Przerywane urządzenie do przerywania zasilania z dużym opóźnieniem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zasilacze

 Komentarze do artykułu

Podano opis prostego urządzenia, które pozwala w ciągu kilku godzin automatycznie wyłączyć, a następnie włączyć na krótki czas zasilanie dowolnego urządzenia elektrycznego. Urządzenie wykonane jest na mikrokontrolerze ATtiny13A i zawiera minimalną ilość elementów.

Przykładem wykorzystania takiego urządzenia może być okresowe wyłączanie urządzenia w celu ponownego uruchomienia jego programu (przywraca to funkcjonalność, która została przerwana w wyniku awarii). Możliwe jest np. odpytanie termometru elektronicznego lub innego czujnika z okresem kilku godzin i przesłanie jego odczytów kanałem radiowym.

W moim wiejskim domu system rejestrujący, pod nieobecność właścicieli, zbiera odczyty z różnych czujników i przesyła je przez modem 3G do wyspecjalizowanego miejsca, w którym przechowywana jest baza danych. Zaobserwowano nieprzewidywalne „wypadanie” lub wręcz całkowite zaprzestanie aktualizowania informacji w bazie danych. Powodem była utrata połączenia między modemem a siecią komórkową. Pomógł tylko okresowy restart wszystkich urządzeń systemowych (modem, router, kontroler). Wybrałem najłatwiejszy sposób – wyłączaj na kilka sekund zasilanie systemu rejestrującego co cztery, pięć godzin.

Aby wdrożyć tę metodę, potrzebujesz generatora impulsów o bardzo długim okresie powtarzania. Rozwiązanie problemu tradycyjną metodą prowadzi do dość złożonego urządzenia o wysokich wymaganiach dotyczących długoterminowej stabilności elementów. Alternatywą jest niedrogie urządzenie na mikrokontrolerze. Zasada jego działania może być następująca: „uśpiony” mikrokontroler okresowo „budzi się” na sygnał zegara-watchdoga, sprawdza, ile czasu upłynęło od ostatniego restartu systemu i, jeśli nadszedł odpowiedni moment, wyłącza na chwilę zasilanie.

Schemat urządzenia pokazano na ryc. 1. Napięcie +5 V podawane jest z gniazda wejściowego XS1 (USB-BF) przez styki rozwierne K1.1 przekaźnika K1 do gniazd wyjściowych XS2 i XS3 (złącze podwójne USBA-2J). Z wyjściem PB4 mikrokontrolera DD1 podłączony jest klucz elektroniczny na tranzystorze VT1, w obwodzie kolektora, do którego podłączone jest uzwojenie przekaźnika K1 o rezystancji 75 omów (napięcie robocze uzwojenia wynosi 5 V) .

Ryż. 1. Schemat urządzenia

Dioda LED HL1 służy jako wskaźnik stanu urządzenia. Zapala się po wyłączeniu zasilania z gniazd XS2 i XS3. Po włączeniu zasilania mikrokontroler konfiguruje wszystkie linie portów jako wejścia, więc tranzystor pozostaje wyłączony, a cewka przekaźnika jest pozbawiona napięcia.

Program mikrokontrolera został opracowany w środowisku Algorithm Builder for AVR. Schemat blokowy algorytmu jego działania pokazano na ryc. 2. Stany bitów konfiguracyjnych mikrokontrolera ATtiny13A wymagane do działania programu przedstawiono na rys. 3.

Ryż. 2. Schemat blokowy algorytmu działania programu mikrokontrolera

Ryż. 3. Stany bitów konfiguracyjnych mikrokontrolera ATtiny13A wymagane do działania programu

Tryb pracy zegara typu watchdog mikrokontrolera należy ustawić w środowisku programistycznym, jak pokazano na rys. 4, co odpowiada najdłuższemu czasowi naświetlania - 8,2 s. Program jest tak zbudowany, że przez większość czasu mikrokontroler jest w trybie „uśpienia”. „Budząc się” po wyzwoleniu timera watchdoga, zgodnie z programem sprawdza zawartość rejestru R0 i zwiększa jego zawartość o jeden.

Ryż. 4. Tryb pracy watchdoga mikrokontrolera

Wartość zapisana w rejestrze R0 nie zmienia się w stanie „uśpienia”, co pozwala wykorzystać jej rejestr jako licznik ilości „wybudzeń” mikrokontrolera. Przepełnienie rejestru występuje mniej więcej co 35 minut (8,2 s x 256). Jeśli jego zawartość jest różna od zera oznacza to, że nie nastąpiło jeszcze przepełnienie licznika i mikrokontroler ponownie „zasypia” (przechodzi w tryb Power down).

Przepełnienia rejestru R0 są zliczane przez program w rejestrze R1. W moim przypadku wystarczyło osiem przepełnień (8,2s x 256 x 8 = 4,7 godziny), więc wartość początkowa w rejestrze R1 wynosi 7, a każde przepełnienie rejestru R0 zmniejsza ją o jeden. Po określonym czasie program konfiguruje pin PB4 jako wyjście i ustawia go na wysoki poziom logiczny. Powoduje to otwarcie tranzystora VT1 i prowadzi do zadziałania przekaźnika K1, który przerywa obwód zasilania urządzeń podłączonych do złączy XS2 i XS3. Po 8,2 s timer watchdoga ponownie odpala, a program przywraca wyjście PB4 do trybu wejściowego, co powoduje wyłączenie przekaźnika K1. Zasilanie urządzeń zewnętrznych zostało przywrócone.

W rezultacie mniej więcej raz na cztery i pół godziny urządzenie odłącza zasilanie urządzenia, które jest przez nie zasilane napięciem 5 V przez osiem sekund.

Przerywacz montowany jest na fragmencie płytki stykowej o wymiarach 20x50 mm. W panelu zainstalowany jest mikrokontroler DD1. Przekaźnik K1 - SRS-05VDC-SL. Sprawdzenie wyprodukowanego wyłącznika należy rozpocząć bez mikrokontrolera. Napięcie 5 V przyłożone do gniazda XS1 musi być obecne na gnieździe 8 panelu mikrokontrolera oraz na lewym (wg schematu) wyjściu uzwojenia przekaźnika K1. Napięcie to jest mierzone względem gniazda 4 panelu mikrokontrolera. Możesz sprawdzić działanie tranzystora VT1 i przekaźnika K1, zwierając gniazda 8 i 3 panelu mikrokontrolera - przekaźnik powinien działać, a dioda LED powinna świecić na czas trwania obwodu. Po zainstalowaniu mikrokontrolera w panelu sprawdzenie działania urządzenia polega na długim oczekiwaniu na moment, w którym zaświeci się dioda LED i zadziała przekaźnik.

Na testowaną płytkę z częściami nakładana jest rurka termokurczliwa, przez którą wyraźnie widać blask diody HL1. Gotowy przerywacz pokazano na rys. 5.

Ryż. 5. Wygląd przerywacza

Warto zwrócić uwagę na „efekt uboczny”. Aby podczas sprawdzania nie czekać zbyt długo na zadziałanie przekaźnika, do mikrokontrolera części odbiorczej urządzenia opisanego w moim artykule „Sterowane radiowo” wczytano nieco uproszczony program (bez analizy stanu rejestru R1) przedłużacz sieciowy” („Radio”, 2014, nr 7, s. 31-33). Podczas jego pracy co 35 minut włączane były przedłużacze na 8 sekund. W sylwestra podłączono do tego przedłużacza oświetlenie choinki. Efekt był nieoczekiwany: w najbardziej nieodpowiednim momencie nagle włączyło się oświetlenie. Choinka, mrugając wesoło, na kilka sekund dodała otuchy wszystkim wokół.

Życie pokazało, że zupełnie bezużyteczne na pierwszy rzut oka urządzenie, które przeszło rok pracowało w wiejskim domu, okazało się... przydatne. Analizując informacje zarejestrowane na stronie, stało się jasne, w jaki sposób ponowne uruchomienie systemu rozwiązuje problem zamrożenia kanału komórkowego. Jednocześnie, aby naprawić awarię, nie trzeba było udawać się do serwisu w celu ponownego uruchomienia systemu. Urządzenie okazało się kompaktowe i wygodne. Na uwagę zasługuje również niski pobór prądu w trybie czuwania, co umożliwia zastosowanie takiego rozwiązania w układach z własnym zasilaniem.

Zasady leżące u podstaw rozważanego algorytmu można wykorzystać także do innych celów, na przykład do symulacji obecności w domu.

Program mikrokontrolera można pobrać z ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/08/pr.zip.

Autor: A. Pachomow

Zobacz inne artykuły Sekcja Zasilacze.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum zamrożone światło 08.03.2004 W 2001 roku dwa zespoły naukowców poinformowały, że udało im się zatrzymać światło. Jeden pod kierunkiem Michaiła Lukina, a drugi - pod kierunkiem Lene Howe. Obie grupy spowolniły prędkość światła, przepuszczając je przez atomy gazu. Lukin używał gorących atomów rubidu, Howe używał przechłodzonego sodu. Obie grupy zmniejszyły prędkość światła do zera, ale w ten sposób wszystkie fotony zostały pochłonięte. Pęd można było zregenerować, ponieważ energia fotonów była przechowywana w atomach. Ale kiedy puls się zatrzymał, technicznie rzecz biorąc, nie zawierał w ogóle światła. Lukin i jego koledzy Michaił Baisky i Alexander Zibrov zdołali teraz zatrzymać światło na ułamek milisekundy za pomocą wszystkich swoich fotonów przy użyciu nowej metody. Ale wierzą, że światło można zatrzymać na dłużej. Może to być przydatne w systemach telekomunikacyjnych wysyłających sygnały optyczne lub, co jeszcze bardziej fantastyczne, w komputerach kwantowych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Surowe zimy nadchodzą z powodu globalnego ocieplenia

▪ Laser wykorzystujący efekt nadprzewodnictwa

▪ Aparat Pentax Kx

▪ Robospidery do kanałów ściekowych

▪ Programowalny sterownik Allen-Bradley CompactLogix 1769

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Zegary, timery, przekaźniki, przełączniki obciążenia. Wybór artykułu

▪ artykuł Louisa-Ferdinanda Celine'a. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Jaką przysięgę złożyli władcy starożytnego Chersonezu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Dąb Mariannik. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Instalacje świetlno-akustyczne. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zamień walizkę w stolik. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024