclo utile del segnale D = 50% in quanto R10 = R11, a questa frequenza corrisponde una durata di
accensione di ciascuna lampada pari a:
TON =
1
2f
=
1
2 · 1,53Hz
= 0,325s
Nella figura è mostrato uno screenshot dell'oscilloscopio in cui si visualizza il segnale che fa lampeggiare le
lampade (blu) contemporaneamente a quello che ne alterna l'accensione (giallo).
6
SCHEDA CIRCUITO DRIVER
Il circuito è realizzato su di una basetta millefori 70x50mm. Sulla sinistra si notano i morsetti di ingresso per
l'alimentazione, mentre sulla destra quelli destinati al collegamento delle lampade con positivo comune.
Un breve schema della disposizione dei componenti sulla scheda:
7
