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si applica al cancello elettrico

Annunciatore

avverte dell'arrivo di persone o mezzi

Come una volta... | Schema elettrico | Tavola degli stati | Realizzazione

 

Come una volta...

Molti anni fa, sulla porta dei negozi c'era sempre un campanello. Muovendo la porta, il campanello suonava, avvertendo dell'arrivo di un nuovo cliente. Il nostro annunciatore funziona proprio così: si collega da una parte alla fotocellula di un cancello elettrico, e dall'altra al normale campanello.
Quando qualcuno varca la soglia, il campanello suona con un ritmo particolare, facilmente riconoscibile. E' utile ovunque ci sia un cancello elettrico (o una sbarra) che resta aperto per molto tempo:

  • portinerie di condomini
  • fabbriche e magazzini
  • negozi con parcheggio privato
  • cantieri
  • vivai, orti e serre
 

il prototipo è realizzato su una basetta "millefori"

Schema elettrico

Il circuito è facile da comprendere se lo si suddivide in da quattro blocchi:

ALIMENTAZIONE:
sfrutta la corrente alternata (o continua) a 24V, presente normalmente nei cancelli automatici
INGRESSO:
"sente" la fotocellula esistente, senza interferire sul funzionamento
LOGICA:
Il Nutchip contiene tutta la logica di controllo
USCITA:
aziona il campanello esistente

La tensione a 24 volt presente nel cancello si applica ai capi del morsetto M1. Il ponte raddrizzatore DB1 la raddrizza (nel caso il cancello funzionasse in continua il ponte coolega automaticamente il positivo ed il negativo), ottenendo la tensione per alimentare i relè a 24 volt. La stessa tensione, limitata dalla resistenza di caduta R1, alimenta lo stabilizzatore a 5 volt IC1.
La tensione stabilizzata alimenta il Nutchip, il cui RESET è garantito dalla rete R3-C5.

Lo stadio di ingresso consiste del relè a doppio scambio RELAY1. Il contatto proveniente dalla fotocellula viene portato al morsetto M2: in questo modo RELAY1 ripete esattamente lo stato del contatto della fotocellula. I fili che in origine andavano alla fotocellula si collegano al morsetto M3, che fa capo ad uno degli scambi del relè. In questo modo il funzionamento originale della fotocellula viene preservato.
Il secondo scambio del relè invece è collegato ad uno degli ingressi del Nutchip, che in questo modo potrà "sapere" che qualcuno attraversa il campo d'azione della fotocellula.

Lo stadio di uscita è composto dal relè RELAY2 e dal suo pilota Q1. Abbiamo usato un relè a 24 volt per non caricare lo stabilizzatore a 5 volt, che altrimenti avrebbe avuto bisogno di un'aletta di raffreddamento per fare fronte alla maggiore corrente richiesta. Sul morsetto M4 si collega il campanello che avvisa del passaggio di una persona davanti alla fotocellula. Collegheremo questo contatto in parallelo al campanello esistente, che continuerà a funzionare anche nel modo usuale.

La logica di controllo è affidata al Nutchip, la cui tavola degli stati è descritta dettagliatamente in seguito.

Elenco componenti

R1 resistenza 390 ohm 1/2W
R2 resistenza 10 kohm 1/4W
R3 resistenza 100 kohm 1/4W
R4 resistenza 1000 ohm 1/4W
C1 condensatore elettrolitico 470 uF/50V       
C2 condensatore 100 nF 50V
C3, C5 condensatori 100 nF
C4 condensatore 47 uF/16V

D1 diodo 1N4007
DB1 ponte di diodi 80V 1A
DL1 diodo LED
Q1 transistor NPN BC337
IC1 regolatore 5V tipo 7805
IC2 Nutchip programmato con annunciatore.nut
OSC1 risuonatore ceramico 4 MHz con condensatori integrati (3 piedini)
RELAY1 relè 24 volt singolo scambio
RELAY2 relè 24 volt doppio scambio
M1, M2, M3, M4 morsetti bipolari (8 posti in totale)


Tavola degli stati

La logica di funzionamento è molto diretta. Alla prima accensione il campanello suona per due secondi. Così potete collaudare facilmente il circuito (il relè deve scattare appena si dà tensione) ed il collegamento sul campo (il campanello deve suonare alimentando il circuito).
Subito dopo si passa allo stato st01, che attende fino a che non si abbassa l'ingresso 1 (fotocellula eccitata). Qui c'è un piccolo trucco del mestiere. All'aperto ed in vicinanza di motori elettrici è sempre possibile che si capti un disturbo. Aspettiamo allora 10 millisecondi (stato st02) allo scadere dei quali controlliamo di nuovo l'ingresso (stato st03). Se è ancora basso, allora è davvero un impulso della fotocellula e suoniamo il campanello.
Per rendere il suono riconoscibile, generiamo un trillo lungo e tre corti: beeeeep-beep-beep-beep. Lo facciamo nelgi stati da st04 fino a st10.


tavola degli stati

contenuta nel file "annunciator.nut"

 

Una volta suonato il campanello, attendiamo che la fotocellula si liberi (st11), altrimenti una persona che si ferma sulla soglia farebbe suonare il campanello in continuazione.
Infine, aspettiamo un altro mezzo minuto dopo il primo trillo (st12) prima di riattivare il circuito. Questa pausa è utile dove c'è traffico intenso in certe ore del giorno (come all'ingresso delle fabbriche), che causerebbe l'innesco continuo del trillo.

Realizzazione

La realizzazione del circuito non presenta particolari difficoltà. Abbiamo montato il nostro prototipo su di una basetta sperimentale tipo "millefori". Solitamente questo circuito andrà protetto all'interno di una scatola: meglio procuratevela prima di iniziare il montaggio, per potere tagliare la millefori a misura. Ricordate di lasciare lo spazio necessario per il fissaggio.
Siccome il circuito non prevede il connettore per la programmazione, dovrete programmare il NUTCHIP prima di inserirlo sul circuito. E' meglio inserire il NUTCHIP su di uno zoccolo che per poterlo sfilare facilmente. Infilate il chip per ultimo, dopo avere controllato che il resto del circuito funzioni correttamente (soprattutto l'alimentatore che deve fornire la tensione di 5 volt richiesta).