Relazione di laboratorio Studente COGNOME Nome Titolo: realizzazione di un circuito oscillatore astabile collegabile all’accendisigari di un autoveicolo (insomma un LED che lampeggia) Docente: COGNOME Nome Materia: Elettronica ed Elettrotecnica Classe 3 Periti in Elettronica ed Elettrotecnica – a.s. 2012/2013 Pagina 2 volutamente lasciata in bianco Classe 3^ Periti in Elettronica ed Elettrotecnica – a.s. 2012/2013 2 Obbiettivo Situazione iniziale Prime operazioni Schema a blocchi Schema elettrico (SCH) Elenco componenti (BOM) Costo dei componenti Dimensioni dell’oggetto finito Disegno del circuito stampato (BRD) Mappa componenti Traccia rame Mappa di foratura Schema di montaggio Elenco strumenti Schema di collegamento a banco Collaudo Tabella misure e calcoli Grafici, foto, riferimenti web, …. Data sheet dei componenti utilizzati Conclusioni (trionfali) Ringraziamenti pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. pag. 4 4 4 5 6 6 7 8 8 9 9 9 10 11 11 12 12 13 14 15 15 Obbiettivo Realizzare un finto circuito di allarme per autoveicolo composto da un LED lampeggiante ed un interruttore Situazione iniziale Penso di utilizzare l’autoveicolo dei miei nonni, di nascondere l’interruttore sotto il volante e di mettere in vista il LED rosso lampeggiante. Prime operazioni Utilizzo le mie conoscenze di elettronica per progettare lo schema elettrico di un dispositivo semplice. Classe 3^ Periti in Elettronica ed Elettrotecnica – a.s. 2012/2013 3 Schema a blocchi Alimentazione 12 V di un autoveicolo Interruttore ON/OFF (input) Oscillatore elettronico (elaborazione) LED rosso lampeggiante (output) Multivibratore astabile I due transistor passano alternativamente dalla saturazione alla interdizione, nessuno dei due stati è stabile. Si supponga che nel circuito di fig.4 inizialmente il transistor T1 conduca. La tensione Vce1 è vicina a zero e si ha la carica di C1 attraverso RB2. Quando il potenziale nel punto tra C1, RB2 e la base di T2 raggiunge 0,6 V, T2 entra in conduzione, pertanto la tensione Vce2 diventa pari a zero; ciò provoca l'interdizione di T1 e C1 si scarica via RC1-RB2. Nel nuovo stato C2 inizia a caricarsi attraverso RB1 fino a che la tensione raggiunge 0,6V, al che T1 ritorna a condurre portando la tensione Vce1 a zero il che provoca l'interdizione di T2 e contemporaneamente C1 inizia la ricarica mentre C2 si scarica via RB1-RC2. Il ciclo si ripete indefinitamente, con un periodo determinato dai valori dei resistori e dei condensatori. La frequenza dì oscillazione è pari a: f= 1/(2 x 0,693 x Rb1C2)=1/(2 x 0,693 x Rb2C1) Oscillatore con porta NOT 7414 (Schmitt Trigger) Classe 3^ Periti in Elettronica ed Elettrotecnica – a.s. 2012/2013 4 Un modo per realizzare semplicemente un oscillatore è indicato in figura. L’oscillatore non ha però caratteristiche di precisione e stabilità. Infatti, la frequenza di oscillazione è relativa all’alimentazione. Si deve anche notare che: la tensione Vout è difficilmente determinabile in senso assoluto la corrente di ingresso della porta non è nulla. E’ quindi difficile determinare con esattezza la frequenza di uscita. Comunque l’ordine di grandezza è garantito. Utilizzando un I.C. di tipo 74C14 (corrente ingresso trascurabile) la formula per ottenere la frequenza di uscita è molto semplice: f=1/1.7RC Montare il circuito utilizzando i seguenti valori: R=4700 Ohm C=470uF Alimentare il circuito con 5v esatti. Classe 3^ Periti in Elettronica ed Elettrotecnica – a.s. 2012/2013 5 Classe 3^ Periti in Elettronica ed Elettrotecnica – a.s. 2012/2013 6 1 D1 1N4007 R1 RSW 2 U1A 7404 10k 100 3 R2 10k 4 U1B 7404 C1 1u 3 2 1 S1 SW VCC RL1 560 BT1 12V U2 LM7805 C2 C3 100u 100u D2 LED GND Bill of materials -- project C:\IVEX\DEMO\relaz1_.sch -- page 1 Item Qty Refer.Value Module Name ------------------------------------------------------1 1 C1 1u RAD-394 2 1 S1 SW 2HDR-100 3 1 RSW 100 RC05 4 2 R1,R2 10k RC05 5 1 BT1 12V 2HDR-100 6 1 RL1 560 RC05 7 1 D2 LED 2HDR-100 8 2 C2,C3 100u RAD-394 9 1 U1 7404 14DIP300 10 1 D1 1N4007 DO-7 11 1 U2 LM7805 TO-220 Classe 3^ Periti in Elettronica ed Elettrotecnica – a.s. 2012/2013 7 http://it.rs-online.com/web/ http://www.componenti-elettronici.com/ http://www.elcart.com/it/Prodotti/Catalogo Componenti-elettronici ed Elcart hanno gli stessi codici (e su Elcart non c’è il prezzo) Nella tabella indichiamo costo, n° di pezzi, codice del fornitore Componente Rs-components Componenti elettronici Resistenza in carbonio, 0,25W, 5% 0,015€ 10 pezzi 707-7745 0,09€ 100 pezzi 2508612522 0,05 € 1 pezzo ART. 1/1135 0,08€ 100 pezzi 19/4100 0,092 50 pezzi 708-2753 0,048€ 100 pezzi 711-1090 0,023€ 500 pezzi 652-7286 0,40 10 pezzi 686-9726 0,08€ 100 pezzi 3/15220 0,03 € 500 pezzi 60/7105 0,36 € 50 pezzi 75/1710 Led rosso 3 mm Condensatore elettrolitico verticale 100uF 25V Diodo 1N4007 L7805 LM7805 Condensatore ceramico 1uF 50V 7404 Interruttore da pannello 0,73€ 5 pezzi 671-0309 0,568 € 25 pezzi 537-3971 1,08 10 pezzi 305-529P 1,08 1 pezzo 734-7154 0,48 € 5 pezzi 75/1703 0,48 € 50 pezzi 3/3286 --- Basetta millefori Fine documento Classe 3^ Periti in Elettronica ed Elettrotecnica – a.s. 2012/2013 8