Przełącznik dwukanałowy - regulator oświetlenia z pilotem. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Przełącznik dwukanałowy - regulator oświetlenia z pilotem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie

Komentarze do artykułu

Urządzenie to przeznaczone jest zarówno do lokalnego, jak i zdalnego sterowania oświetleniem, z wykorzystaniem standardowej sieci elektrycznej ~220v 50 Hz. Zawiera dwa niezależne kanały sterujące, które w dowolnej kombinacji mogą pracować w jednym z dwóch trybów:

1. Przełącz tryb. W tym trybie, po włączeniu, 100% napięcia sieciowego jest natychmiast dostarczane do obciążenia. Stosowany jest do lamp energooszczędnych.

2. Tryb regulatora. W tym trybie moc obciążenia można płynnie regulować. Stosuje się go do odbiorników, takich jak żarówki lub lampy halogenowe (w tym zasilane przez transformator elektroniczny).

Zdalne sterowanie przełącznikiem odbywa się za pomocą czterech przycisków (po dwa na kanał) dowolnego pilota współpracującego z szeroko stosowanym systemem poleceń RC-5. Piloty tego systemu są dość przystępne i tanie.

Zalety tego przełącznika:

Dzięki zastosowaniu tranzystorów MOSFET zamiast triaków nie ma czegoś takiego jak "prąd trzymania" a co za tym idzie zakres regulacji nie jest ograniczany od dołu dla dowolnej dopuszczalnej mocy obciążenia
Możliwość sterowania w szerokim zakresie poboru mocy: od 1 W do 400 W (w przypadku montażu tranzystorów na radiatorach)
Przełączanie obciążeń następuje w momencie przejścia napięcia sieciowego przez zero, minimalizując w ten sposób zakłócenia w sieci elektroenergetycznej. Dlatego nie ma potrzeby stosowania elementów tłumiących szumy w przełączniku.
Dla trybu regulatora istnieje możliwość ustawienia dolnego progu sterowania mocą indywidualnie dla każdego kanału. Może to być konieczne w przypadku urządzeń, których nie można zmniejszyć poniżej określonej wartości (na przykład transformatory elektroniczne do lamp halogenowych)

Funkcje realizowane przez przełącznik:

Zdalne włączanie i wyłączanie obciążenia, regulacja mocy;
Lokalne włączanie, wyłączanie i regulacja mocy za pomocą przycisków sterujących
W trybie regulatora płynne załączanie, które wydłuża np. żywotność lamp żarowych
Zapamiętanie poprzedniego stanu przełącznika i poziomu mocy (w przypadku zaniku zasilania praca jest przywracana). Ze względu na dynamiczne wykorzystanie pamięci EEPROM dla tych funkcji, zasób na liczbę manipulacji sterowaniem wyłącznikiem dla każdego kanału wynosi co najmniej 3 miliony razy.

Kontrola regulatora

Samorząd odbywa się za pomocą dwóch przycisków umieszczonych na przełączniku (po jednym dla każdego kanału)

Włączanie lub wyłączanie obciążenia - pojedyncze krótkie naciśnięcie klawisza (0,2 - 1 sek.).
Regulacja mocy - przytrzymaj klawisz dłużej niż 1 sek. Każde kolejne długie naciśnięcie powoduje zmianę mocy w przeciwnym kierunku.

Zdalne sterowanie odbywa się za pomocą pilota skierowanego w stronę wyłącznika. Do sterowania wyłącznikiem zdefiniowane są cztery przyciski pilota.

Wyłączenie lub włączenie obciążenia - pojedyncze krótkie naciśnięcie odpowiedniego klawisza na pilocie (0,1-1 sek.).
Regulacja mocy - przytrzymaj klawisz dłużej niż 1 sek.

Dla każdego kanału na pilocie zdefiniowane są dwa klawisze: włącz/zwiększ moc i wyłącz/zmniejsz moc w obciążeniu. Kody przycisków pilota odpowiadające tym poleceniom są przechowywane w pamięci EEPROM mikrokontrolera. Dzięki temu w trybie nauki (opisanym w instrukcji) w każdej chwili można zmienić zestaw przycisków pilota sterujących regulatorem. Jeżeli co najmniej jeden z kanałów sterujących jest w trybie regulatora, to możliwe jest włączenie/wyłączenie obu kanałów jednym naciśnięciem przycisku na dłużej niż 1 sekundę. (więcej w instrukcji).

Po naciśnięciu klawiszy sterujących pilota lokalnego lub pilota emitowany jest sygnał dźwiękowy o czasie trwania ~0,2 sekundy, co oznacza przyjęcie polecenia.

Przełącz urządzenie

Regulator zbudowany jest na niedrogim i niedrogim mikrokontrolerze АТtiny2313-20PU. Schemat ideowy urządzenia pokazano poniżej.

(kliknij, aby powiększyć)

Węzeł zasilający służy do zasilania mikrokontrolera i odbiornika podczerwieni napięciem zbliżonym do 5 V. Napięcie wejściowe jest prostowane przez mostek diodowy VD1, gaszony przez rezystor R1, ograniczony diodą Zenera VD2, w wyniku czego napięcie około 1V powstaje na C2, C5. Elementy R2C3 stanowią filtr w obwodzie zasilania fotodetektora.

Węzeł synchronizacji. R6R7R8C4 to ciąg znaków wymagany do wykrycia zera. Rezystory R6R7 tłumią napięcie wejściowe, które jest ograniczone przez wewnętrzne diody wyjścia PD2 mikrokontrolera. Kondensator C4 służy do tłumienia szumów impulsowych. Każde przejście napięcia sieciowego przez zero jest przetwarzane 100 razy na sekundę. Jeśli moc wymagana i aktualna nie zgadzają się, wówczas moc aktualna jest korygowana. Umożliwia to również realizację płynnego załączania obciążenia w trybie regulatora. Również podwojona częstotliwość sieci służy do odpytywania lokalnych przycisków sterujących, tworzenia przedziałów czasowych dla świecenia HL1 i HL2.

Jednostki kontrolne i sygnalizacyjne. Przyciski SB1 i SB2 są przeznaczone do sterowania odpowiednio pierwszym i drugim obciążeniem.
Diody LED HL1 i HL2 służą do wskazywania trybów pracy pierwszego i drugiego kanału sterującego.
Fotodetektor B1 odbiera komunikaty IR z pilota. Demoduluje również częstotliwość nośną impulsów RC-5 (36 kHz). Wygenerowany sygnał wyjściowy fotodetektora podawany jest na wejście PD3 mikrokontrolera. Dekodowanie paczek IR w MK odbywa się za pomocą oprogramowania. Analizując kod otrzymanego polecenia, mikrokontroler DD1 generuje sygnały sterujące dla tranzystorów mocy. Dźwiękowy emiter piezoelektryczny HA1 oraz diody LED HL1, HL2 dają sygnały w określonych stanach regulatora w różnych trybach pracy.

Przełącz węzeł masa. Z wyjścia PB0 (PB1) mikrokontrolera DD1 dodatnie impulsy przez R9 (R10) otwierają tranzystory VT1 (VT2), przez które napięcie sieciowe jest dostarczane do odpowiedniego obciążenia. Rezystory R11 i R12 służą do zapobiegania samoistnemu rozwarciu tranzystorów w momencie zasilenia urządzenia, gdy wyjścia PB0, PB1 są jeszcze w stanie trzecim i nie zostały skonfigurowane przez program MK. Do obciążenia doprowadzane jest wyprostowane napięcie sieciowe, które jest dopuszczalne dla zastosowanych lamp.

Wybór trybu pracy jest realizowany przez zworki S1 i S2 odpowiednio dla pierwszego i drugiego kanału. Jeśli nie ma zworki, kanał jest w trybie regulatora, a jeśli jest zainstalowany, to przełącznik.

Konstrukcja regulatora

Regulator montowany jest na jednostronnej płytce drukowanej wykonanej z folii z włókna szklanego, której rysunek i rozmieszczenie szczegółów znajdują się w załączonych plikach. Po stronie drukowanych przewodów zainstalowane są elementy HL1, HL2, B1, SB1, SB2, HA1. Pozostałe elementy są instalowane po przeciwnej stronie. Płyta mocowana jest w rogach śrubami D2.5mm. Tranzystory mocy są specjalnie umieszczone na krawędzi płytki, dzięki czemu można łatwo przymocować do nich radiatory, jeśli używane obciążenie pobiera więcej niż 100 watów.

Przełącznik dwukanałowy - ściemniacz z pilotem

Części używane i możliwe zamienniki

Do sterowania regulatorem można użyć dowolnego pilota działającego zgodnie z protokołem RC-5. Mikrokontroler DD1 można wymienić na ATtiny2313-20PI lub ATtiny2313V-20PU(PI), a fotodetektor B1 na podobny, zaprojektowany na częstotliwość nośną 36 kHz, np. TSOP4836, TSOP1836SS3V, SFH506-36 , SFH5110-36, TFMS5360, ale należy pamiętać, że lokalizacja wyjść fotodetektorów różnych typów może się różnić. Tranzystory VT1, VT2 mogą być IRF840A lub domowymi analogami KP840, KP707, ale należy zauważyć, że dla wszystkich tych tranzystorów, w przeciwieństwie do 2SK2545, powierzchnia do mocowania radiatora nie jest odizolowana od drenażu, więc można je zamontować tylko na wspólny grzejnik poprzez uszczelki izolacyjne. Wymienimy diodę Zenera VD2 na BZX79C5V1, BZX55C5V1, 1N4733A lub możesz wybrać domowe KS156A, G KS456A, G, aby napięcie stabilizacji nie przekraczało 5,5 V. Zamiast diod HL1 HL2 można zastosować super jasne HB3B-446ARA, ARL-3214URC-10cd lub podobne. Mostek diodowy VD1 musi być zaprojektowany na prąd nie mniejszy niż całkowity prąd pobierany przez oba obciążenia i na napięcie wsteczne co najmniej 400 V. HA1 - dowolny dwupinowy piezoelektryczny głośnik wysokotonowy. Stosowane uchwyty bezpieczników to marka FH-100. Bezpieczniki chronią elementy mocy przed przeciążeniem i zwarciem. Ich ocena powinna być 2 ..... 2,5 razy wyższa niż pobór prądu zastosowanego obciążenia.

Montaż i regulacja regulatora

Na początku wszystkie elementy oprócz DD1, B1, C4 są wlutowane w płytkę. Włączając regulator w sieci, zmierzyć napięcie DC na C1, a następnie na C3. W obu przypadkach powinno być około 5V. Następnie ścieżki na płytce łączymy szeregowo zworką, przechodząc do pinów 20 i 5, 20 i 4 DD1, podczas gdy HL1 i HL2 powinny się zaświecić odpowiednio. Teraz musimy sprawdzić działanie kanałów sterujących. W tym celu należy wyłączyć zasilanie, podłączyć jako obciążenia np. żarówki do 100W, włączyć zasilanie do lewych zacisków R9, R10 zgodnie ze schematem od zasilania +5V (np. ścieżki na płytce ze zworką, idące do zacisków 20 i 12, 20 i 13 DD1.W takim przypadku powinny zapalić się odpowiednio lampki pierwszego i drugiego kanału.Jeśli wszystko poszło dobrze, odłącz regulator od sieć, wlutować DD1 (chociaż lepiej założyć do niego gniazdo) oraz B1, C4 i podłączyć programator do złącza XP2 (standardowe złącze sześciopinowe do programowania w obwodzie AVR). (Lampa błyskowa EEPROM jest również koniecznością!!!)

Bity FUSE mikrokontrolera DD1 muszą być zaprogramowane w następujący sposób:

• CKSEL3...0 = 0100 - taktowanie z wewnętrznego oscylatora RC 8 MHz;
• CKDIV8 =0 - włączony dzielnik częstotliwości zegara przez osiem;
• SUT1...0 =10 - Czas rozruchu: 14CK + 65 ms;
• CKOUT = 1 - Zegar wyjściowy na CKOUT wyłączony;
• BODLEVEL2...0 = 101 - poziom progowy dla obwodu sterowania napięciem zasilania 2,7V;
• EESAVE = 0 - kasowanie pamięci EEPROM podczas programowania układu jest wyłączone;
• WDTON = 1 - Brak stałej aktywacji Watchdog Timer;
Resztę BEZPIECZNIKA - bity lepiej pozostawić nietknięte. Bit FUSE jest programowany, jeśli jest ustawiony na „0”.

W trybie regulatora, jak wspomniano powyżej, możesz ustawić indywidualnie dla każdego kanału dolny próg regulacji mocy. Aby to zrobić, musisz wpisać odpowiednio wartość dla pierwszego i drugiego kanału do komórek EEPROM w $01 i $02. W urządzeniu tym w zakresie od 0% do 100% znajduje się 127 stopni regulacji. Tak więc, aby ustawić dolny próg na poziomie np. 25%, należy tę wartość pomnożyć przez 1,27 (25 * 1,27 = 32) i zapisać wartość 32 (20 USD) do odpowiedniej komórki w EEPROM. Początkowo w obu komórkach zapisywane są zera.

Instrukcja obsługi znajduje się w załączonych plikach. Przełącznik posiada tryb sprawdzania kompatybilności pilota. W tym celu należy ustawić oba kanały w tryb regulacji, włączyć je, ustawić na nich minimalny poziom mocy i wyłączyć. Następnie naciśnij dowolny przycisk na pilocie i jeśli działa on zgodnie z systemem RC-5, przez 1 sekundę rozlegnie się sygnał dźwiękowy. Dopuszczalna łączna moc przełączanego obciążenia w każdym kanale bez radiatora wynosi 100 W. W przypadku większego konieczne jest zainstalowanie tranzystorów na radiatorze o odpowiedniej powierzchni. Regulator przeznaczony jest do sterowania tylko tymi rodzajami obciążeń, które są wskazane na początku artykułu. Mogą być zasilane wyprostowanym napięciem sieciowym. Nie podłączaj do niego innych urządzeń, takich jak świetlówki lub silniki elektryczne. Może to spowodować uszkodzenie regulatora.

Ostrzeżenie! Podczas montażu i regulacji regulatora należy pamiętać, że wszystkie jego elementy znajdują się pod napięciem sieciowym i ich dotknięcie grozi porażeniem prądem elektrycznym.

Pobierz pliki projektu w jednym archiwum : schemat, oprogramowanie demonstracyjne, rysunki płytki drukowanej, instrukcja obsługi

Autor: Alexey Batalov, alexperm72@yandex.ru, ICQ#: 477022759; Publikacja: mcuprojects.narod.ru/projects.html

Zobacz inne artykuły Sekcja oświetlenie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Odkryto gwiazdę najdalej od Ziemi 02.04.2018

Międzynarodowy zespół astronomów odkrył najdalszą pojedynczą gwiazdę od Ziemi, znajdującą się w odległości 9 miliardów lat świetlnych.

Odkrycia dokonano podczas obserwacji teleskopem Hubble'a ze względu na „efekt soczewki grawitacyjnej”. Rolę soczewki, która wzmocniła światło gwiazdy i umożliwiła zobaczenie jej przez teleskop, odegrała gromada galaktyk MACS J1149 + 2223, położona w odległości 5 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Odkryta gwiazda to niebieski nadolbrzym, setki tysięcy razy jaśniejszy od Słońca. Naukowcy nazwali go Icarus.

Według Antonio Cavy, specjalisty z wydziału astronomii na Uniwersytecie Genewskim, „obserwacja tak rzadkiego zjawiska, kiedy jasność pojedynczej gwiazdy wzrasta tysiące razy, dostarczyła ogromnej ilości informacji”.

„Ta gwiazda znajduje się co najmniej 100 razy dalej niż najdalsza gwiazda, jaką mogliśmy dotychczas zbadać, z wyjątkiem wybuchów supernowych” – powiedział Patrick Kelly, główny badacz z University of Minnesota.

Uniwersytet Genewski podkreśla, że odkrycie to „wyznacza początek nowego etapu w badaniach odległych pojedynczych gwiazd”.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Lawina informacji

▪ Niedrogi emulator dla rodziny C2000 DSP

▪ Anty antybiotyk

▪ Oddziaływanie fotonów z parami atomów

▪ Alternatywa dla transfuzji krwi

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny Uwaga dla ucznia. Wybór artykułu

▪ artykuł Stojak trójnożny pod choinkę. Wskazówki dla mistrza domu

▪ artykuł Kto stworzył pierwsze okulary? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Siew jęczmienia. Legendy, uprawa, metody aplikacji