Per coronare la settimana di ferragosto, abbiamo deciso di smaneggiare pure nel weekend iniziando a costruire una insegna led con scritto if_do, possibilmente in grado di far accendere/lampeggiare le varie lucine con un minimo di criterio.

Muniti di grembiule e birrette abbiamo fatto una rispolverata della fisica di base, misurando e classificando con multimetri una pacchettata di resistenze recuperate, che l’elettronica è simile all’idraulica entro un tot e cose così insomma.

Ma torniamo ai Led quindi:
allora, i led hanno una tensione caratteristica (intorno ai 2-3V) che è fissa tra i suoi terminali a prescindere dal resto che sta attaccato al circuito: regoli quindi la luminosità tramite la corrente che ci fai passare dentro.
Quanta corrente dobbiamo far passare? A naso più corrente farà più luce, ma il limite di friggitura dell’oggetto dipende dai led, nei manuali vecchi trovi scritto 20mA, ma quelli nuovi sono molto piu’ efficienti e spesso ne bastano anche 2.
Quindi ci devi mettere una resistenza in serie.
Facciamo due conti con la legge di ohm (V=RI), iniziamo a capire come funziona e come decidere la tensione di alimentazione di conseguenza.

Ok questo era un led, quando ne hai tanti come per un’insegna però non puoi metterli semplicemente tutti in serie perchè poi non puoi controllarli ordinatamente ma sopratutto perchè dovresti avere un alimentatore da mila volt (Do you remember voltaggio “fisso” ai capi di ogni led..).
Quindi abbiamo optato per un circuito composto da rami paralleli composti da serie di massimo 4 led, così che ogni ramo di led (di Garda) sia equamente alimentato da un alimentatore brutto da 12 volt.

Ok, ora abbiamo una scritta che si accende, e se volessimo fare dei pattern?
questa cosa e’ divisa in due passi, 2A e 2B, che volendo si possono fare separatamente, nel senso che potete impararne solo uno, o solo l’altro, e sono comunque robe utili. Bello eh?

Passo 2A): come controllare dei led con una tensione
Che puo’ sembrare un problema astruso. cioe’ diciamo che tu vuoi accendere la F di if_do separatamente dalle altre. Come fai? ci metti un interruttore. Clic-clac, premi, e la accendi e spegni come vuoi. Bello, ma ora ti serve un addetto che stia li’ a girare tutte le lettere a mano per fare i tuoi pattern, e questo forse e’ un po’ noioso.
Vorresti controllare queste cose automagicamente, con un arduino per esempio, o con un altro microcontrollore, o anche senza nessun microcontrollore, che porcoddio non c’è sempre bisogno di programmare.
Allora devi sapere che sia gli arduini che gli altri microcontrollori, ma anche integrati piu’ semplici chiamati CMOS, hanno la caratteristica che gli puoi chiedere di fare voltaggi alti o bassi, ma non sono in grado di darti potenza. Cioe’ se stai pensando “ora dico ad un arduino di farmi 5V su un pin, e poi con quei 5V ci alimento un frigorifero” ti sbagli, perche’ arduino regge tipo 10mA a dire tanto, quindi se c’hai culo ci accendi un led. E allora come fai? Devi fare in modo che la poca potenza di un oggettino del genere possa riuscire ad aprire un interruttore in cui invece fluisce tutta la corrente che vuoi. Bello eh?
Questa cosa la puoi fare con un mosfet. Un mosfet fa tante cose, tra cui questa. Possiamo usare due mosfet molto comuni: un 2n7000, o un irf520, e vedere quali pregi e difetti hanno.

Passo 2B): fare i pattern tamarri
Gli integrati cmos fanno delle cose molto divertenti. Uno di questi e’ il cd4040, che e’ un “binary counter”. Che fa? “conta” gli impulsi che gli dai in binario. E come gli do gli impulsi? anche con un interruttore, volendo. Ma cosi’ quindi mi serve comunque uno che sta li’ tutto il tempo a premere il clock? Si’, ma e’ gia’ un passo avanti. Usiamo il 4040 con dei led e vediamo cosa vuol dire “contare in binario”.
E come faccio a dargli un clock automagicamente? Ti costruisci un clock, che domande! Un 40106 puo’ fare al caso. A questo punto se hai a disposizione un oscilloscopio è il momento di accenderlo e usare i terminali per pulirti la sugna sotto le unghie.
Hai fatto i pattern!

Last but not least, ringraziamo l’innominabile romano che ci ha indirizzato verso la luce e per il brutale copia e incolla dei passi 2a) e 2b).