Timer Digitale con Arduino Nano

Di Girolamo D’Orio.

In questo articolo, un modulo Arduino Nano si trasforma in un timer che esegue un conteggio alla rovescia visualizzato su tre display a 7 segmenti. È impostabile facilmente tramite trimmer da 0 a un massimo di 9 minuti e 59 secondi. L’uscita è pilotata tramite triac e supporta carichi fino a 220VAC 16A. Un segnale acustico segnala l’inizio e la fine del conteggio. È il complemento ideale per il bromografo descritto negli articoli precedenti, ma data la grande versatilità non si escludono gli usi più disparati.

Dopo la lettura della guida per la realizzazione dei circuiti stampati, vorrei consigliarvi di costruire questo piccolo timer di ottima precisione con conteggio alla rovescia, per installarlo sul bromografo che avete appena costruito. Mentre scrivevo la precedente guida per realizzare i PCB, ho colto l’occasione per aggiornare il mio timer. La versione precedente, costruita molti anni fa con l’intramontabile NE555, ha svolto discretamente bene il suo lavoro, ma aveva alcuni limiti. Dal momento che si trattava di un dispositivo a controllo analogico e che l’impostazione del tempo di posa avveniva tramite un potenziometro, non vi erano mai certezze poiché il circuito, ovviamente, non poteva fornire indicazioni in tempo reale a sull’effettiva durata del ciclo impostato. Tutte le volte che avviavo il timer, tra me e me pensavo… “speriamo di non aver toccato erroneamente il potenziometro, altrimenti non verrà un bel lavoro…”.
Un’altra caratteristica che desideravo era che il dispositivo mi avvisasse quando il conteggio era finito ed il processo di esposizione completato, per non dover tenere sempre e costantemente l’orecchio “puntato” in attesa di percepire lo scatto del relè. In fondo siamo maker, e spesso dobbiamo fare con quello che abbiamo nelle cassettiere, spendendo il meno possibile . Dispositivi simili magari si troveranno già fatti, forse a costo inferiore, ma dopo aver costruito il bromografo, potremmo forse ridurci ad acquistare il timer?

Descrizione dell’Hardware

In Figura 1 è riportato lo schema elettrico del timer.

Figura 1: Schema elettrico del timer con Arduino Nano

Usando Arduino Nano non mi sono posto il problema di progettare appositamente un alimentatore per il circuito. La scheda dispone di una propria presa USB. Gli alimentatori AC/DC switching da 5Vcc in uscita si trovano ovunque a pochi euro, conviene senz’altro acquistarli già costruiti, soprattutto quando dobbiamo alimentare un circuito come questo che ha un assorbimento inferiore a100 mA, in quanto i display sono pilotati in multiplexing. Sono display ad anodo comune, pertanto per usare la tecnica del multiplexing ho usato dei transistor PNP configurati come switch. Le resistenze da R6-R8 collegate tra i collettori di Q1,2,3 e gli anodi dei display svolgono una funzione limitatrice di corrente per evitare che i led vadano fuori uso in breve tempo. Io ho usato resistenze da 470 ohm, ma potete scendere