L'interruttore a due canali: il regolatore dell'illuminazione con telecomando. Schema, descrizione

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Interruttore a due canali - controller di illuminazione con telecomando. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Questo dispositivo è destinato al controllo locale e remoto dell'illuminazione, utilizzando un'alimentazione standard ~220 V 50 Hz. Contiene due canali di controllo indipendenti, che in qualsiasi combinazione possono funzionare in una delle due modalità:

1. Cambia modalità. In questa modalità, all'accensione, il 100% della tensione di rete viene immediatamente fornita al carico. Viene utilizzato per lampade a risparmio energetico.

2. Modalità regolatore. In questa modalità, la potenza del carico può essere regolata in modo fluido. Utilizzato per consumatori come lampade a incandescenza o alogene (comprese quelle alimentate tramite un trasformatore elettronico).

L'interruttore è controllato a distanza da quattro pulsanti (due per canale) di qualsiasi telecomando che funzioni con il sistema di comando RC-5 ampiamente utilizzato. I telecomandi di questo sistema sono abbastanza accessibili ed economici.

Vantaggi di questo interruttore:

Grazie all'utilizzo di transistor MOSFET al posto dei triac non esiste la "corrente di mantenimento" e quindi il campo di controllo non è limitato dal basso con qualsiasi potenza di carico consentita
Possibilità di controllo su un'ampia gamma di consumi energetici: da 1 W a 400 W (quando si installano transistor sui dissipatori di calore)
La commutazione dei carichi avviene nel momento in cui la tensione di rete passa per lo zero, minimizzando così le interferenze sulla rete elettrica. Pertanto non sono necessari elementi di soppressione del rumore nell'interruttore.
Per la modalità regolatore è possibile impostare la soglia inferiore di controllo della potenza individualmente per ciascun canale. Ciò può essere necessario per quei dispositivi che non possono ridurre la potenza al di sotto di un certo valore (ad esempio trasformatori elettronici per lampade alogene)

Funzioni svolte dall'interruttore:

Accensione e spegnimento a distanza del carico, regolazione della potenza;
Accensione, spegnimento e regolazione locale della potenza tramite pulsanti di comando
In modalità regolatore, accensione graduale, che prolunga, ad esempio, la durata delle lampade a incandescenza
Memorizzazione dello stato precedente dell'interruttore e del livello di potenza (in caso di mancanza di corrente il funzionamento viene ripristinato). Grazie all'uso dinamico dell'EEPROM per queste funzioni, la risorsa per il numero di manipolazioni del controllo dell'interruttore per ciascun canale è di almeno 3 milioni di volte.

Controllo del regolatore

il governo locale effettuata da due pulsanti posti sullo switch (uno per ogni canale)

Accensione o spegnimento del carico: singola breve pressione del tasto (0,2 - 1 sec.).
Regolazione potenza - tenere premuto il tasto per più di 1 sec. Ogni successiva pressione prolungata provoca la direzione opposta del cambio di potenza.

telecomando viene eseguita dal telecomando diretto verso l'interruttore. Per controllare l'interruttore sono definiti quattro tasti del telecomando.

Spegnere o accendere il carico è una singola breve pressione del tasto corrispondente sul telecomando (0,1-1 sec.).
Regolazione potenza - tenere premuto il tasto per più di 1 secondo.

Per ciascun canale, sul telecomando sono definiti due tasti: accensione/aumento potenza e spegnimento/riduzione potenza nel carico. I codici dei pulsanti del telecomando corrispondenti a questi comandi sono memorizzati nella EEPROM del microcontrollore. Grazie a ciò, nella modalità allenamento (descritta nelle istruzioni), è possibile modificare in qualsiasi momento il set di pulsanti del telecomando che controllano il regolatore. Se almeno uno dei canali di controllo è in modalità regolatore, è possibile attivare/disattivare entrambi i canali premendo un pulsante per più di 1 secondo. (maggiori dettagli nelle istruzioni).

Quando si premono i tasti di controllo del controllo locale o del telecomando, si sente un segnale acustico della durata di ~0,2 secondi, che indica che il comando è stato accettato.

Cambia dispositivo

Il regolatore è costruito su un microcontrollore economico e accessibile ATtiny2313-20PU. Di seguito è riportato lo schema schematico del dispositivo.

(clicca per ingrandire)

Nodo di potenza serve a fornire al microcontrollore e al ricevitore IR una tensione di alimentazione prossima a 5 V. La tensione di ingresso viene raddrizzata attraverso il ponte a diodi VD1, spenta dal resistore R1, limitata dal diodo zener VD2, a seguito della quale si ottiene una tensione di circa 1 V si forma in C2, C5. Gli elementi R2C3 sono un filtro nel circuito di alimentazione del fotorilevatore.

Nodo di sincronizzazione. R6R7R8C4 è la catena richiesta per il rilevamento dello zero. I resistori R6R7 sopprimono la tensione di ingresso, che è limitata dai diodi interni dell'uscita PD2 del microcontrollore. Il condensatore C4 serve a sopprimere il rumore impulsivo. Ogni transizione della tensione di rete fino allo zero viene elaborata 100 volte al secondo. Se la potenza richiesta e quella attuale non corrispondono, viene regolata quella attuale. Ciò consente anche una commutazione fluida del carico in modalità regolatore. Inoltre, la doppia frequenza dell'alimentazione viene utilizzata per interrogare i pulsanti di controllo locale e formare gli intervalli di tempo di illuminazione HL1 e HL2.

Unità di controllo e indicazione. I pulsanti SB1 e SB2 sono progettati per controllare rispettivamente il primo e il secondo carico.
I LED HL1 e HL2 vengono utilizzati per indicare le modalità operative del primo e del secondo canale di controllo.
Il fotorilevatore B1 riceve messaggi IR dal telecomando. Demodula anche la frequenza portante dei messaggi RC-5 (36 kHz). Il segnale di uscita generato del fotorilevatore viene fornito all'ingresso PD3 del microcontrollore. La decodifica dei messaggi IR nel MK viene effettuata tramite software. Analizzando il codice del comando ricevuto, il microcontrollore DD1 genera segnali di controllo per i transistor di potenza. L'emettitore sonoro piezoelettrico HA1 e i LED HL1, HL2 forniscono segnali in determinati stati del controller in varie modalità di funzionamento.

Cambia nodo carichi. Dal pin PB0(PB1) del microcontrollore DD1, impulsi positivi attraverso R9(R10) aprono i transistor VT1(VT2), attraverso i quali la tensione di rete viene fornita al carico corrispondente. I resistori R11 e R12 servono per impedire l'apertura spontanea dei transistor nel momento in cui viene fornita alimentazione al dispositivo, quando i pin PB0, PB1 sono ancora nel terzo stato e non sono stati configurati dal programma MK. Il carico viene alimentato con tensione di rete raddrizzata, accettabile per le lampade utilizzate.

Selezione della modalità di funzionamento viene effettuata dai ponticelli S1 e S2 rispettivamente per il primo e il secondo canale. Se manca il ponticello, il canale è in modalità regolatore e, se installato, in modalità interruttore.

Progettazione del regolatore

Il regolatore è assemblato su un circuito stampato monofaccia in lamina di fibra di vetro, il cui disegno e posizione delle parti sono nei file allegati. Sul lato dei conduttori stampati sono installati gli elementi HL1, HL2, B1, SB1, SB2, HA1. Gli elementi rimanenti sono installati sul lato opposto. La scheda è fissata con viti D2.5 mm agli angoli. I transistor di potenza sono appositamente posizionati sul bordo della scheda in modo che i dissipatori di calore possano essere facilmente collegati ad essi se il carico utilizzato consuma più di 100 W.

Interruttore a due canali - dimmer con telecomando

Parti utilizzate ed eventuali sostituzioni

Per controllare il regolatore è possibile utilizzare qualsiasi telecomando che funzioni utilizzando il protocollo RC-5. Il microcontrollore DD1 può essere sostituito con ATtiny2313-20PI o ATtiny2313V-20PU(PI) e il fotorilevatore B1 con uno simile progettato per una frequenza portante di 36 kHz, ad esempio TSOP4836, TSOP1836SS3V, SFH506-36, SFH5110-36, TFMS5360, ma si prega di notare che la posizione Le uscite dei fotorilevatori di diversi tipi possono differire. I transistor VT1, VT2 possono essere IRF840A o analoghi domestici KP840, KP707, ma va notato che per tutti questi transistor, a differenza di 2SK2545, la superficie per il montaggio del dissipatore di calore non è isolata dallo scarico, quindi possono essere montati solo su un radiatore comune tramite guarnizioni isolanti. Possiamo sostituire il diodo zener VD2 con BZX79C5V1, BZX55C5V1, 1N4733A oppure è possibile selezionare KS156A, G KS456A, G domestici in modo che la tensione di stabilizzazione non superi 5,5 V. Invece dei LED HL1 HL2, puoi utilizzare HB3B-446ARA, ARL-3214URC-10cd o simili super luminosi. Il ponte a diodi VD1 deve essere progettato per una corrente non inferiore al consumo totale di entrambi i carichi e per una tensione inversa di almeno 400 V. HA1 - qualsiasi tweeter piezoelettrico a due terminali. I portafusibili sono del marchio FH-100. I fusibili proteggono gli elementi di potenza da sovraccarico e cortocircuito. La loro potenza dovrebbe essere 2.....2,5 volte superiore alla corrente assorbita dal carico utilizzato.

Montaggio e regolazione del regolatore

Innanzitutto, tutti gli elementi tranne DD1, B1, C4 sono saldati sulla scheda. Dopo aver collegato il regolatore alla rete, misurare la tensione continua su C1 e poi su C3. In entrambi i casi dovrebbe essere intorno ai 5V. Quindi chiudono in sequenza con un ponticello le piste sulla scheda che vanno ai pin 20 e 5, 20 e 4 di DD1, e rispettivamente HL1 e HL2 dovrebbero accendersi. Ora dobbiamo verificare il funzionamento dei canali di controllo. Per fare ciò, spegnere l'alimentazione, collegare come carichi, ad esempio, lampade a incandescenza con una potenza di 100 W, accendere l'alimentazione, applicarla ai terminali di sinistra R9, R10 dall'alimentatore + 5V ( ad esempio cortocircuitando con un ponticello le tracce sulla scheda che vanno a 20 e 12, 20 e 13 pin di DD1. In questo caso, le spie del primo e del secondo canale dovrebbero accendersi rispettivamente. Se tutto è andato bene, allora scollegare il regolatore dalla rete, saldare DD1 (anche se è meglio installarne una presa) e B1, C4 e collegare il programmatore al connettore XP2 (connettore standard a sei pin per la programmazione in-circuit dell'AVR). In questo caso la tensione di alimentazione deve essere fornita dal programmatore al regolatore.Sono inclusi i file firmware per il controllo della funzionalità del regolatore (veloce È necessaria anche la EEPROM!!!)

I bit FUSE del microcontrollore DD1 devono essere programmati come segue:

• CKSEL3...0 = 0100 - clock dall'oscillatore RC interno 8 MHz;
• CKDIV8 =0 - il divisore di frequenza di clock per otto è abilitato;
• SUT1...0 =10 - Tempo di avviamento: 14CK + 65 ms;
• CKOUT = 1 - Output Clock su CKOUT disabilitato;
• BODLEVEL2...0 = 101 - livello di soglia per il circuito di controllo della tensione di alimentazione a 2,7V;
• EESAVE = 0 - la cancellazione della EEPROM durante la programmazione del chip è disabilitata;
• WDTON = 1 - Nessuna attivazione permanente del Watchdog Timer;
Il resto del FUSE - è meglio che i bit non vengano toccati. Il bit FUSE è programmato se impostato a "0".

Per la modalità controller, come menzionato sopra, puoi impostare la soglia inferiore di controllo della potenza individualmente per ciascun canale. Per fare ciò è necessario scrivere il valore rispettivamente per il primo e il secondo canale nelle celle EEPROM agli indirizzi $01 e $02. Questo dispositivo dispone di 0 passaggi di controllo nell'intervallo dallo 100% al 127%. Pertanto, per impostare la soglia inferiore, ad esempio, al 25%, è necessario moltiplicare questo valore per 1,27 (25*1,27=32) e annotare il valore 32 ($ 20) alla cella corrispondente nella EEPROM. Inizialmente, gli zeri vengono scritti in entrambe le celle.

Le istruzioni operative sono nei file allegati. L'interruttore dispone di una modalità per verificare la compatibilità del telecomando. Per fare ciò, è necessario impostare entrambi i canali in modalità regolazione, accenderli, impostare il livello di potenza minimo e spegnerli. Quindi premere un pulsante qualsiasi sul telecomando e, se funziona con il sistema RC-5, verrà emesso un segnale acustico per 1 secondo. La potenza totale consentita del carico commutato in ciascun canale senza radiatore è di 100 W. Se di dimensioni maggiori è necessario installare i transistor su un dissipatore di zona apposita. Il regolatore è progettato per controllare solo i tipi di carichi indicati all'inizio dell'articolo. Consentono l'alimentazione con tensione di rete raddrizzata. Non è possibile collegarvi altri dispositivi, come lampade fluorescenti o motori elettrici. Ciò potrebbe danneggiare il regolatore.

Attenzione! Durante il montaggio e la regolazione del regolatore, ricordarsi che tutti i suoi elementi sono sotto tensione di rete e toccarli può provocare scosse elettriche.

Scarica i file di progetto in un archivio : schema, firmware demo, disegni del circuito stampato, manuale di istruzioni

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

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