Radiorama n°132 - vari articoli

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Arduino - Interfaccia con MosFet IRF520

 

Note sull’uso del modulo MOSFET IRF520.

Achille De Santis

Fig. 1: schema elettrico e layout del modulo;

    Da quello che si legge in rete ho notato la scarsità di documentazione fornita e la conseguente incertezza nell’uso del modulo soprattutto da parte dei meno avvezzi all’uso di queste interfacce.

Il problema riscontrato da molti sta nel far funzionare correttamente il modulo!

Niente paura! Cercherò di spiegare il tutto in modo che sia facilmente comprensibile anche agli inesperti.

Il modulo, visibile in fig. 1, sia come “layout” che come schema elettrico, non è altro che un interruttore elettronico a MOSFET in configurazione “Source Comune”.

La diversa tensione di pilotaggio e di attuazione del carico permette un buon isolamento tra le parti.

In pratica, il comando è dell’ordine di 5 Volt mentre la tensione di funzionamento dell’attuatore può andare da 12 a 60 Volt continui.

Prova

1.      Prova a vuoto

a.      Collegare la tensione di 5 volt sull’ingresso (Vcc/GND, v. fig. 1);

b.      Con un cavetto volante, collegare l’ingresso segnale (SIGnal, n.d.a.) al +5 Volt; deve accendersi il led sul modulo, che assicura il comando di Gate. L’ingresso di Gate è ad alta impedenza e non carica l’eventuale uscita di Arduino. Una corrente di circa 3,5 mA è richiesta per alimentare il led, per un totale di circa 8 mA di assorbimento.

2.      Prova a carico

a.      Collegare l’alimentazione del carico (tipicamente 12 volt) su Vin/GND (v. fig. 2);

b.      Sul piedino V+ si deve misurare la tensione Vin di ingresso;

c.      Il piedino V- (del carico, n.d.a.) è collegato al Drain del Mosfet e chiude a massa quando si manda "alto" l’ingresso di segnale, (SIGnal, n.d.a.).

d.      Il carico va inserito tra V+ & V-

3.      Fatto! Provate con un Led opportunamente polarizzato o con un piccolo motorino in CC.

Fig. 2: particolare del layout del modulo, con i piedini di I/O;

    Il modulo (v. fig. 2) si presta anche ad interfacciare segnali PWM. Basta inserire in ingresso un segnale ad impulsi rettangolari 0V/5Volt con duty-cycle variabile. L’uscita avrà un andamento “chopper” in opposizione di fase con il segnale di ingresso. Pilotando un motore con questa tensione si ottiene una velocità “modulabile” entro un ampio margine. Allo stesso modo, pilotando un led si ottiene una luce ad intensità “modulabile”.

Nota: I morsetti Vin e V+  normalmente sono in contatto; se non lo sono spostate il carico da V+ a Vin, lasciando l’altro terminale su V-.

Se siete esperti di SMD potete sostituire la resistenza di pull-down da 1KOhm con altra da 10KOhm, in modo da ridurre la corrente richiesta nella fase di ON. Se non siete esperti... lasciate tutto così com'è!

Fig. 3: interfaccia, tre linee parallele a BJT;

Se volete, potete realizzare questa interfaccia su una piccola piastrina "protoboard" già forata.

In alternativa, al posto del MOSFET potete utilizzare un BJT NPN, in configurazione ad "Emettitore Comune" modificando l'ingresso per il pilotaggio "in corrente" del BJT.

In figura 3 potete vedere la piccola interfaccia realizzata su protoboard con tre linee indipendenti di segnale e BJT in contenitore TO220. Sugli ingressi di base trovate le  rispettive e necessarie resistenze di polarizzazione.

 Se opportuno, potete aggiungere tre piccoli dissipatori per TO220, prima di effettuare le saldature. Lo spazio previsto ne permette un facile montaggio.

Con questa piccola scheda, assemblata su protoboard, potete comandare tre canali indipendenti, sia in modalità ON/OFF, sia lineare,  sia in modalità PWM.

  

ARDF – Firmware della civetta

di Achille De Santis – IU0EUF

Fig. 1: Civetta ARDF in versione Arduino Nano;

 

Questa descrizione è dedicata agli studenti di Elettronica & Telecomunicazioni degli Istituti di Istruzione Superiore.          

 

            Dopo la descrizione a grandi linee del sistema TX/RX per “caccia alla volpe” passiamo ad esaminare un semplice firmware per implementare il generatore di beacon, gestito da microcontrollore, per il trasmettitore della “civetta”.

            Innanzitutto decidiamo, per l’utente generico, di utilizzare un modulo Arduino NANO, facilmente reperibile e programmabile, poiché dotato di porta seriale. Può, comunque, essere sostituito con un Arduino UNO, con la stessa numerazione dei piedini. Il blocco LPD a radiofrequenza completerà la civetta.

            Partiamo da un semplice software che permetta la generazione di una ‘linea’ in codice Morse, associando una nota audio a 800 Hz ed un segnale ON/OFF per comandare il PTT del trasmettitore. La versione software qui descritta è la V5.

Impiegheremo quattro linee di I/O (ingresso/uscita):

·        due uscite digitali per il comando del PTT, diretto e complementare;

·        una uscita per la generazione del segnale ad onda quadra, di bassa frequenza, opportunamente ridotto di livello;

·        un ingresso per la selezione del ‘call’.

           

            Per i puristi, ed a scanso di critiche, dico che sarebbe necessario un filtro passa-banda per la nota a 800 Hz ma per ora ne facciamo a meno, anche perché la fondamentale ad 800 Hz sarà molto attenuata, con potenziometro in uscita, e così anche le armoniche superiori, quindi il loro effetto sarà trascurabile. Comunque, in uscita va inserito un condensatore di accoppiamento per bloccare la componente continua presente sul segnale; allora, in cascata basterebbe anche un semplice filtro passa-basso con frequenza di taglio di 1200 Hz, per escludere o attenuare la seconda armonica a 1600 Hz e tutte quelle di ordine superiore.

Manuale utente -  V5  del 19-03-2023 

----------------------- INPUT / OUTPUT -----------------------------------------------------------------------------------

• D12                  Uscita tono di BF;
• D13                  PTT ‘attivo alto’;
• D11                  PTT1, complementare, ‘attivo basso’;
• D3                   PRESET linee, con pulsante verso massa.

 

Interfaccia per micro-TX LPD

L’uscita D13, accoppiata con un condensatore passante da 47 uF/25 VL ed una resistenza da 10KΩ su D12, pilota il TX LPD a “portante fantasma”. In questo caso il comando di PTT è superfluo ma se dovesse servire è disponibile, a logica positiva o negata.

E’ possibile impostare il numero di linee da trasmettere in sequenza come “CALL”, da uno a cinque, via software e con un solo pulsante “normalmente aperto” collegato su D3 verso massa.

 

Predisposizione linee per il ‘call’

All’accensione, o al reset:

• tenere premuto il pulsante su D3 per predisporre le linee da trasmettere nel call;
• resettare con il pulsante presente a bordo scheda;
• parte la simulazione di beacon;
• quando inizia l’ultima linea voluta, massimo cinque, rilasciare immediatamente il pulsante su D3;
• tenendo premuto il pulsante su D3 il conteggio avanza e viene azzerato dopo cinque linee;
• finita l’operazione di predisposizione si abilita ciclicamente il PTT e la trasmissione del ‘CALL’.

Sono disponibili due comandi di PTT, alternativi e complementari (uno “attivo alto” l’altro “attivo basso”).

La velocità è costante e non varia in relazione al numero di linee impostate nel ‘call’.

 

Opzione

Il PTT non usato per il TX può essere adoperato per una spia di trasmissione, da tenere spenta durante la gara! Basta collegare un piccolo LED rosso da 5mm con una resistenza in serie da 470Ω attraverso un micro-pulsante verso massa, da attivare solo come monitor nella procedura iniziale.

Alimentazione

Il dispositivo può essere alimentato a +5Volt, negativo a massa. Predisporre un condensatore da 22 uF/25 VL sull’ingresso di alimentazione, in parallelo ad uno da 100nF/25 VL.

Il software

Al link trovate il file in formato HEX della Volpe/Civetta per ARDF v.5 che potete direttamente caricare sull’IDE di Arduino. Per ogni ulteriore informazione potete contattarmi.

Buon divertimento!

 

Radiosonde - APP RS-Droid

 E' stata sviluppata una APP per il tracciamento da telefono Android delle radiosonde meteo.

L'APP RSDroid permette il rapido indirizzamento ad un sito specifico per il tracciamento delle radiosonde meteo italiane. Dalla schermata iniziale è possibile scegliere la stazione aerologica di proprio interesse; sarete indirizzati direttamente alla pagina AprsDirect per la visualizzazione in tempo reale delle radiosonde meteo.

RSDroid è disponibile per il download all'indirizzo indicato in fondo al post, tra i riferimenti, ed è adatta per telefoni Android. Non è adatta, invece, per sistemi IoS.

Modifiche alla bilancia elettronica, pesa-persone.

 

Nella foto 1 è visibile la parte superiore della bilancia descritta.

Le pile originali CR2032, da 3 volt nominali, hanno una scarsa durata e vanno sostituite di frequente.

Sono possibili due vie alternative:

1. 

   Foto 1: parte superiore della bilancia;

     Sostituite le pile  a bottone CR2032  con le corrispondenti pile ricaricabili LIR2032. La  tensione nominale sarà di 3,7 volt, quanto basta ad avere un giusto funzionamento ed un'autonomia accettabile. La modifica non è invasiva e il dispositivo non ne risentirà. Dovete soltanto dotarvi di un caricatore per pile a bottone LIR2032 (v. foto 4).
2.   Se volete una maggiore autonomia potete aggiungere uno zoccolo per pila LIR2450, prelevando i contatti di alimentazione dallo zoccolo della precedente pila. Come prima, la tensione sarà di 3,7 Volt ma la capacità e la durata saranno maggiori. Dovrete procurarvi uno zoccolo per  LIR2450 ed un pezzetto di protoboard in modo da sistemare il tutto. Un po' di colla a caldo vi permetterà di fissare la schedina aggiuntiva sul fondo della bilancia. Dovete dotarvi di un caricatore per pile a bottone LIR2450 (v. foto 5). In fig. 2 & fig. 3 potete osservare la disposizione della piccola scheda aggiuntiva, posta sul retro, per alloggiare la pila ricaricabile LIR2450.

Foto 2: La modifica (v. punto 2);

Foto 3: aspetto complessivo;

Foto 5: caricatore per LIR2450;

Foto 4: caricatore per LIR2032;

Nei due casi descritti il funzionamento sarà perfetto!

    Un economico caricatore per pile a bottone potete realizzarlo su uno zoccolo ausiliario, utilizzando un cavetto per presa USB. In alternativa, potete comprarne uno già pronto, ad un costo contenuto (v. figg. 4 & 5).

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Nota: l'autore si solleva da ogni responsabilità derivante da un uso improprio di quanto descritto.

La Radio nelle Scuole 4.0

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AIR - RADIORAMA: ARDF - Beacon non modulato, con AtTiny13

AIR - RADIORAMA: ARDF - Beacon non modulato, con AtTiny13: Più piccolo di così diventa difficile!   Introduzione:   Un semplice timer può essere assemblato con varie tecniche costruttive, dal BJ...