Un sistema di irrigazione sequenziale è utile quando si vogliono attivare in ordine temporale diverse elettrovalvole, ognuna collegata a un diverso circuito idrico (aiuole, orti, serre, ecc.). Un circuito semplice ed efficace per questo scopo può essere costruito con il contatore decade CD4017, 10 transistor NPN e 10 relè. Ecco come funziona.
Il CD4017 è un contatore-decoder decade a 10 uscite. Ad ogni impulso di clock che riceve, attiva in sequenza una delle sue 10 uscite (da Q0 a Q9), disattivando la precedente. Dopo la decima uscita, torna alla Q0 e riparte.
Ogni uscita va alta (a livello logico alto, cioè tensione positiva) solo per un ciclo, poi passa alla successiva. Questo comportamento lo rende perfetto per l’attivazione sequenziale di dispositivi.
Il generatore di impulsi
Per far avanzare il CD4017, serve un generatore di impulsi (clock). Questo può essere un semplice multivibratore astabile basato su un NE555, oppure un oscillatore a transistor o microcontrollore, che invia un impulso ogni tot secondi o minuti. Ogni impulso fa avanzare il CD4017 all’uscita successiva.
Le uscite pilotano i transistor
Le 10 uscite del CD4017 (Q0–Q9) sono collegate ciascuna alla base di un transistor NPN (es. BC547, 2N2222 o simili), attraverso una resistenza (tipicamente 1k ohm). Quando un’uscita va alta, polarizza il transistor collegato facendolo condurre.
I transistor attivano i relè
Ogni transistor comanda un relè collegato sul suo collettore. Quando il transistor conduce, chiude il circuito tra il collettore e massa, facendo scorrere corrente nella bobina del relè. Il relè si eccita e chiude i contatti, attivando l’elettrovalvola corrispondente.
Per proteggere i transistor dalle sovratensioni generate dalla bobina del relè quando si disattiva, è importante collegare un diodo di flyback (come 1N4007) in parallelo a ciascuna bobina, con il catodo al positivo.
Le elettrovalvole si attivano una alla volta
Ogni elettrovalvola è alimentata attraverso i contatti normalmente aperti del relè. Quando un relè si chiude, l’elettrovalvola corrispondente si apre e consente il passaggio dell’acqua nel circuito idrico assegnato.
Dopo un certo intervallo (impostato dal generatore di clock), il CD4017 passa all’uscita successiva, disattivando il relè precedente e attivando il nuovo. Questo processo continua in ciclo, sequenzialmente da Q0 a Q9, irrigando un settore alla volta.
Ciclo continuo o controllo manuale
Il circuito può funzionare in modo continuo (ciclo infinito) oppure essere attivato manualmente tramite un pulsante o un timer giornaliero. È anche possibile aggiungere un interruttore per azzerare il contatore (reset), collegato al pin 15 del CD4017, utile per ripartire dalla prima elettrovalvola.
Schema semplificato (logica)
CD4017:
Pin 14: ingresso clock (impulsi)
Pin 15: reset (azzeramento contatore)
Pin 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11: uscite Q0–Q9
Uscite Qx → resistenza (1kΩ) → base transistor
Emettitore transistor a massa
Collettore transistor → una estremità della bobina del relè
Altra estremità del relè → +12V
In parallelo alla bobina: diodo di protezione (es. 1N4007)
Contatti relè → alimentazione elettrovalvola
Questo tipo di circuito è semplice, economico e molto affidabile. Utilizzando un CD4017 come contatore sequenziale, si possono controllare 10 elettrovalvole con pochissimi componenti, senza la necessità di un microcontrollore o programmazione. È una soluzione perfetta per impianti di irrigazione automatica in piccoli orti, giardini o serre, dove si desidera che ogni settore venga irrigato uno alla volta, senza sovraccaricare l’impianto idraulico.
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