Il kit FK046, pubblicato sul numero 291 di Elettronica In, riproduce l’effetto visivo dei fuochi d’artificio utilizzando 73 LED disposti a raggiera su un circuito stampato circolare. La logica di controllo fa capo a un timer NE555 e a un contatore decimale CD4017, che gestiscono in sequenza l’accensione dei diodi luminosi dal centro verso la periferia. Il risultato, osservato al buio, ricorda fedelmente l’esplosione di un razzo pirotecnico.
Schema elettrico: tre blocchi funzionali
Il circuito si articola in tre sezioni principali. Il primo blocco è un generatore di impulsi rettangolari basato sul timer NE555 (siglato U2) configurato in modalità astabile, la cui frequenza di uscita è regolabile tramite il trimmer VR1. Il secondo è il contatore decimale CD4017 (siglato U1), che riceve il segnale di clock dal 555 e attiva in sequenza le proprie dieci uscite. Il terzo è il visualizzatore, composto da dieci gruppi di LED pilotati ciascuno da un transistor NPN di tipo 9013.
Come funziona il NE555 in modalità astabile
Nella configurazione astabile, il 555 carica e scarica alternatamente il condensatore elettrolitico C2 attraverso la rete resistiva formata da R21 e dal trimmer VR1. La frequenza di oscillazione è determinata dalla formula f = 1,44 / [C2 × (R21 + 2×VR1)] e varia, nel progetto, tra 4,8 Hz e 14,4 Hz a seconda della posizione del trimmer. L’uscita commuta tra livello alto e livello basso generando il segnale di clock per il contatore.
Il contatore CD4017 e la sequenza dei LED
Il CD4017 conta gli impulsi di clock e attiva una sola uscita alla volta, in ordine crescente da Y0 a Y9, per poi ricominciare il ciclo. Ciascuna uscita pilota la base di un transistor che alimenta un gruppo di LED collegati in parallelo. La disposizione fisica dei LED sul PCB è a raggi, ma la connessione elettrica è studiata in modo che ogni gruppo attivi i LED di posizione corrispondente su tutti i raggi contemporaneamente: si illuminano prima i LED più vicini al centro, poi quelli progressivamente più esterni, simulando l’espansione del fuoco d’artificio.
Montaggio e messa in funzione
Tutti i componenti sono a foro passante, rendendo il montaggio accessibile anche a chi dispone di attrezzatura minima. L’ordine consigliato prevede prima le resistenze, poi i condensatori (prestando attenzione alla polarità degli elettrolitici), quindi i zoccoli DIP per gli integrati, i transistor e infine i LED, orientando il catodo verso il lato smussato dell’involucro. L’alimentazione accettata va da 5 a 9 V in corrente continua, con un assorbimento di circa 100 mA a 9 V. Non è richiesta alcuna taratura preliminare: è sufficiente alimentare il circuito per avviare automaticamente la sequenza luminosa.
