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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Regulador de potência no microcontrolador Z8. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor O controlador de potência (PM) da carga ou “dimmer” proporciona a alteração automática da potência fornecida à carga leve, para vários níveis pré-determinados. Os valores dos níveis superior e inferior, bem como o tempo de transição entre eles, são definidos pelo usuário. O RM permite não só definir um nível confortável de iluminação de salas e corredores, mas também implementar seu acendimento suave por um determinado tempo, bem como aumentar a vida útil das lâmpadas incandescentes. Controle o dispositivo usando botões e um indicador de três dígitos. O PM pode funcionar tanto no modo manual quanto no modo automático. No primeiro caso, o brilho necessário das lâmpadas é selecionado, aumentando ou diminuindo a potência fornecida a elas em incrementos de 5% e, no segundo, o regulador altera automaticamente e suavemente a potência de saída em um determinado intervalo por um tempo definido. Os valores limite dos níveis de potência são escolhidos dentro de 0...99% (com um passo de 5%, o último - 4%). e o intervalo de tempo de transição entre eles está dentro de 0 ... 60 s (com um passo de 5 s). O RM pode ser usado para atender não apenas a luz, mas também outras cargas de rede ativas (por exemplo, aquecedores de vários tipos, incluindo ferros de solda, etc.). Principais características técnicas do dispositivo: tensão de alimentação -220 V ±20%; consumo de corrente - não mais que 60 mA; faixa de temperatura ambiente - de 0 a +60°C. O valor máximo da corrente de carga e o valor limite da potência chaveada são determinados pelo triac utilizado e seu dissipador de calor. A base do RM são dois microcontroladores. Um deles - o principal ou líder do par - está localizado na placa PU modificada (Fig. 5), descrita em "Rádio", nº 7.
Possui uma fileira de contatos X2 (X1P) para conectar um dispositivo escravo via interface serial SPI, cujas funções no regulador são realizadas pela placa do painel frontal (Fig. 6). Ele contém o segundo microcontrolador (escravo) do par DD1 com um circuito de configuração de frequência semelhante ao usado nos projetos descritos anteriormente, bem como um indicador de três dígitos HG1, botões SB1 - SB4 e um chip de memória não volátil DS1 . A presença de um indicador e botões simplifica a seleção do modo de operação e a memória não volátil salva o modo selecionado após o desligamento do dispositivo.
O microcontrolador principal do par serve aos botões e à unidade de memória não volátil, gera sinais de controle para o circuito de comutação de energia do dispositivo e também gera códigos de informação para o processador do indicador. O segundo microcontrolador trabalha em sincronia com o primeiro e é responsável apenas por converter seus códigos de informação em impulsos para controle dinâmico do indicador digital. Os microcontroladores PM são alimentados por uma poderosa fonte PU sem transformador, na qual a capacitância do capacitor C3 é aumentada para 1 μF e a resistência do resistor R1 é reduzida para 24 ohms. Um microcontrolador mais poderoso Z1E86PSC é usado como DD0408. Além disso, um conector X2 (X1P) de oito pinos (em vez de seis pinos) é instalado na placa PU nesta aplicação e são usadas portas P2.6. P2.7, exclua os resistores R7, R8 (suas funções são executadas pelo resistor R1 da placa do painel frontal), triac VS1 e circuitos VD5C7, VD6C8 (em vez disso, eles usam os alvos correspondentes na placa do painel frontal). De resto, o dispositivo montado na placa PU para o RM é semelhante ao descrito na primeira parte do artigo. Para evitar mau funcionamento do dispositivo, diodos com uma pequena queda de tensão direta são usados como diodos de proteção VD1 - VD3 da porta P3 do microcontrolador DD1 (Fig. 6) (é permitido usar diodos D310, D311 ou qualquer diodo de sinal Schottky) . Conectando as placas do PU e do painel frontal com fios de no máximo 200 mm e colocando-os junto com o triac VS1 e seu dissipador de calor em um estojo adequado, obtemos um RM pronto para uma determinada potência. Códigos "firmware" PROM placas microcontroladoras PU e painel frontal são mostrados na Tabela. 6 e 7.
O indicador PM pode estar nos três seguintes modos: indicação das configurações do modo automático, sua correção e indicação do valor atual da potência. A primeira exibe o parâmetro, enquanto a segunda e a terceira exibem seus valores. Os parâmetros do indicador são divididos em parâmetros de modo automático e parâmetros que caracterizam o valor atual da potência de saída do dispositivo. Existem três parâmetros do modo automático: L é o valor de potência do primeiro estágio (inferior), H é o segundo estágio (superior), t é o tempo de transição de um deles para outro. Existem também três parâmetros que caracterizam o valor atual da potência fornecida à carga: o - o nível inicial (sempre 0%), u - a potência do primeiro estágio (inferior), u - o mesmo, o segundo (superior) estágio. Os elementos do primeiro dígito do indicador HG1, que formam os caracteres em negrito, são apresentados na Tabela. 8.
Nos bits do valor do parâmetro, o indicador exibe o nível de potência fornecido à carga (0 ... 99%). ou o intervalo de tempo para mudança suave no modo automático da potência de saída entre os níveis definidos (0...60 s). Dependendo do tipo de indicação, as funções dos botões para controlar o funcionamento do dispositivo são diferentes (Tabela 9). Assim, o parâmetro desejado no modo de exibição é selecionado pressionando sucessivamente o botão SB2 no anel: L, H, t, #, L, H, ..., onde # é um dos parâmetros que caracterizam o estado atual do carga (o, u, u). Neste caso, o segundo e terceiro dígitos do indicador exibem o valor das configurações atuais do modo automático para cada parâmetro (se L, H, t forem selecionados) ou o valor atual da saída de energia para a carga (se # é selecionado).
Para inserir um novo valor para qualquer um dos parâmetros do modo automático, selecione o desejado no modo de indicação (usando SB2) e pressionando o botão SB4, mude o dispositivo para o modo de correção de seu valor. A confirmação de que o dispositivo está neste modo é a oscilação do ponto decimal do primeiro dígito do indicador. O parâmetro é alterado pressionando sucessivamente os botões SB 1 ou SB3: quando o primeiro é pressionado uma vez, seu valor diminui em incrementos de 5 unidades, e quando o segundo é pressionado, aumenta no mesmo incremento. Finalmente, o botão SB4 é pressionado e o novo valor do parâmetro é armazenado na memória não volátil do dispositivo como o atual. Se, por qualquer motivo, o resultado da correção precisar ser cancelado e retornar ao valor anterior do parâmetro, pressione o botão SB2. Em ambos os casos, pressionando o botão (SB4 ou SB2) retorna o indicador do modo de correção para o modo de indicação (a oscilação do ponto decimal do primeiro dígito será interrompida). Para operar o dispositivo no modo automático, os valores correspondentes dos parâmetros L, H e t são definidos preliminarmente no modo de correção. Em seguida, usando o botão SB2, o dispositivo é alternado para o modo de indicar o valor atual da potência de saída (o, u, u). Agora, usando os botões SB1 e SB3, você pode alterar o nível de potência atual de acordo com as configurações do modo automático inseridas anteriormente (L, H, t). Ao realizar a transição automática entre as etapas da potência de saída, o segundo e o terceiro bits do HG1 piscam, indicando o processo de sua alteração. Se o valor do primeiro estágio (u) piscar, a transição para o estágio inferior é realizada e, se o segundo (u) - para o superior. As transições associadas à fase inicial (o) são sempre efectuadas com uma velocidade máxima admissível "hard" (50%/s). Este valor é definido por software para aumentar a vida útil das lâmpadas incandescentes, eliminando o pico inicial de energia. Ao passar do primeiro estágio para o inicial, o valor do último (o) sempre pisca. Para mudar para controle manual, o indicador é mudado (com o botão SB2) para o modo de indicação do valor atual da potência de saída e o botão SB4 é pressionado. A presença no modo de controle manual é indicada pelo piscar do mesmo ponto decimal do primeiro dígito do indicador. Ao mesmo tempo, usando os botões SB1 e SB3, você pode reduzir e aumentar, respectivamente, o nível de potência na carga em incrementos de 5%. O retorno ao controle automático é realizado pressionando o botão SB2 e é confirmado pela cessação da oscilação do ponto decimal. No modo de controle manual, você pode definir (selecionar) os níveis de potência dos estágios inferior (L) e superior (H) da operação automática, focando diretamente no brilho do brilho da carga. Para fazer isso, o dispositivo é colocado no modo automático e, usando o botão SB1 ou SB3, é selecionado o passo da potência de saída que requer correção. Nesse caso, o dispositivo calcula a saída para um determinado nível de potência (L ou H). Em seguida, usando o botão SB4, o dispositivo é alternado para o modo de controle manual e o botão SB1 ou SB3 é usado para obter o brilho de carga necessário para o nível de potência corrigido. Depois disso, o botão SB4 é pressionado novamente e o valor de energia selecionado no modo manual é reescrito em uma célula de memória não volátil correspondente à etapa corrigida. Quando o valor do parâmetro atual u é selecionado, o valor de configuração do estágio inferior L mudará e o valor de configuração do parâmetro u - o estágio superior H. É impossível alterar o valor do estágio inicial o. Autores: A. Olkhovsky, S. Shcheglov, A. Matevosov, K. Chernyavsky, Moscou
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