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Moto orario quarzato 
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A cosa serve
Questo semplice circuito e' stato ideato per sostituire l'integrato ne555 negli schemi di moto A.R. senza PC presentati
su questo stesso sito.
Introduzione
Il nuovo circuito utilizza un integrato 4060 (oscillatore/divisore) abbinato ad un quarzo. Il sistema provvede a generare un
numero di impulsi al secondo pari alla frequenza del quarzo utilizzato e rende fruibili tali impulsi per mezzo di uno
stadio divisore che
ne diminuisce la frequenza.
Un ulteriore circuito divisore (4024) provvede a ridurre ulteriormente la frequenza ottenuta, consentendo il
raggiungimento dell'esatto
numero di impulsi desiderato.
Questo schema costruttivo e' flessibile e modificabile dall'utente, e puo' essere adattato sulla base delle proprie
riduzioni meccaniche indipendentemente dal numero di passi necessari al corretto inseguimento AR.
Si potranno infatti ottenere a proprio piacimento tra 0,001 e 10.000 impulsi al secondo...
Principio di funzionamento
Si potra' scegliere un quarzo il cui valore indicativo puo' essere compreso tra 3 e 6 MHz (MegaHertz). Se il quarzo utilizzato
fosse ad esempio di 3,2 MHz si otterrebbero all'uscita dell'integrato 4060 esattamente 3.200.000 impulsi al secondo.
Le uscite del 4060 sono 10 e ognuna di esse divide l'impulso ottenuto rispettivamente di 16,32,64,128,256,512, etc.,
fino a 16.384 volte.
Utilizzando l'uscita 1 avremmo quindi 3.200.000 : 16 = 200mila impulsi al secondo mentre se utilizzassimo l'uscita 2 otterremmo
3.200.000 : 32 = 100mila impulsi al secondo, con l'uscita 3 = 50mila, e cosi' via fino all'ultima uscita con la quale si otterranno
circa 195 impulsi al secondo.
Anche utilizzando l'ultima uscita del 4060 il numero di impulsi risulta ancora alto e per questo motivo si utilizza un ulteriore
integrato che seguendo lo stesso principio del precedente, divide il segnale di entrata su 7 diversi ulteriori uscite.
Si otterra' quindi 195 diviso 2, 4, 8, 16, 32, 64 e 128 in base al piedino scelto. Ma non e' tutto. Se ci servisse dividere i 195 impulsi
per un valore diverso da quello dei piedini bastera' usare la somma di questi ultimi per ottenere il valore desiderato:
se si dovesse dividere, ad esempio, 195 per 14 si useranno contemporaneamente le uscite 2,4 e 8 (la cui somma e' 14).
Questo discorso sara' affrontato in dettaglio nella seconda parte di questa esposizione.
Il circuito
Lo schema che segue riporta i collegamenti e valori dei componenti da utilizzare. Come gia' detto, il quarzo potra' avere un
valore compreso intorno ai 5 MHz. Il circuito puo' essere anche alimentato a 12V senza problemi.
L'uscita del 4060 presa sul piedino 3 corrisponde al valore del quarzo diviso 16384 volte. L'impulso giungge quindi all'ingresso del secondo
integrato (4024 - piedino 1) e in base al piedino di uscita scelto si avra' un valore diviso come dal seguente schema:
Per conoscere il numero di impulsi di uscita si puo' applicare la seguente formula:
Impulsi di uscita = (Frequenza del quarzo : 16384) : divisore del 4024
dove il divisore del 4024 corrisponde al valore del piedino di uscita scelto.
Nel caso dello schema, avendo scelto il piedino 3, e un quarzo da 5,0469 MHz il numero di impulsi al
secondo che si otterra' sara':
Scegliendo come uscita il piedino 6, con lo stesso quarzo si otterranno:
Ottenere un valore preciso
Scegliendo opportunamente il valore del quarzo e conoscendo le possibilita' di divisione della coppia di integrati si potra'
ottenere quasi sempre il numero di impulsi desiderato. Ma se la scelta del quarzo e i fattori di divisione impostati non fossero
sufficienti a garantire la precisione voluta, si potra' facilmente scegliere a piacere un nuovo fattore di divisione intervenendo
sul circuito con alcuni diodi.
Vediamo come:
Si dovra' tenere conto che agendo con dei diodi sulle uscite del divisore 4024 i fattori di divisione corrispondenti alle sue uscite verranno
dimezzati. Si dovra' quindi ottenere il divisore desiderato sommando la meta' del fattore di divisione di ogni singolo piedino.
Volendo dividere, ad esempio, il numero di impulsi di 21 volte, si useranno i piedini 12,9 e 5 la cui somma dei divisori e' 1+4+16 = 21.
Allo stesso modo, se volessimo dividere per 12 useremo i piedini 9 e 6 la cui somma dei divisori e' 4+8=12.
Potranno essere sommati tutti i piedini che ci serviranno, considerando che il valore massimo del divisore potra' essere di 127 (dato dalla somma
di tutti i piedini).
NOTA: se desiderassimo avere un fattore di divisione maggiore, potremo sostituire il circuito 4024 con un 4040 che
offre piu' piedini di divisione (da 2 a 4095 volte). Lo schema del 4060 e' riportato qui. Tenete conto della
diversa numerazione dei piedini rispetto al 4024!
Vediamo ora come usare i diodi. Servira' un diodo tipo 1N.4148 per ciascun piedino da sommare. Il collegamento va effettuato
con l'impiego di una resistenza (unica per tutti i diodi usati) come dallo schema di esempio:
Lo schema riporta un fattore di divisione per 15, usando la somma dei divisori 1+2+4+8 corrispondenti ai piedini 12,11,9 e 6.
Le parti aggiunte e variate rispetto allo schema precedente sono riportate in verde.
Da notare che il piedino 11 non e' piu' a massa ma va unito insieme all'anodo dei diodi con la resistenza. Il piedino 11 ha la funzione di
RESET ed e' usato per dare inizio ad un nuovo conteggio (riparte da 0) ogni volta che viene raggiunto il valore desiderato con la somma.
Tutto chiaro ? Almeno un po' ?!
Realizzato questo circuito, lo si potra' utilizzare in abbinamento al circuito di controllo AR senza PC presentato precedentemente.
Dallo schema sara' necessario escludere il blocco entro il rettangolo rosso.
L'uscita del circuito quarzato (proveniete dal 4024) dovra' essere collegata al piedino 14 del 4017. Le masse e il polo positivo dei
due circuiti dovranno essere collegate insieme.
NOTA IMPORTANTE: entrambi i circuiti funzionano con una alimentazione positiva compresa tra 9 e 12 Volt. Scegliete quindi quella che
vi rimane piu' comoda.
Buon lavoro!
Riccardo Ricci
(c) 2000-2001 Riccardo Ricci - astronomia@superindice.it
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