In questa pagina si trovano i dettagli per costruire una lampada a led con controllo progressivo della luminosità.
La tensione di allimentazione è compresa tra 11 e 15 volt con un consumo di 3.5W (con la tensione di 12V).
I led utilizzati sono di tipo AVAGO SMD LED ASMT-MW00-NFI00 WHITE 110DEG 1W. Ho preferito questo tipo di led perché permette di saldare il dissipatore sul circuito stampato.
La lampada è costruita con due circuiti stampati; uno contiene i led e il circuito di corrente costante e l'altro il generatore di impulsi modulati in larghezza (PWM) e l'encoder per la regolazione della luminosità..
Entrambi i circuiti sono montati su un angolare di alluminio di dimensioni 20x15, spessore 1.5mm. Sull'angolare si monta anche il diffusore di luce costruito da una lastra di plexiglass bianco latte di spessore 3mm piegato a 120°.

Il circuito per il controllo della luminosità è costruito con un microcontrollore PIC12F629 a 8 pin.
La regolazione della luminosità viene fatta con l'aiuto di un encoder incrementale. Questo è provvisto di un interruttore ausiliario, utilizzato per l'accensione e lo spegnimento del circuito.
La tensione di alimentazione per il circuito di controllo è stabilizzata da un regolatore 78L05.

Per il pilotaggio dei led si utilizza un circuito a corrente costante. La corrente che percorre i 3 led si stabilisce aggiustando il valore di R1.
Questo valore si calcola con la Legge di Ohm:
R1(Ohm) = 0.7V/ I(A)
0.7V rappresenta la caduta di tensione su R1. Al raggiungimento di questo valore (0.7v) il transistore T1 va in conduzione e di conseguenza blocca il T2 limitando la corrente che lo percorre.
Sul transistor T2 ci troviamo con una caduta di tensione:
V = 12V - 3 x FVLed .
Sostituendo FVLed (Forward Voltage - caduta di tensione su LED) con 3.4V ci risulta:
V = 12V - 10.2V -> V=1.8V
Da qui vediamo che il transistore T2 dissipa
1.8V x 0.35A = 0.63W.
Per una tensione di alimentazione del circuito di 15V il T2 deve essere in grado di dissipare
4.8V x 0.35A=1.68W.

La luminosità dei led è regolata con l'aiuto di un generatore PWM in 128 passi a una frequenza di 1/(100us*128)= 78,125Hz.
Il microcontrollore PIC12F29 da Microchip utilizzato in quest'applicazione non contiene un generatore PWM hardware, per questo ho realizzato uno in software utilizzando l'interrupt del Timer0.

Ogni 100us il Timer0 genera un'interrupt. All'interno di questo interrupt si realizzano: la generazione del segnale PWM, la lettura dell'encoder e la lettura dell'interruttore ON/OFF.
Il programma del microcontrollore si trova in uno dei due stati: ON e OFF. Siccome lo spegnimento e l'accensione della luce devono essere fatte lentamente all'interno degli stati ON e OFF troviamo due stati intermedi “Start” e rispettivamente “Stop”. In questi stati intermedi Start e Stop il duty-cycle del PWM cresce e diminuisce fino al raggiungimento del valore massimo(ON) rispettivamente minimo(OFF).
Il microcontrollore usa l'oscillatore RC interno e funziona a una frequenza di 4Mhz. Questo può essere programmato in circuito (SV1) con Pickit2 / 3.. con il file hex scaricabile sotto.

Scarica il file hex e il file sorgente (asm).