L'interrupteur à deux canaux - le régulateur d'éclairage avec télécommande. Schéma, description

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L'interrupteur à deux canaux - le régulateur d'éclairage avec télécommande. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Cet appareil est conçu pour le contrôle local et à distance de l'éclairage, en utilisant un réseau électrique standard ~ 220v 50 Hz. Il contient deux canaux de contrôle indépendants qui, dans n'importe quelle combinaison, peuvent fonctionner dans l'un des deux modes suivants :

1. Changer de mode. Dans ce mode, lorsqu'il est allumé, 100 % de la tension secteur est immédiatement fournie à la charge. Il est utilisé pour les lampes à économie d'énergie.

2. Mode régulateur. Dans ce mode, la puissance de charge peut être ajustée en douceur. Il est utilisé pour les consommateurs tels que les lampes à incandescence ou les lampes halogènes (y compris celles alimentées par un transformateur électronique).

La télécommande du commutateur est effectuée par quatre boutons (deux par canal) de toute télécommande fonctionnant avec le système de commande RC-5 largement utilisé. Les télécommandes de ce système sont assez abordables et bon marché.

Avantages de ce commutateur :

En raison de l'utilisation de transistors MOSFET au lieu de triacs, le « courant de maintien » n'existe pas et la plage de contrôle n'est donc pas limitée par le bas pour toute puissance de charge admissible.
Possibilité de contrôler une large plage de consommation électrique : de 1 W à 400 W (lorsque des transistors sont installés sur des dissipateurs thermiques)
La commutation des charges se produit au moment où la tension du secteur passe par zéro, minimisant ainsi les interférences dans le réseau électrique. Par conséquent, il n’est pas nécessaire d’installer des éléments de suppression du bruit dans le commutateur.
Pour le mode régulateur, il est possible de régler le seuil inférieur de contrôle de puissance individuellement pour chaque canal. Cela peut être nécessaire pour les appareils qui ne peuvent pas être réduits en dessous d'une certaine valeur (par exemple, les transformateurs électroniques pour lampes halogènes).

Fonctions exécutées par le commutateur :

Allumage et extinction à distance de la charge, réglage de la puissance ;
Allumage, arrêt et régulation de puissance locaux au moyen de boutons de commande
En mode régulateur, allumage en douceur, qui prolonge par exemple la durée de vie des lampes à incandescence
Mémorisation de l'état précédent de l'interrupteur et du niveau de puissance (en cas de panne de courant, le fonctionnement est rétabli). En raison de l'utilisation dynamique de l'EEPROM pour ces fonctions, la ressource pour le nombre de manipulations de commande du disjoncteur pour chaque canal est d'au moins 3 millions de fois.

Contrôle du régulateur

gouvernement local s'effectue par deux boutons situés sur le switch (un pour chaque canal)

Allumer ou éteindre la charge - un seul appui de courte durée sur la touche (0,2 - 1 sec.).
Réglage de la puissance - maintenez la touche enfoncée pendant plus de 1 sec. Chaque pression longue suivante provoque la direction opposée du changement de puissance.

télécommande s'effectue par la télécommande dirigée vers l'interrupteur. Pour contrôler le disjoncteur, quatre touches de la télécommande sont définies.

Éteindre ou allumer la charge - un seul appui court sur la touche correspondante de la télécommande (0,1-1 sec.).
Réglage de la puissance - maintenez la touche enfoncée pendant plus d'1 seconde.

Pour chaque canal de la télécommande, deux touches sont définies : allumer/augmenter la puissance et éteindre/réduire la puissance de la charge. Les codes des boutons de la télécommande correspondant à ces commandes sont stockés dans l'EEPROM du microcontrôleur. Grâce à cela, dans le mode d'apprentissage (décrit dans le manuel), vous pouvez à tout moment modifier l'ensemble des boutons de la télécommande qui contrôlent le contrôleur. Si au moins un des canaux de commande est en mode régulateur, alors il est possible d'allumer/éteindre les deux canaux en appuyant sur un bouton pendant plus d'1 seconde. (plus de détails dans les instructions).

Lorsque vous appuyez sur les touches de commande de la commande locale ou de la télécommande, un signal sonore est émis d'une durée de ~0,2 secondes, ce qui signifie que la commande a été acceptée.

Changer d'appareil

Le régulateur est construit sur un microcontrôleur АТtiny2313-20PU peu coûteux et abordable. Le schéma de principe de l'appareil est présenté ci-dessous.

(cliquez pour agrandir)

Nœud d'alimentation sert à fournir au microcontrôleur et au récepteur IR une tension d'alimentation proche de 5 V. La tension d'entrée est redressée via le pont de diodes VD1, éteinte par la résistance R1, limitée par la diode Zener VD2, ce qui entraîne une tension de environ 1V se forment sur C2, C5. Les éléments R2C3 constituent un filtre dans le circuit d'alimentation du photodétecteur.

Nœud de synchronisation. R6R7R8C4 est la chaîne requise pour la détection du zéro. Les résistances R6R7 amortissent la tension d'entrée, qui est limitée par les diodes internes de la sortie PD2 du microcontrôleur. Le condensateur C4 sert à supprimer le bruit impulsionnel. Chaque passage de la tension secteur à zéro est traité 100 fois par seconde. Si la puissance requise et la puissance actuelle ne correspondent pas, la puissance actuelle est corrigée. Cela permet également de mettre en œuvre une mise en marche en douceur de la charge en mode régulateur. De plus, la double fréquence du secteur est utilisée pour interroger les boutons de commande locaux, la formation d'intervalles de temps pour la lueur de HL1 et HL2.

Unités de contrôle et d'indication. Les boutons SB1 et SB2 sont conçus pour contrôler respectivement la première et la deuxième charges.
Les LED HL1 et HL2 servent à indiquer les modes de fonctionnement des premier et deuxième canaux de commande.
Le photodétecteur B1 reçoit les messages IR de la télécommande. Il démodule également la fréquence porteuse des salves RC-5 (36 kHz). Le signal de sortie généré du photodétecteur est envoyé à l'entrée PD3 du microcontrôleur. Le décodage des colis IR dans le MK est effectué par logiciel. En analysant le code de la commande reçue, le microcontrôleur DD1 génère des signaux de commande pour les transistors de puissance. L'émetteur piézo sonore HA1 et les LED HL1, HL2 émettent des signaux dans certains états du régulateur dans différents modes de fonctionnement.

Changer de nœud charges. À partir de la sortie PB0 (PB1) du microcontrôleur DD1, des impulsions positives via R9 (R10) ouvrent les transistors VT1 (VT2), à travers lesquels la tension secteur est fournie à la charge correspondante. Les résistances R11 et R12 servent à empêcher l'ouverture spontanée des transistors au moment de l'alimentation de l'appareil, lorsque les sorties PB0, PB1 sont encore au troisième état et n'ont pas été configurées par le programme MK. La tension secteur redressée est fournie à la charge, ce qui est acceptable pour les lampes utilisées.

Sélection du mode de fonctionnement est effectué par les cavaliers S1 et S2 pour les premier et deuxième canaux, respectivement. S'il n'y a pas de cavalier, alors le canal est en mode régulateur et, s'il est installé, alors le commutateur.

Conception du régulateur

Le régulateur est assemblé sur un circuit imprimé simple face en feuille de fibre de verre dont le dessin et l'emplacement des pièces se trouvent dans les fichiers joints. Du côté des conducteurs imprimés, les éléments HL1, HL2, B1, SB1, SB2, HA1 sont installés. Les éléments restants sont installés du côté opposé. La planche est fixée avec des vis D2.5 mm aux coins. Les transistors de puissance sont spécialement placés sur le bord de la carte afin que les dissipateurs thermiques puissent y être facilement fixés si la charge utilisée consomme plus de 100 watts.

Interrupteur à deux canaux - variateur avec télécommande

Pièces usagées et remplacements possibles

Pour contrôler le régulateur, vous pouvez utiliser n'importe quelle télécommande fonctionnant selon le protocole RC-5. Le microcontrôleur DD1 peut être remplacé par un ATtiny2313-20PI ou ATtiny2313V-20PU(PI), et le photodétecteur B1 peut être remplacé par un similaire, conçu pour une fréquence porteuse de 36 kHz, par exemple TSOP4836, TSOP1836SS3V, SFH506-36 , SFH5110-36, TFMS5360, mais notez que l'emplacement des sorties des photodétecteurs de différents types peut différer. Les transistors VT1, VT2 peuvent être des IRF840A ou des analogues domestiques des KP840, KP707, mais il convient de noter que pour tous ces transistors, contrairement au 2SK2545, la surface de fixation du dissipateur thermique n'est pas isolée du drain, ils ne peuvent donc être montés que sur un radiateur commun grâce à des joints isolants. Nous remplacerons la diode Zener VD2 par BZX79C5V1, BZX55C5V1, 1N4733A, ou vous pouvez choisir un KS156A domestique, G KS456A, G afin que la tension de stabilisation ne dépasse pas 5,5 V. Au lieu des LED HL1 HL2, vous pouvez utiliser des HB3B-446ARA, ARL-3214URC-10cd ou des LED similaires super lumineuses. Le pont de diodes VD1 doit être conçu pour un courant non inférieur à la consommation totale de courant des deux charges et pour une tension inverse d'au moins 400 V. HA1 - n'importe quel tweeter piézoélectrique à deux broches. Les porte-fusibles utilisés sont de marque FH-100. Les fusibles protègent les éléments électriques contre les surcharges et les courts-circuits. Leur valeur nominale doit être 2 ..... 2,5 fois supérieure à la consommation actuelle de la charge utilisée.

Montage et réglage du régulateur

Au début, tous les éléments sauf DD1, B1, C4 sont soudés sur la carte. En allumant le régulateur du réseau, mesurez la tension continue sur C1 puis sur C3. Dans les deux cas, elle devrait être d'environ 5V. Ensuite, les pistes de la carte sont connectées en série avec un cavalier, allant aux 20e et 5e, 20e et 4e broches de DD1, tandis que HL1 et HL2 devraient s'allumer respectivement. Nous devons maintenant vérifier le fonctionnement des canaux de contrôle. Pour ce faire, coupez l'alimentation, connectez en tant que charges, par exemple des lampes à incandescence jusqu'à 100W, mettez sous tension les bornes de gauche R9, R10 selon le schéma de l'alimentation + 5V (par exemple, en fermant les pistes de la carte avec un cavalier, allant aux bornes 20 et 12, 20 et 13 du DD1. Dans ce cas, les lampes du premier et du deuxième canal doivent s'allumer respectivement. Si tout s'est bien passé, débranchez le régulateur de le réseau, soudez DD1 (bien qu'il soit préférable de mettre une prise pour cela) et B1, C4 et connectez le programmateur au connecteur XP2 (standard un connecteur à six broches pour la programmation en circuit de l'AVR). (éclat L'EEPROM est également indispensable !!!)

Les bits FUSE du microcontrôleur DD1 doivent être programmés comme suit :

• CKSEL3...0 = 0100 - synchronisation depuis l'oscillateur RC interne 8 MHz ;
• CKDIV8 =0 - le diviseur de fréquence d'horloge par huit est activé ;
• SUT1...0 =10 - Temps de démarrage : 14CK + 65 ms ;
• CKOUT = 1 - Horloge de sortie sur CKOUT désactivée ;
• BODLEVEL2...0 = 101 - niveau seuil pour le circuit de contrôle de la tension d'alimentation 2,7 V ;
• EESAVE = 0 - l'effacement de l'EEPROM pendant la programmation de la puce est désactivé ;
• WDTON = 1 - Pas d'activation permanente du Watchdog Timer ;
Il vaut mieux laisser le reste du FUSE - bits intact. Le bit FUSE est programmé s'il est mis à "0".

Pour le mode régulateur, comme mentionné ci-dessus, vous pouvez définir individuellement pour chaque canal le seuil inférieur de contrôle de puissance. Pour ce faire, vous devez écrire respectivement la valeur du premier et du deuxième canal dans les cellules EEPROM à 01 $ et 02 $. Dans cet appareil, dans la plage de 0% à 100%, il y a 127 étapes de régulation. Ainsi, pour fixer le seuil inférieur à un niveau, par exemple 25 %, vous devez multiplier cette valeur par 1,27 (25 * 1,27 = 32) et noter la valeur 32 (20 $) à la cellule correspondante dans l'EEPROM. Initialement, des zéros sont écrits dans les deux cellules.

Le manuel d'instructions se trouve dans les fichiers joints. Le commutateur dispose d'un mode de vérification de compatibilité de la télécommande. Pour ce faire, vous devez mettre les deux canaux en mode de régulation, les allumer, définir le niveau de puissance minimum et les éteindre. Appuyez ensuite sur n'importe quel bouton de la télécommande et si elle fonctionne selon le système RC-5, un signal sonore retentira pendant 1 seconde. La puissance totale autorisée de la charge commutée dans chaque canal sans radiateur est de 100 W. Avec un plus grand, il est nécessaire d'installer des transistors sur un dissipateur thermique de la zone appropriée. Le régulateur est conçu pour contrôler uniquement les types de charges indiqués au début de l'article. Ils peuvent être alimentés par la tension secteur redressée. N'y connectez pas d'autres appareils, tels que des lampes fluorescentes ou des moteurs électriques. Cela pourrait endommager le régulateur.

Attention! Lors du montage et du réglage du régulateur, n'oubliez pas que tous ses éléments sont sous tension secteur et que les toucher peut entraîner un choc électrique.

Téléchargez les fichiers du projet dans une seule archive : schéma, firmware de démonstration, dessins de circuits imprimés, manuel d'instructions

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

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