O interruptor de dois canais - o regulador de iluminação com controle remoto. Esquema, descrição

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Interruptor de dois canais - controlador de iluminação com controle remoto. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Este dispositivo foi projetado para controle de iluminação local e remoto, usando uma rede elétrica padrão ~ 220v 50 Hz. Ele contém dois canais de controle independentes, que em qualquer combinação podem operar em um dos dois modos:

1. Mude o modo. Neste modo, quando ligado, 100% da tensão da rede é imediatamente fornecida à carga. É usado para lâmpadas economizadoras de energia.

2. Modo regulador. Neste modo, a potência da carga pode ser ajustada suavemente. Utilizado para consumidores como lâmpadas incandescentes ou halógenas (inclusive aquelas alimentadas por transformador eletrônico).

O switch é controlado remotamente por quatro botões (dois por canal) de qualquer controle remoto que funcione com o amplamente utilizado sistema de comando RC-5. Os controles remotos deste sistema são bastante acessíveis e baratos.

Vantagens desta mudança:

Graças ao uso de transistores MOSFET em vez de triacs, não existe “corrente de retenção” e, portanto, a faixa de controle não é limitada por baixo em qualquer potência de carga permitida.
Possibilidade de controle sobre uma ampla faixa de consumo de energia: de 1 W a 400 W (quando os transistores são instalados em dissipadores de calor)
A comutação de cargas ocorre no momento em que a tensão da rede passa de zero, minimizando assim a interferência na rede elétrica. Portanto, não há necessidade de elementos de supressão de ruído no switch.
Para o modo regulador, é possível definir o limite inferior de controle de potência individualmente para cada canal. Isto pode ser necessário para aqueles dispositivos que não podem ser reduzidos abaixo de um determinado valor (por exemplo, transformadores eletrônicos para lâmpadas halógenas).

Funções desempenhadas pelo interruptor:

Ligar e desligar remotamente a carga, ajuste de potência;
Ligação, desligamento e regulação local de potência por meio de botões de controle
No modo regulador, acendimento suave, o que prolonga, por exemplo, a vida útil das lâmpadas incandescentes
Memorização do estado anterior do interruptor e do nível de potência (em caso de falha de energia o funcionamento é restaurado). Graças ao uso dinâmico da EEPROM para essas funções, o recurso para o número de manipulações de controle de chave para cada canal é de pelo menos 3 milhões de vezes.

Controle do regulador

governo local realizado por dois botões localizados no switch (um para cada canal)

Ligar ou desligar a carga - um único pressionamento de curto prazo da tecla (0,2 - 1 seg.).
Ajuste de potência - mantenha a tecla pressionada por mais de 1 seg. Cada pressão longa subsequente causa a direção oposta da mudança de potência.

controle remoto é realizada pelo controle remoto direcionado para o interruptor. Para controlar o switch, são definidas quatro teclas de controle remoto.

Desligar ou ligar a carga - um único toque curto na tecla correspondente no controle remoto (0,1-1 seg.).
Ajuste de potência - mantenha pressionada a tecla por mais de 1 segundo.

Para cada canal são definidas duas teclas no controle remoto: ligar/aumentar potência e desligar/reduzir potência na carga. Os códigos dos botões do controle remoto correspondentes a esses comandos são armazenados na EEPROM do microcontrolador. Graças a isso, no modo de treinamento (que está descrito nas instruções), você pode alterar a qualquer momento o conjunto de botões do controle remoto que controlam o regulador. Se pelo menos um dos canais de controle estiver no modo regulador, então é possível ligar/desligar ambos os canais com um botão pressionado por mais de 1 segundo. (mais detalhes nas instruções).

Ao pressionar as teclas de controle do controle local ou do controle remoto, é emitido um sinal sonoro com duração de ~0,2 segundos, o que significa que o comando foi aceito.

Alternar dispositivo

O regulador é construído em um microcontrolador ATtiny2313-20PU barato e acessível. O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado abaixo.

(clique para ampliar)

Nó de energia serve para fornecer ao microcontrolador e ao receptor IR uma tensão de alimentação próxima de 5 V. A tensão de entrada é retificada através da ponte de diodos VD1, extinta pelo resistor R1, limitada pelo diodo zener VD2, resultando em uma tensão de cerca de 1V são formados em C2, C5. Os elementos R2C3 são um filtro no circuito de potência do fotodetector.

Nó de sincronização. R6R7R8C4 é a string necessária para detecção de zero. Os resistores R6R7 amortecem a tensão de entrada, que é limitada pelos diodos internos da saída PD2 do microcontrolador. O capacitor C4 serve para suprimir o ruído de impulso. Cada transição da tensão da rede até zero é processada 100 vezes por segundo. Se a potência necessária e a atual não corresponderem, a atual será corrigida. Isso também permite implementar uma ligação suave da carga no modo regulador. Além disso, a frequência duplicada da rede elétrica é utilizada para sondar os botões de controle local, formando intervalos de tempo para o brilho de HL1 e HL2.

Unidades de controle e indicação. Os botões SB1 e SB2 são projetados para controlar a primeira e a segunda cargas, respectivamente.
Os LEDs HL1 e HL2 servem para indicar os modos de operação do primeiro e segundo canais de controle.
O fotodetector B1 recebe mensagens IR do controle remoto. Também demodula a frequência portadora de mensagens RC-5 (36 kHz). O sinal de saída gerado do fotodetector é fornecido à entrada PD3 do microcontrolador. A decodificação das mensagens IR no MK é realizada por software. Analisando o código do comando recebido, o microcontrolador DD1 gera sinais de controle para transistores de potência. O emissor de som piezoelétrico HA1 e os LEDs HL1, HL2 fornecem sinais sob determinados estados do controlador em vários modos de operação.

Alternar nó cargas. Do pino PB0(PB1) do microcontrolador DD1, pulsos positivos através de R9(R10) abrem os transistores VT1(VT2), através dos quais a tensão da rede é fornecida à carga correspondente. Os resistores R11 e R12 servem para evitar a abertura espontânea dos transistores no momento da alimentação do dispositivo, quando os pinos PB0, PB1 ainda estão no terceiro estado e não foram configurados pelo programa MK. A carga é alimentada com tensão de rede retificada, aceitável para as lâmpadas utilizadas.

Seleção do modo de operação é realizado pelos jumpers S1 e S2 para o primeiro e segundo canais, respectivamente. Se não houver jumper, o canal está no modo regulador e, se instalado, a chave.

Projeto do regulador

O regulador é montado em uma placa de circuito impresso unilateral feita de folha de fibra de vidro, cujo desenho e localização das peças estão nos arquivos anexos. Na lateral dos condutores impressos estão instalados os elementos HL1, HL2, B1, SB1, SB2, HA1. Os restantes elementos são instalados no lado oposto. A placa é fixada com parafusos D2.5mm nos cantos. Os transistores de potência são especialmente colocados na borda da placa para que os dissipadores de calor possam ser facilmente conectados a eles se a carga usada consumir mais de 100 watts.

Interruptor de dois canais - dimmer com controle remoto

Peças usadas e possíveis substituições

Para controlar o regulador, você pode usar qualquer controle remoto que funcione no protocolo RC-5. O microcontrolador DD1 pode ser substituído por ATtiny2313-20PI ou ATtiny2313V-20PU(PI), e o fotodetector B1 por um semelhante projetado para uma frequência portadora de 36 kHz, por exemplo TSOP4836, TSOP1836SS3V, SFH506-36, SFH5110-36, TFMS5360, mas observe que a localização das saídas de fotodetectores de diferentes tipos pode ser diferente. Os transistores VT1, VT2 podem ser IRF840A ou análogos domésticos KP840, KP707, mas deve-se observar que para todos esses transistores, ao contrário do 2SK2545, a superfície para montagem do dissipador de calor não é isolada do dreno, portanto eles só podem ser montados em um radiador comum através de juntas isolantes. Podemos substituir o diodo zener VD2 por BZX79C5V1, BZX55C5V1, 1N4733A, ou você pode selecionar KS156A, G KS456A, G doméstico para que a tensão de estabilização não exceda 5,5V. Em vez de LEDs HL1 HL2, você pode usar HB3B-446ARA, ARL-3214URC-10cd ou outros superbrilhantes semelhantes. A ponte de diodos VD1 deve ser projetada para uma corrente não inferior ao consumo total de corrente por ambas as cargas e para uma tensão reversa de pelo menos 400V. HA1 - qualquer tweeter piezoelétrico de dois pinos. Os porta-fusíveis utilizados são da marca FH-100. Os fusíveis protegem os elementos de potência contra sobrecarga e curto-circuito. Sua classificação deve ser 2 a 2,5 vezes maior que o consumo de corrente da carga utilizada.

Montagem e ajuste do regulador

No início, todos os elementos, exceto DD1, B1, C4, são soldados na placa. Ligando o regulador na rede, meça a tensão DC em C1 e depois em C3. Em ambos os casos, deve estar em torno de 5V. Em seguida, fecham sequencialmente com um jumper os trilhos da placa que vão para os pinos 20 e 5, 20 e 4 do DD1, e HL1 e HL2 devem acender, respectivamente. Agora precisamos verificar o funcionamento dos canais de controle. Para isso, é necessário desligar a energia, conectar como cargas, por exemplo, lâmpadas incandescentes até uma potência de 100 W, ligar a energia, aplicar nos terminais esquerdos R9, R10 da fonte de alimentação + 5V ( por exemplo, encurtando as trilhas da placa indo para 20 e 12 com um jumper, 20 e 13 pinos do DD1. Neste caso, as lâmpadas do primeiro e segundo canais deverão acender, respectivamente. Se tudo correu bem, então desconecte o regulador da rede, solde DD1 (embora seja melhor instalar um soquete para ele) e B1, C4 e conecte o programador ao conector XP2 (conector padrão de seis pinos para programação em circuito do AVR). Neste caso, a tensão de alimentação deve ser fornecida do programador ao regulador. Estão incluídos arquivos de firmware para verificação da funcionalidade do regulador. (instantâneo EEPROM também é necessária!!!)

Os bits FUSE do microcontrolador DD1 devem ser programados da seguinte forma:

• CKSEL3...0 = 0100 - clock do oscilador RC interno 8 MHz;
• CKDIV8 =0 - o divisor de freqüência do clock por oito está habilitado;
• SUT1...0 =10 - Tempo de partida: 14CK + 65 ms;
• CKOUT = 1 - Relógio de saída em CKOUT desabilitado;
• BODLEVEL2...0 = 101 - nível limite para o circuito de controle da tensão de alimentação 2,7V;
• EESAVE = 0 - desabilita o apagamento da EEPROM durante a programação do chip;
• WDTON = 1 - Sem ativação permanente do Watchdog Timer;
É melhor deixar o restante dos bits FUSE intocados. O bit FUSE é programado se definido como "0".

Para o modo controlador, conforme mencionado acima, você pode defina o limite inferior de controle de potência individualmente para cada canal. Para fazer isso, você precisa escrever o valor do primeiro e do segundo canal, respectivamente, nas células da EEPROM em $01 e $02. Neste dispositivo, na faixa de 0% a 100%, são 127 etapas de regulação. Assim, para definir o limite inferior em um nível, por exemplo, 25%, você precisa multiplicar esse valor por 1,27 (25 * 1,27 = 32) e anotar o valor 32 (US$ 20) para a célula correspondente na EEPROM. Inicialmente, zeros são escritos em ambas as células.

As instruções de operação estão nos arquivos anexos. O switch possui um modo para verificar a compatibilidade do controle remoto. Para fazer isso, você precisa colocar ambos os canais no modo de regulação, ligá-los, definir o nível de potência mínimo e desligá-los. Em seguida, pressione qualquer botão do controle remoto e se funcionar de acordo com o sistema RC-5, um sinal sonoro soará por 1 segundo. A potência total permitida da carga comutada em cada canal sem radiador é de 100 W. Com um maior, é necessário instalar transistores em um dissipador de calor de área apropriada. O regulador foi projetado para controlar apenas os tipos de cargas indicados no início do artigo. Permitem alimentação com tensão de rede retificada. Não conecte outros dispositivos, como lâmpadas fluorescentes ou motores elétricos. Isto pode danificar o regulador.

Atenção! Ao montar e ajustar o regulador, lembre-se de que todos os seus elementos estão sob tensão de rede e tocá-los pode levar a um choque elétrico.

Baixe arquivos de projeto em um arquivo : diagrama, firmware de demonstração, desenhos da placa de circuito impresso, manual de instruções

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

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