Distanza e caduta di tensione (sistema 12V)

Buongiorno a tutti, vorrei chiedere un parere spannometrico ed alcuni consigli in merito a questa situazione.

sono intenzionato a disporre in giardino alcuni led rgb pilotati da arduino (a sua volta collegato al network domestico).

Per questioni di sicurezza (non ho conoscenza di normative in materia) vorrei limitare ai soli led la collocazione in esterno, mantenendo alimentatore e arduino al coperto. Supponiamo di riuscire a gestire tutto il sistema con un'unica linea a 12V (5-6 ampere) al quale connettere arduino e tutti i led, supponendo sempre di pilotare i led o tramite un sistema ai piccoli segnali (quindi un RX/TX che arriva fino al led sul quale è montato l'opportuno cip), sia di pilotarli in tensione direttamente dal blocco al coperto con un'opportuno driver.

Supponiamo infine che la distanza tra sorgente e led sia nel caso minimo di 10 metri e nel caso massimo di 50 metri) che tiplogia di cavi usereste, che tipologia di dispersione vi aspettate, e conseguentemente che tensione arriverebbe al led? Quali altri soluzioni valutereste? sono un po' terrorizzato all'idea di andare in giro con la 220v e un cavo ethernet e chiudere l'arduino dentro una scatola ip86/87 e sotterrarlo nel giardino per un discorso di mantenibilità e futuri aggiornamenti.

Grazie in anticipo

Per questioni di sicurezza (non ho conoscenza di normative in materia) vorrei limitare ai soli led la collocazione in esterno, mantenendo alimentatore e arduino al coperto.

Te lo sconsiglio vivamente sempre che ho capito quello che vuoi fare.

Quali altri soluzioni valutereste? sono un po' terrorizzato all'idea di andare in giro con la 220v e un cavo ethernet e chiudere l'arduino dentro una scatola ip86/87 e sotterrarlo nel giardino per un discorso di mantenibilità e futuri aggiornamenti.

Oltre che dispendioso. Arduino è una board per lo sviluppo di prototipi, quindi dovresti usarla per sviluppare dei moduli che gestiscono i led rgb e che possono essere collegati via seriale (o altro) alla centrale. Sul forum trovi un post di Leo72 che mostra una coppia di integrati che a quanto sembra permettono di far transitare dati ad alta velocità e distanza con un costo irrisorio.

Comunque sia ogni linea a bassa tensione che viaggia sotto traccia la devi proteggere con dei fusibili per evitare di mandare in corto l'alimentatore principale che deve fornire alimentazione ai moduli e questi ai led.

Dai un pò di info in più. Es: tipo e potenza dei led. che giochi di luce intendi fare. intendi coordinare i vari punti luce o no.

Nota i led vanno alimentati attraverso un regolatore di corrente che accetta un segnale PWM per regolare la luminosità.

Ciao.

ciao snick

L' arduino e l' alimentazione la terrei all'interno della casa.

La caduta di tensione dipende dalla corrente e dalla sezione del cavo. Per il calcolo usa per esempio http://www.bbaba.altervista.org/tools/ohm.php Le correnti a singolo LED non sono grandissime percui la perdita di tensione sui cavi é limitata. U= R*I

Ciao Uwe

MauroTec: Sul forum trovi un post di Leo72 che mostra una coppia di integrati che a quanto sembra permettono di far transitare dati ad alta velocità e distanza con un costo irrisorio.

Sarebbero i 75176 che implementano il bus RS485. Permettono collegamenti seriali oltre il Km. Potresti fare una rete con l'Arduino che comanda serialmente i vari punti luce gestiti da Attiny45/85. Così potresti fare effetti luce diversi per ogni led messo, anche se poi il costo sarebbe alto per via dei micro utilizzati.

Per risparmiare, Uwe ha già chiarito la fattibilità del progetto usando semplici cavi :D

@Mauro: perché sconsigli la cosa? Sii meno criptico XD

perché sconsigli la cosa? Sii meno criptico

Criptica è la domanda e criptica è la risposta.

Che led sono? Quanti punti luce? Ogni punto luce quanti led ha?

Supponiamo, non resta altro da fare. Vuole 3 punti luce realizzati ognuno con un led rgb di piccola potenza (max 50mA) Non gli interessa il gioco di luce e la composizione precisa dei colori ma gli basta che cambi colore. Se poi vuole fare il bianco non importa che sia giallo chiaro o tendente al blu. Bene allora vai come ti dice uwe.

Io non credo che sia questo il caso principalmente perchè mensiona un'alimentatore come questo 12V (5-6 ampere), che fà presumere un'insieme di led per un totale di 50 Watt circa. Quindi ho pensato a led di potenza e se usi sti led probabilmente vuoi degli effetti tipo fading tra un colore e l'atro e quando fai il bianco non deve essere un colore simile ma proprio il bianco. Quindi in questo caso la soluzione di uwe non è molto indicata, rimanendo fattibile con l'effetto negativo di avere dei colori approssimati non potendo controllare i led in corrente.

Però parla anche di un circuito regolatore quindi io non ho capito che vuole fare e come.

Ciao.

Corretto ragazzi, ho omesso parecchi dettagli per il semplice fatto che non volevo tediarvi sul progetto in se ma sulla fattibilità dello stesso.

I led sono principalmente di due tipi:

power led ( a 350ma) ledstrips di 5050 (a 60ma)

I power led hanno 3 tensioni di pilotaggio diverse (blu e verde molto vicine a 4.2, la rossa a 2.8). In questo caso ogni unità luminosa ne conterrebbe 3. In questo caso necessito di un circuito di controllo per pilotare la serie, quindi anche in questo alimentazione 12V e 3 segnali pwm 5v che entrano nel driver.

il secondo tipo di led è già distribuiti con le resistenze di controllo, quindi quello che rimane da fare è pilotarli in tensione con 3 mosfet e 3 segnali PWM a 5v. Non vi è un'enorme qualità della luce. Il punto di bianco verrebbe registrato lato software dal momento che puo' cambiare dalla singola serie di strip (dipende se vengono prese tutte dalla stessa partita credo).

In totale le luci da gestire sono 4 blocchi da 3 watt (36 watt a massimo regime) e 3 blocchi di ledstrips (per circa 12W di consumo massimo). 12 + 9 segnali pwm.

Il sistema software (arduino+piccolo micropc che ho in casa) permette due modalità di utilizzo:

  • automatizzata (esecuzione di preset)
  • live (sospensione dell'attività automatizzata e possibilità di cambiare lo stato di ogni singolo blocco dei 7 installati)

In entrambe i casi i 7 blocchi sono indipendenti tra loro.

Riassumendo nella liste della componentistica ci sarà

  • 1 arduino mega (andava bene anche l'one ma ho un mega )
  • 1 ethernet shield
  • 3 driver a mosfet per strip a 12v
  • 4 circuiti per driving di led RGB @350
  • 1 alimentatore correttamente dimensionato (valutata la dispersione)

  • in generale gli effetti richiesti possono tranquillamente rientrare in un sistema pilotato con pwm a 8 bit (non ho bisogno di risoluzioni di colori che comunque non noterei, o che comunque il led in se non riuscirebbe a riprodurre) *

ps.: Mi spiegheresti meglio l'impiego dei fusibili? In che punto vanno messo? di che tipo ?

Gli integrati di cui parlano (e che leo ha consigliato anche a me) sono questi:

http://www0.fh-trier.de/~berres/Datenbl%E4tter/TEXAS/75176.pdf

Li trovi anche su robot-italy: http://www.robot-italy.com/product_info.php?products_id=208

E su ebay: http://cgi.ebay.it/5pcs-DIP-IC-SN75176BP-SN75176-/320583566160?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4aa4450350

Ciao,

Fab.

Ora si, l'unico problema te lo potrabbe dare la strip led, che trovandosi a lavorare con tensione di 10V produrra una intensità ridotta, ma anche se fosse quelle strisce non assorbono molta corrente e quindi 1mm2 potrebbe andare. Mentre per i led di potenza questi hanno il loro regolatore che lavora anche a tensione minore di 10 volts sensa fare una piega.

Quindi si usa il link fornito da uwe per dimensionare i cavi di potenza e/o leggi questo http://fabrizio.zellini.org/sezione-dei-cavi-elettrici-in-una-linea o altro su internet.

Mentre il problema potrebbe invece essere il segnale PWM così lungo. In teoria l'impedenza di uscita di una porta del micro è di circa 30 ohm come dimostrato da Astrobeed qualche post fà, dato che possiamo considerare una uscita a bassa impedenza, però questa dopo 20 metri di filo non schermato potrebbe captare disturbi. Quindi usa un cavetto schermato per trasportare il PWM, prova un punto luce con 20metri di questo filo in aria disteso. Tieniti lontano da teleruttori, relè, motori, starter neon ecc, e se sei credente prega che non fà mai male :D. Scherzo al di là di qualche misterioso problema dovuto alle coincidenze astrali non dovresti avere disturbi su queste linee.

ps.: Mi spiegheresti meglio l'impiego dei fusibili? In che punto vanno messo? di che tipo ?

Se l'alimentatore è di tipo switching regolato questo dovrebbe avere delle valide protezioni contro il cortocircuito e allora non ti serve il fusibile. Tuttavia se hai molte linee a bassa tensione e vuoi assicurarti che lavorino anche se una dovesse andare in corto causa quasto, causa operaio indovino con martelletto che ti va a centrare proprio il cavo sottotraccia. Supponiamo tu abbia tre linee da 12V con assorbimenti differenti e vuoi proteggere ogni linea con un fusibile più o meno come si fà sulle automobili.

12V O-------/fuse/------------------------------------------------------/corto/--------- 12V O-------/fuse/------------------------------------------------------ 12V O-------/fuse/------------------------------------------------------ Salta il fusibile della prima linea è continuano a funzionare le altre due.

Spero sia stato chiaro nonostante abbia scritto rapidamente.

Ciao. Ciao.