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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatore di potenza sul microcontrollore Z8. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Il regolatore di potenza (PM) del carico o "dimmer" provvede al cambio automatico della potenza fornita al carico luminoso, a vari livelli predeterminati. I valori dei livelli superiore e inferiore, nonché il tempo di transizione tra di essi, sono impostati dall'utente. RM consente non solo di impostare un livello confortevole di illuminazione di stanze e sale, ma anche di implementarne l'accensione regolare per un determinato periodo di tempo, nonché di aumentare la durata delle lampade a incandescenza. Controlla il dispositivo utilizzando i pulsanti e un indicatore a tre cifre. PM può funzionare sia in modalità manuale che automatica. Nel primo caso viene selezionata la luminosità richiesta delle lampade, aumentando o diminuendo la potenza loro fornita con incrementi del 5%, e nel secondo il regolatore modifica automaticamente in modo fluido la potenza di uscita in un dato intervallo per un tempo prestabilito. I valori limite dei livelli di potenza sono scelti tra 0...99% (con un gradino del 5%, l'ultimo - 4%). e l'intervallo di tempo di transizione tra loro è compreso tra 0 e 60 s (con un passo di 5 s). RM può essere utilizzato per servire non solo la luce, ma anche altri carichi di rete attivi (ad esempio riscaldatori di vario tipo, inclusi saldatori, ecc.). Principali caratteristiche tecniche del dispositivo: tensione di alimentazione -220 V ±20%; consumo di corrente - non più di 60 mA; campo di temperatura ambiente - da 0 a +60°C. Il valore massimo della corrente di carico e il valore limite della potenza commutata sono determinati dal triac utilizzato e dal relativo dissipatore. La base dell'RM sono due microcontrollori. Uno di questi - il principale o il leader della coppia - si trova sulla scheda PU modificata (Fig. 5), descritta in "Radio", n. 7.
Dispone di una fila di contatti X2 (X1P) per il collegamento di un dispositivo slave tramite l'interfaccia seriale SPI, le cui funzioni nel regolatore sono svolte dalla scheda del pannello frontale (Fig. 6). Contiene il secondo microcontrollore (slave) della coppia DD1 con un circuito di impostazione della frequenza simile a quello utilizzato nei progetti precedentemente descritti, nonché un indicatore a tre cifre HG1, pulsanti SB1 - SB4 e un chip di memoria non volatile DS1 . La presenza di un indicatore e di pulsanti semplifica la selezione della modalità operativa e la memoria non volatile salva la modalità selezionata dopo lo spegnimento del dispositivo.
Il microcontrollore principale della coppia serve i pulsanti e l'unità di memoria non volatile, genera segnali di controllo per il circuito di commutazione dell'alimentazione del dispositivo e genera anche codici informativi per il processore dell'indicatore. Il secondo microcontrollore lavora in modo sincrono con il primo ed è responsabile solo della conversione dei suoi codici informativi in impulsi per il controllo dinamico dell'indicatore digitale. I microcontrollori PM sono alimentati da una potente PU sorgente senza trasformatore, in cui la capacità del condensatore C3 viene aumentata a 1 μF e la resistenza del resistore R1 viene ridotta a 24 ohm. Un microcontrollore più potente Z1E86PSC viene utilizzato come DD0408. Inoltre, in questa applicazione sulla scheda PU è installato un connettore X2 (X1P) a otto pin (anziché a sei pin) e vengono utilizzate le porte P2.6. P2.7, escludono i resistori R7, R8 (le loro funzioni sono svolte dal resistore R1 della scheda del pannello frontale), triac VS1 e circuiti VD5C7, VD6C8 (utilizzano invece i target corrispondenti sulla scheda del pannello frontale). Per il resto, il dispositivo montato sulla scheda PU per RM è simile a quello descritto nella prima parte dell'articolo. Per evitare malfunzionamenti del dispositivo, i diodi con una piccola caduta di tensione diretta vengono utilizzati come diodi protettivi VD1 - VD3 della porta P3 del microcontrollore DD1 (Fig. 6) (è consentito utilizzare diodi D310, D311 o qualsiasi diodi di segnale Schottky) . Collegando le schede della PU e del pannello frontale con fili non più lunghi di 200 mm e mettendole insieme al triac VS1 e al suo dissipatore di calore in una custodia adatta, otteniamo un RM già pronto per una certa potenza. I codici "firmware" schede microcontrollore PROM PU e pannello frontale sono mostrati in Tabella. 6 e 7.
L'indicatore PM può essere nelle seguenti tre modalità: indicazione delle impostazioni della modalità automatica, loro correzione e indicazione del valore di potenza attuale. Il primo visualizza il parametro, mentre il secondo e il terzo ne visualizzano i valori. I parametri dell'indicatore sono suddivisi in parametri della modalità automatica e parametri che caratterizzano il valore corrente della potenza di uscita del dispositivo. Esistono tre parametri della modalità automatica: L è il valore di potenza del primo stadio (inferiore), H è il secondo stadio (superiore), t è il tempo di transizione da uno di essi all'altro. Esistono anche tre parametri che caratterizzano il valore attuale della potenza fornita al carico: o - il livello iniziale (sempre 0%), u - la potenza del primo stadio (inferiore), u - lo stesso, il secondo (superiore) palcoscenico. Gli elementi della prima cifra dell'indicatore HG1, che formano i caratteri in grassetto, sono riportati in Tabella. 8.
Nei bit del valore del parametro, l'indicatore visualizza il livello di potenza fornita al carico (0 ... 99%). o l'intervallo di tempo per il cambio graduale nella modalità automatica della potenza di uscita tra i livelli impostati (0...60 s). A seconda del tipo di indicazione, le funzioni dei pulsanti per il controllo del funzionamento del dispositivo sono diverse (Tabella 9). Quindi, il parametro desiderato nella modalità di visualizzazione viene selezionato premendo successivamente il pulsante SB2 nell'anello: L, H, t, #, L, H, ..., dove # è uno dei parametri che caratterizzano lo stato corrente del carico (o, u, u). In questo caso, la seconda e la terza cifra dell'indicatore visualizzano il valore delle impostazioni attuali della modalità automatica per ogni parametro (se sono selezionati L, H, t) o il valore attuale della potenza erogata al carico (se # è selezionato).
Per inserire un nuovo valore per uno qualsiasi dei parametri della modalità automatica, selezionare quello richiesto nella modalità di indicazione (utilizzando SB2) e premendo il pulsante SB4, portare il dispositivo nella modalità per la correzione del suo valore. La conferma che il dispositivo è in questa modalità è lo sfarfallio del punto decimale della prima cifra dell'indicatore. Il parametro viene modificato premendo in successione i pulsanti SB 1 o SB3: premendo una volta il primo, il suo valore diminuisce in incrementi di 5 unità, e quando si preme il secondo, aumenta dello stesso incremento. Infine si preme il pulsante SB4 e il nuovo valore del parametro viene memorizzato nella memoria non volatile del dispositivo come quello attuale. Se per qualsiasi motivo si vuole cancellare il risultato della correzione e riportarlo al valore precedente del parametro, premere il tasto SB2 In entrambi i casi la pressione del tasto (SB4 o SB2) riporta l'indicatore dalla modalità di correzione a la modalità di indicazione (lo sfarfallio del punto decimale della prima cifra si fermerà). Per far funzionare il dispositivo in modalità automatica, i valori corrispondenti dei parametri L, H e t vengono impostati preliminarmente nella modalità di correzione. Quindi, utilizzando il pulsante SB2, il dispositivo passa alla modalità di indicazione del valore corrente della potenza di uscita (o, u, u). Ora, utilizzando i pulsanti SB1 e SB3, è possibile modificare il livello di potenza corrente in base alle impostazioni della modalità automatica precedentemente immesse (L, H, t). Quando si elabora la transizione automatica tra i gradini della potenza di uscita, il secondo e il terzo bit di HG1 lampeggiano, indicando il processo del suo cambiamento. Se il valore del primo stadio (u) lampeggia, viene eseguita la transizione allo stadio inferiore e se il secondo (u) - a quello superiore. Le transizioni associate alla fase iniziale (o) sono sempre effettuate con una velocità massima ammissibile "hard" (50%/s). Questo valore è impostato dal software per aumentare la durata delle lampade ad incandescenza eliminando la sovratensione iniziale. Quando si passa dal primo stadio a quello iniziale, il valore dell'ultimo (o) lampeggia sempre. Per passare al controllo manuale, l'indicatore viene commutato (con il pulsante SB2) nella modalità di indicazione del valore corrente della potenza di uscita e viene premuto il pulsante SB4. La presenza nella modalità di controllo manuale è segnalata dal lampeggio dello stesso punto decimale della prima cifra dell'indicatore. Allo stesso tempo, utilizzando i pulsanti SB1 e SB3, è possibile rispettivamente ridurre e aumentare il livello di potenza al carico con incrementi del 5%. Il ritorno al controllo automatico avviene premendo il pulsante SB2 ed è confermato dalla cessazione dello sfarfallio del punto decimale. Nella modalità di controllo manuale, è possibile impostare (selezionare) i livelli di potenza degli stadi inferiore (L) e superiore (H) del funzionamento automatico, concentrandosi direttamente sulla luminosità del bagliore del carico. Per fare ciò, il dispositivo viene portato in modalità automatica e utilizzando il pulsante SB1 o SB3 viene selezionato il gradino della potenza di uscita che richiede la correzione. In questo caso, il dispositivo elabora l'uscita a un determinato livello di potenza (L o H). Quindi, utilizzando il pulsante SB4, il dispositivo viene commutato in modalità di controllo manuale e il pulsante SB1 o SB3 viene utilizzato per ottenere la luminosità del carico richiesta per il livello di potenza corretto. Successivamente si preme nuovamente il pulsante SB4 e il valore di potenza selezionato in modalità manuale viene riscritto in una cella di memoria non volatile corrispondente al passo corretto. Quando viene selezionato il valore del parametro corrente u, il valore di impostazione della fase inferiore L cambierà e il valore di impostazione del parametro u - la fase superiore H. È impossibile modificare il valore della fase iniziale o. Autori: A. Olkhovsky, S. Shcheglov, A. Matevosov, K. Chernyavsky, Mosca
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