Contrôleurs de commutation Garland sur le microcontrôleur Z8

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Contrôleurs de commutation Garland sur le microcontrôleur Z8. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'une des fêtes les plus appréciées et les plus attendues dans notre pays est bien sûr le Nouvel An. Et quelle nouvelle année sans sapin de Noël ni illumination festive ! Cependant, les dispositifs d'éclairage dynamique bon marché fournis en grande quantité au marché russe depuis les pays d'Asie du Sud-Est ne sont pas conçus pour commuter des charges assez puissantes et ne se distinguent pas par une grande fiabilité et une variété d'effets réalisés. Mais que se passe-t-il si vous voulez faire scintiller une guirlande faite par vous-même, composée de lampes à incandescence ordinaires, ou le cordon lumineux Duralight, qui est disponible partout aujourd'hui ? Dans de tels cas, le contrôleur de guirlande "Cross" vous aidera, capable de commuter des charges légères relativement puissantes conformément aux algorithmes "cousus" dans la PROM de son MK. Deux types d'appareils sont décrits ci-dessous: "Cross-chasing", conçu pour mettre en œuvre des algorithmes associés à l'interruption de la lueur des charges, et "Cross-cameleon", qui, en outre, peut fonctionner dans les modes de modification en douceur de la luminosité de la lueur des lampes.

Principales caractéristiques techniques de l'appareil : tension d'alimentation - 220 V ± 20 %, nombre de lignes - 2, courant de charge de chaque canal - jusqu'à 0,7 A (150 W), consommation de courant - pas plus de 40 mA ; plage de température ambiante - de 0 à +60 "C.

Le schéma de principe de l'appareil est illustré à la fig. 1. Sa base est le microcontrôleur Z86E0208PSC (DD1). Pour démarrer le générateur interne, on utilise soit le nœud A1, composé d'un résonateur à quartz ZQ1 et de condensateurs C5, C6 d'une capacité de 22 ... 33 pF ("Cross-cameleon"), soit le nœud A2 avec les valeurs des éléments indiqués sur le schéma ("Cross-chasing") . Entre parenthèses sur les schémas des nœuds, ici et ci-dessous, les désignations de position des éléments selon la documentation de la société "ElIn" sont données.

Contrôleurs de commutation Garland sur le microcontrôleur Z8

L'appareil est alimenté par une source sans transformateur avec une tension de sortie de +5 V. Il se compose de deux condensateurs d'extinction (C1 et C1 *), des diodes VD1 et VD2, une diode zener VD3 avec une tension de stabilisation de 5,1 V et un oxyde de filtrage condensateur C2. Les résistances R1 et R2 réduisent le risque de défaillance du microcontrôleur en éliminant les phénomènes indésirables qui se produisent lors de la mise sous tension.

Pour les guirlandes de commutation (dans le schéma, elles sont représentées conditionnellement comme des lampes à incandescence simples EL1 et EL2), des triacs VT136-600E (1VS1 et 1VS2) de Philips ont été utilisés. Malheureusement, leurs homologues nationaux n'existent pas, et de tous les appareils étrangers de cette classe, ces produits sont les plus accessibles. Une caractéristique de ces triacs est qu'ils ont suffisamment de courant de commande (polarité positive) de 10 ... 20 mA pour commuter.

À travers les résistances R3 et R4, une tension de +5 V est appliquée aux broches de commande du microcircuit DD1, configurées par logiciel en tant que sorties à drain ouvert. Pour augmenter le courant de commande des triacs 1VS1 et 2VS1, les sorties de commutation synchrone adjacentes du port P2 sont combinées. La valeur du courant de charge spécifiée dans les caractéristiques techniques de l'appareil décrit est fournie lorsque les triacs fonctionnent sans refroidisseurs. En utilisant des dissipateurs thermiques avec une surface de refroidissement appropriée, ce courant peut être augmenté à 3A.

+2,2 V est fourni aux broches des ports P2,1 et P5 via les résistances R5 et R6.

Un élément important du contrôleur est une unité de mémoire non volatile, réalisée sur la puce EPROM 93C46 (DS1), fabriquée par de nombreux fabricants différents. Les auteurs suggèrent d'utiliser la puce 93C46CB de ST (Thompson). Il contient un mécanisme de protection contre les pannes intégré, ce qui est important lorsque vous placez un tel composant à proximité de circuits d'alimentation puissants.

Lors de l'assemblage du contrôleur "Cross-cameleon", il est nécessaire d'utiliser le circuit de synchronisation DD1 avec les caractéristiques temps-fréquence du réseau. Pour ce faire, utilisez la résistance R7 et les diodes de protection VD4 et VD5. Si vous assemblez un appareil "Cross-chasing", alors pour augmenter son immunité au bruit, au lieu de VD5, vous devez installer un cavalier, "mettant ainsi à la terre" la broche 8 DD1 (la diode VD4 et la résistance R7 sont exclues dans ce cas).

Selon le désir du radioamateur, le programme soit du dispositif Cross-chasing (ses codes sont donnés dans le tableau 1) soit du dispositif Cross-Chameleon (tableau 1) est "cousu" dans la PROM du microcontrôleur DD2. Dans ce dernier cas, les circuits de synchronisation et d'horloge du microcontrôleur doivent être réalisés comme indiqué ci-dessus.

(cliquez pour agrandir)

Comme C1 et C1 *, seuls conviennent les condensateurs K73-17 avec une tension nominale d'au moins 250 V. Il est permis d'utiliser des condensateurs de n'importe quelle puissance, dont la capacité totale est de 1,2 ... 1,4 μF. Dans le redresseur (VD1 et VD2), toutes les diodes avec un courant direct admissible d'au moins 0,5 A et une tension inverse d'au moins 400 V sont utilisées (par exemple, KD226G-KD226E, 2D236A, 2D236B). Tension nominale des résistances R1, R2 - pas moins de 250 V, dissipation de puissance - pas moins de 0,5 W (les résistances MLT-0,5 répondent à ces exigences).

Toutes les parties de l'appareil sont montées sur une carte de circuit imprimé double face qui s'insère dans le boîtier de l'adaptateur réseau (les auteurs utilisent le boîtier dans lequel l'usine radio de Novgorod "Transvit" produit des alimentations pour IEP et IEN). Le connecteur X1 est la prise secteur du boîtier, connectée à la carte avec des fils courts d'une section de 0,35...0,5 mm========2========. Les fils de même section allant à la charge peuvent être soit soudés aux pastilles correspondantes de la carte, soit fixés avec des vis d'un bloc à trois bornes standard (X2) de DINKLE ou AMP soudés dedans. Les boutons SB1 et SB2 (micro-interrupteurs FKX-065-9-5 de production étrangère) sont situés sur le côté de la carte opposé aux pièces (leurs tiges sont amenées sur la paroi arrière du boîtier).

Bien sûr, la conception du contrôleur peut être différente. Cependant, dans tous les cas, cela devrait exclure la possibilité de toucher les éléments de l'appareil, car ils sont sous haute tension.

Le contrôle du contrôleur "Cross" est facile. L'algorithme de commutation est sélectionné en appuyant séquentiellement sur le bouton SB2 autour de l'anneau (Algorithme 1, Algorithme 2. .... Algorithme 6, Algorithme 1, etc.). Le passage d'un algorithme à l'autre s'accompagne d'une seconde extinction des voyants des deux voies.

L'appareil "Cross-chasing" possède les algorithmes de commutation suivants :

Algorithme 1 - commutation croisée dans une paire (A; B; A, etc.);

Algorithme 2 - commutation croisée dans une paire + deux allumages communs (A; B; AB, AB; B; A; AB; AB; A, etc.);

Algorithme 3 - compteur (0; A; B; AB; 0; B; A; AB; 0; A, etc.);

Algorithme 4 - accumulation + désaccumulation dans une paire (0 ; A ; AB ; B ; 0 ; B ; AB ; A ; 0 ; A, etc.) ;

Algorithme 5 - scintillement (AB; A; AB; B; AB; A, etc.);

Algorithme 6 - complexe "Fantaisie": 10 fois Algorithme 3+10 fois Algorithme 4 + 20 fois Algorithme 1 + 10 fois Algorithme 5. Ici et en dessous de "0" - les deux canaux sont désactivés, "A" - le canal 1 est activé, " B" - le canal 2 est activé, "AB" - les deux canaux sont activés simultanément, ";" - limite de phase de commutation.

La vitesse du contrôleur "Crosschasing" est déterminée par la durée du cycle de travail de l'algorithme de commutation. Il est modifié en appuyant séquentiellement sur le bouton SB1 dans les 0,2 ... 2 s (10 gradations par incréments de 0,2 s). Après avoir atteint la vitesse minimale (durée du cycle - 2 s), le passage au maximum (0,2 s) est effectué.

Les algorithmes de commutation de l'appareil "Cross-cameleon" sont plus complexes:

Algorithme 1 - "transfusion" en antiphase (la luminosité maximale des lampes dans un canal coïncide avec la luminosité minimale dans l'autre);

Algorithme 2 - "transfusion" par accumulation et désaccumulation avec inversion de canal (la luminosité des lampes du deuxième canal commence à augmenter après avoir atteint la luminosité maximale dans le premier et la diminution de la luminosité dans le second - après avoir atteint le minimum luminosité dans le premier);

Algorithme 3 - commutation croisée dans une paire (A; B; A, etc.);

Algorithme 4 - accumulation / désaccumulation (0 ; A ; AB ; B ; 0 ; A, etc.).

La vitesse du contrôleur "Cross-cameleon" dans les modes "transfusion" est déterminée par la durée du cycle de changement de la luminosité de la lueur du minimum au maximum. Le réglage de la durée est fourni (en appuyant sur le même bouton SB 1) de 1,6 à 8 s (cinq gradations par incréments de 1,6 s). Après avoir atteint la vitesse minimale (durée du cycle - 8 s), une transition vers la vitesse maximale (durée - 1,6 s) est effectuée. Dans les modes de commutation, la vitesse de fonctionnement est régulée dans les mêmes limites que dans "Cross-chasing".

Lors de l'utilisation des deux versions de l'appareil, il est recommandé de définir d'abord la vitesse de commutation maximale, puis de sélectionner l'algorithme que vous aimez, et seulement après cela, de définir la vitesse de traitement requise pour l'algorithme sélectionné.

Grâce à l'unité de mémoire non volatile, les contrôleurs Kross, après avoir été déconnectés du réseau, se souviennent du dernier mode de fonctionnement sélectionné.

Auteurs : A. Olkhovsky, S. Shcheglov, A. Matevosov, K. Chernyavsky, Moscou

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