Fiorenza Emilio e Germano Antonio IV C
L’ utilizzo
 Questo
componente può essere usato in molte
applicazioni, in particolare per far luce in piccole
porzioni di spazio scarsamente illuminate e
impossibilitate all’installazione di luci alimentate da rete
elettrica.
 Ad esempio: armadi, cassettiere, mobili domestici e
d’ufficio, credenze, scarpiere,
dimensioni e quant’altro.
 Un’ulteriore
bagagli
di
grosse
applicazione evoluta potrebbe essere
l’utilizzo da lampada di emergenza che si attiva in
assenza di tensione di rete e solo con scarsa luminosità.
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Il risparmio energetico
 Dato che lo SMILE-SUN è capace di regolare
l’illuminazione interna di un armadio, in funzione
della luminosità esterna che rileva in direzione dello
stesso, è possibile risparmiare sui costi energetici
occorrenti ad illuminare l’interno dell’armadio, con
luci installate nell’ambiente e non sempre utili a
questo scopo.
 Inoltre, dato che con porte chiuse resta in stand by non
c’è bisogno di un’attivazione manuale.
 E’ comunque previsto un interruttore per la
disalimentazione completa del dispositivo.
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Lo schema Elettronico
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Principio di Funzionamento
 Il nostro componente è alimentato da una tensione di
6 volt assicurata da 4 batterie da 1,5 V.
 L’alimentazione al circuito principale è comandata da
un sensore a riflessione composto da un foto
emettitore a infrarossi e da un fototransistor sensibile
alla gamma dell’infrarosso emessa dal fotoemettitore.
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Principio di Funzionamento
 Quando un oggetto si trova nel raggio d’azione del
sensore a riflessione, il raggio infrarosso emesso dal
foto resistore è riflesso dall’oggetto e colpisce il foto
transistor che va in conduzione.
 L’entrata in conduzione del transistor inibisce il
funzionamento del circuito principale.
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Principio di Funzionamento
Il circuito principale è costituito da:
 Un foto resistore che è un componente avente la capacità
di variare la propria resistenza al variare della quantità di
luce che lo colpisce.
Questo è collegato all’alimentazione in serie con una
resistenza, un trimmer e un transistor che è in conduzione
quando il sensore a riflessione è nello stato off.
 Il trimmer consente di regolare la sensibilità alla luce del
circuito principale.
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Principio di Funzionamento
 Dal fotoresistore parte il segnale di tensione V(lux),
funzione della luminosità, che viene portato ai quattro
ingressi di un circuito integrato in grado di effettuare 4
comparazioni.
 Il segnale V(lux) viene comparato con tensioni di
riferimento prestabilite per il tramite di una colonna di
5 resistenze. La colonna resistiva ha il compito di
ottenere la ripartizione dell’alimentazione in 4
differenti d.d.p. V(Ri).
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Principio di Funzionamento
 Nel caso in cui il segnale V(lux) è maggiore rispetto ad
uno o più segnali V(Ri) provenienti dalla colonna
resistiva, il comparatore darà uscita alta attivando il o i
transistors collegati alle uscite corrispondenti alle
comparazioni, permettendo l’accensione dei led ad
essi collegati.
 Quindi, il processo avviene in quattro diversi stadi di
comparazione che evolvono a gradini tra una V(lux)
più bassa con sufficiente luce (tutti i led spenti) fino
ad una V(lux) massima con assenza di luce (tutti i led
accesi).
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I componenti Fondamentali
 14 resistenze
 5 transistor NPN 2N5172
 Un integrato Quad Differential Comparators LM339N
 1 sensore a riflessione tipo TCRT5000
 9 led bianchi ad alta luminosità divisi in 4 gruppi
 1 fotoresistore NORP12
 1 Trimmer 2,2 kΩ
 1 interruttore per circuiti elettronici
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Foto resistore
 E’
un sensore che ha la capacità di variare la propria
resistenza al variare dei fotoni che capta. La curva
caratteristica Resistenza-LUX è di tipo inverso, cioè più
luce meno resistenza, e non è lineare (sotto rappresentata
in scala bilogaritmica).
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Sensore a riflessione
 Esso è composto da un foto emettitore a infrarossi e da un
foto transistor. Quando un oggetto entra nel campo di
funzionamento il raggio infrarosso emesso dal foto
emettitore è riflesso dall’oggetto e colpisce il foto transistor
che si porta nello stato di conduzione.
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Circuito integrato LM339N
 Il Quad Differential Comparators ha la possibilità di
effettuare simultaneamente quattro comparazioni di
tensione.
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Colonna di resistenze
 La colonna di 5 resistenze ha il compito di
ripartite la tensione di alimentazione in
quattro segnali di tensione prestabiliti.
Questi saranno funzione dei valori delle
resistenze. Dato che la caratteristica del
fotoresistore non è lineare, le resistenze
non avranno tutte lo stesso valore.
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I transistors 2N5172
 Con una massima corrente di 0,5 A,
più che sufficiente per lo scopo, 4
transistors hanno il compito di
attivare i 4 gruppi di led, il quinto
transistor ha il compito, insieme al
sensore a riflessione, di attivare o
disattivare il circuito principale.
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Altri componenti
 Il trimmer ha il compito di effettuare una
regolazione della sensibilità del sistema
alla luce.
 L’interruttore disalimenta completamente
il sistema.
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I DataSheets dei componenti
 Integrato LM 339
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS005706.PDF
 Fotoresistore
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/001a/0900766b8001a9d6.pdf
 Sensore a riflessione Tcrt5000
http://www.vishay.com/docs/83760/tcrt5000.pdf
 Transistors
http://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N5172.pdf
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Foto del dispositivo
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Foto del dispositivo
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Progettazione e realizzazione del prodotto
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