Mi piace realizzare progetti che impiegano dispositivi esistenti che, magari messi da parte per lungo tempo, si rivelano ottimi per costruire nuovi dispositivi.
La lampada led a batteria è un oggetto molto comune che si compra a basso costo nelle bancarelle delle fiere di elettronica. Date le sue dimensioni ridotte è possibile utilizzarla per illuminare tutte quelle piccole aree dove non abbiamo previsto una fonte di illuminazione fissa e dove non abbiamo la possibilità di portare dei cavi elettrici se non tramite opere murarie.

Non potendo tenere accesa la lampada per ore, causa scaricamento repentino della batteria, ho realizzato un piccolo circuito che tramite un sensore PIR e un relè permetta l’accensione della lampada solo al passaggio di una persona (o comunque qualsiasi cosa che si muove![tranne mosche e zanzare!]). Adoperando anche una fotoresistenza riesco a gestire l’accensione solo nelle ore notturne.
Tutto il sistemino è gestito da un parsimonioso ATtiny85.

Lo schema del circuito è il seguente:

Le batterie della lampada (che forniscono nel mio caso circa 7Vdc) hanno anche il compito di alimentare il circuito. Il regolatore di tensione 7805 stabilizza e fornisce alimentazione al circuito. L’ATtiny85 acquisisce il segnale analogico proveniente dalla fotoresistenza e il segnale digitale proveniente dal sensore PIR. Tramite il transistor comando un micro relè che cortocircuita l’interruttore meccanico posto sulla lampada, provocandone l’accensione.

Il codice che governa l’ATtiny85 è il seguente:

void setup()
{
  //uscita per comandare il rele
  pinMode(0, OUTPUT);
  //ingresso per sensore pir
  pinMode(4, INPUT);
}

void loop()
{
  //leggo il valore analogico proveniente dalla fotoresistenza
  int FotoR = analogRead(3);
  //leggo lo stato del segnale pir
  byte inp = digitalRead(4);

  //se il sensore pi rileva un movimento...
  if (inp == HIGH)
  {
    //controlla se la luce ambiente è insufficiente
    if (FotoR <= 150)
    {
      //attiva il relè pe accendere la lampada led
      digitalWrite(0, HIGH);
      //tieni la lampada accesa per 30 secondi
      Ritardo();
    }
  }
else
  //altrimenti tieni il relè disattivato
  digitalWrite(0, LOW);
}

void Ritardo()
{
  //ritardo di 30 secondi

  for(byte Ciclo = 0; Ciclo <= 30; Ciclo++)
  {
    delay(1000);
  }
}

Per programmare l’ATtiny85 potete usare un Arduino UNO come spiegato in questo tutorial. Per chi possiede un programmatore dedicato come quello descritto nel precedente articolo potete usare lo schema seguente per caricare lo sketch nel microcontrollore.

Attenzione il connettore da utilizzare dellUSBasp è il J5

La lampada del led è costata circa 15€ mentre per i componenti del circuito o speso circa 10-12€.

Per usare il circuito all’esterno consiglio di utilizzare un buon contenitore, per evitare che umidità o pioggia possano causare rotture o cortocircuiti.

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La piattaforma Arduino, come sappiamo, offre molte possibilità, una tra tante è la programmazione dei piccoli microcontrollori ATtiny85, utilizzando un set di istruzioni ridotto, ma compatibile con quelle per programmare la Arduino UNO. La procedura per caricare uno sketch su questi dispositivi è quella usate per l’ATMEGA328 stand alone.

Questa procedura è utile perché l’ATtiny85, essendo molto piccolo, trova impiego nei progetti dove le dimensioni sono un requisito fondamentale. Naturalmente essendo piccoletto, le sue caratteristiche hardware sono limitate, ma pur sempre interessanti. Ecco riassunte le specifiche principali:

una peculiarità di questi microcontrollori è che per funzionare non necessitano del classico circuito risuonatore (quarzo + condensatori) ma possono utilizzare un generatore di clock interno.

Le istruzioni compatibili con l’Attiny sono le seguenti:

• pinMode()
• digitalWrite()
• digitalRead()
• analogRead()
• analogWrite() – PWM
• shiftOut() – Software SPI
• pulseIn()
• millis()
• micros()
• delay()
• delayMicroseconds()

Il primo passo riguarda la configurazione dell’ambiente di sviluppo poiché non è possibile programmare nativamente questi chip. Seguiamo questo indirizzo per scaricare i relativi file di configurazione . Attualmente il pacchetto più recente è l’arduino-tiny-0100-0012.zip rilasciato il 27 Febbraio 2012.
Nella cartella degli sketchbook  (File ->  Preferences -> Sketchbook location) creo una directory di nome Hardware e dopo il download scompatto il file zip e copio le cartelle tiny e tools all’interno di questa cartella

Avviamo l’IDE e controlliamo nella lista delle Board la presenza dei chip ATtiny

Per quanto riguarda l’IDE non è possibile, attualmente, utilizzare Arduino 1.0 poiché lo sketch Arduino ISP non è compatibile con questa versione dell’ambiente di sviluppo. Nel mio caso ho usato la precedente versione, la 0023, che non mi ha mai dato problemi neanche per caricare il bootloader sugli ATmega328.

I collegamenti da effettuare per programmare il piccolo chip sono rappresentati in figura:

La tabella di connessione è la seguente

Avviamo l’IDE 0023 e carichiamo lo sketch Arduino ISP. Selezioniamo la board Arduino UNO, la relativa porta seriale e carichiamo il programma sulla board.

Ora eseguiamo i collegamenti per programmare il chip ATtiny85, come visto precedentemente.

Scriviamo il classico sketch che permette di far lampeggiare un led

[c]
void setup()
{
//PIN0 in output
//il PIN0 corrisponde al PIN5 dell’ATtiny85
//vedi lo schema
pinMode(0, OUTPUT);
}

void loop()
{
//led on-off ogni mezzo secondo
delay(500);
digitalWrite(0, HIGH);
delay(500);
digitalWrite(0, LOW);
}
[/c]

Clicchiamo sul pulsante upload per caricare lo sketch sull’ATtiny85. I led TX e RX della board Arduino UNO inizieranno a lampeggiare indicando il trasferimento del firmware sull’ATtiny85. Dopo qualche istante, se non si verificano problemi tipici di autoreset (superabili utilizzando il classico condensatore da porre tra il GND e il pin /Reset) sulla finestra dell’IDE dovrebbe apparire la conferma di Done uploading, con i seguenti warning:

avrdude: please define PAGEL and BS2 signals in the configuration file for part ATtiny85
avrdude: please define PAGEL and BS2 signals in the configuration file for part ATtiny85

che possiamo tralasciare, perchè non compromettono la procedura.

Colleghiamo il led con una resistenza per verificare che tutto sia stato eseguito correttamente

La programmazione di questi chip è tutto sommato semplice e veloce, spero che col tempo il team di Arduino inserisca nativamente il supporto a questi dispositivi e che aggiungano ulteriori funzioni.

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