XNUMX 채널 스위치 - 리모콘으로 조명 조절기. 계획, 설명

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XNUMX 채널 스위치 - 원격 제어가 가능한 조명 조절기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무료 기술 라이브러리

이 장치는 ~ 220v 50Hz의 표준 전기 네트워크를 사용하여 로컬 및 원격 조명 제어용으로 설계되었습니다. 여기에는 XNUMX개의 독립적인 제어 채널이 포함되어 있으며 어떤 조합으로도 다음 두 가지 모드 중 하나로 작동할 수 있습니다.

1. 모드를 전환합니다. 이 모드에서는 전원을 켜면 주전원 전압의 100%가 부하에 즉시 공급됩니다. 에너지 절약 램프에 사용됩니다.

2. 레귤레이터 모드. 이 모드에서는 부하 전력을 원활하게 조정할 수 있습니다. 백열 램프 또는 할로겐 램프(전자 변압기를 통해 공급되는 램프 포함)와 같은 소비자용으로 사용됩니다.

스위치의 원격 제어는 널리 사용되는 RC-5 명령 시스템과 함께 작동하는 원격 제어의 XNUMX개 버튼(채널당 XNUMX개)으로 수행됩니다. 이 시스템의 리모컨은 매우 저렴하고 저렴합니다.

이 스위치의 장점:

트라이악 대신 MOSFET 트랜지스터를 사용하기 때문에 "유지 전류"와 같은 것이 없으므로 허용 부하 전력에 대해 아래에서 제어 범위가 제한되지 않습니다.
1W~400W(트랜지스터를 방열판에 설치한 경우)의 폭넓은 소비 전력 제어 가능
주전원 전압이 XNUMX을 통과하는 순간 부하 전환이 발생하여 전력망의 간섭을 최소화합니다. 따라서 스위치에 노이즈 억제 요소가 필요하지 않습니다.
조정기 모드의 경우 각 채널에 대해 낮은 전력 제어 임계값을 개별적으로 설정할 수 있습니다. 이는 특정 값 아래로 감소할 수 없는 장치(예: 할로겐 램프용 전자 변압기)에 필요할 수 있습니다.

스위치가 수행하는 기능:

부하를 켜고 끄는 원격 스위칭, 전원 조정;
제어 버튼을 통한 로컬 전원 켜기, 끄기 및 전원 조절
조절기 모드에서 백열등의 수명을 연장하는 부드러운 켜기
스위치의 이전 상태와 전력 수준을 기억합니다(정전 시 작동이 복원됨). 이러한 기능을 위한 EEPROM의 동적 사용으로 인해 각 채널에 대한 차단기 제어 조작 횟수에 대한 리소스는 최소 3만 번입니다.

레귤레이터 제어

지방 정부 스위치에 있는 두 개의 버튼으로 수행됩니다(각 채널당 하나씩).

부하 켜기 또는 끄기 - 키를 한 번 짧게 누르기(0,2 - 1초).
전원 조정 - 키를 1초 이상 누르고 있습니다. 이후에 길게 누를 때마다 반대 방향의 전원 변경이 발생합니다.

원격 제어 스위치를 향한 리모콘으로 수행됩니다. 회로 차단기를 제어하기 위해 리모컨의 XNUMX개 키가 정의됩니다.

부하 끄기 또는 켜기 - 리모콘의 해당 키를 짧게 한 번 누릅니다(0,1-1초).
전원 조정 - 키를 1초 이상 길게 누릅니다.

리모콘의 각 채널에 대해 두 개의 키가 정의됩니다: 전원 켜기/증가 및 끄기/부하 전원 감소. 이러한 명령에 해당하는 원격 제어 버튼 코드는 마이크로컨트롤러의 EEPROM에 저장됩니다. 덕분에 학습 모드(설명서에 설명되어 있음)에서 언제든지 컨트롤러를 제어하는 리모콘 버튼 세트를 변경할 수 있습니다. 제어 채널 중 적어도 하나가 조절기 모드에 있으면 하나의 버튼을 1초 이상 눌러 두 채널을 켜고 끌 수 있습니다. (자세한 내용은 지침에서).

로컬 컨트롤 또는 리모콘의 제어 키를 누르면 ~0,2초 동안 사운드 신호가 방출되어 명령이 수락되었음을 의미합니다.

스위치 장치

조정기는 저렴하고 저렴한 마이크로 컨트롤러 АТtiny2313-20PU를 기반으로 합니다. 장치의 개략도는 다음과 같습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

전원 노드 마이크로 컨트롤러와 IR 수신기에 5V에 가까운 공급 전압을 제공하는 역할을합니다. 입력 전압은 다이오드 브리지 VD1을 통해 정류되고 저항 R1에 의해 켄칭되고 제너 다이오드 VD2에 의해 제한되며 그 결과 전압은 C1, C2에 약 5V가 형성된다. R2C3 요소는 광검출기 전원 회로의 필터입니다.

동기화 노드. R6R7R8C4는 영점 감지에 필요한 문자열입니다. 저항 R6R7은 마이크로 컨트롤러 PD2 출력의 내부 다이오드에 의해 제한되는 입력 전압을 약화시킵니다. 커패시터 C4는 임펄스 노이즈를 억제하는 역할을 합니다. 주전원 전압이 100으로 전환될 때마다 초당 1회 처리됩니다. 필요한 전력과 현재 전력이 일치하지 않으면 현재 전력이 수정됩니다. 이것은 또한 조정기 모드에서 부하의 원활한 전환을 구현하는 것을 가능하게 합니다. 또한 주전원의 이중 주파수는 HL2 및 HLXNUMX의 글로우에 대한 시간 간격을 형성하는 로컬 제어 버튼을 폴링하는 데 사용됩니다.

제어 및 표시 장치. 버튼 SB1 및 SB2는 각각 첫 번째 및 두 번째 부하를 제어하도록 설계되었습니다.
LED HL1 및 HL2는 첫 번째 및 두 번째 제어 채널의 작동 모드를 나타내는 역할을 합니다.
광검출기 B1은 리모콘에서 IR 메시지를 수신합니다. 또한 RC-5 버스트(36kHz)의 캐리어 주파수를 복조합니다. 광검출기에서 생성된 출력 신호는 마이크로컨트롤러의 입력 PD3에 공급됩니다. MK에서 IR 소포의 디코딩은 소프트웨어에 의해 수행됩니다. 수신 된 명령의 코드를 분석하여 마이크로 컨트롤러 DD1은 전력 트랜지스터에 대한 제어 신호를 생성합니다. 사운드 피에조 이미 터 HA1 및 LED HL1, HL2는 다양한 작동 모드에서 레귤레이터의 특정 상태에서 신호를 제공합니다.

스위치 노드 잔뜩. 마이크로 컨트롤러 DD0의 출력 PB1 (PB1)에서 R9 (R10)를 통한 양의 펄스는 트랜지스터 VT1 (VT2)을 열어 주 전압이 해당 부하에 공급됩니다. 저항 R11 및 R12는 출력 PB0, PB1이 여전히 세 번째 상태에 있고 MK 프로그램에 의해 구성되지 않은 경우 장치에 전원을 공급할 때 트랜지스터가 자발적으로 열리는 것을 방지하는 역할을 합니다. 정류된 주전원 전압은 사용된 램프에 허용되는 부하에 공급됩니다.

작동 모드 선택 첫 번째 및 두 번째 채널에 대해 각각 점퍼 S1 및 S2에 의해 수행됩니다. 점퍼가 없으면 채널이 조절기 모드이고 설치된 경우 스위치입니다.

레귤레이터 설계

레귤레이터는 호일 유리 섬유로 만든 단면 인쇄 회로 기판에 조립되며 부품의 그림과 위치는 첨부 파일에 있습니다. 인쇄된 도체의 측면에는 요소 HL1, HL2, B1, SB1, SB2, HA1이 설치됩니다. 나머지 요소는 반대쪽에 설치됩니다. 보드는 모서리에서 D2.5mm 나사로 고정됩니다. 전력 트랜지스터는 사용 중인 부하가 100와트 이상을 소모하는 경우 방열판을 쉽게 부착할 수 있도록 기판 가장자리에 특별히 배치됩니다.

XNUMX채널 스위치 - 리모콘이 있는 조광기

중고 부품 및 교체 가능

레귤레이터를 제어하기 위해 RC-5 프로토콜에 따라 작동하는 리모콘을 사용할 수 있습니다. DD1 마이크로컨트롤러는 ATtiny2313-20PI 또는 ATtiny2313V-20PU(PI)로 교체할 수 있으며 B1 광검출기는 36kHz의 반송파 주파수용으로 설계된 유사한 것으로 교체할 수 있습니다(예: TSOP4836, TSOP1836SS3V, SFH506-36). , SFH5110-36, TFMS5360, 그러나 다른 유형의 광 검출기 출력 위치가 다를 수 있습니다. 트랜지스터 VT1, VT2는 IRF840A 또는 KP840, KP707의 국내 유사품이 될 수 있지만 이러한 모든 트랜지스터의 경우 2SK2545와 달리 방열판 부착 표면이 배수구와 분리되어 있지 않으므로 위에만 장착할 수 있습니다. 절연 개스킷을 통한 공통 라디에이터. VD2 제너 다이오드를 BZX79C5V1, BZX55C5V1, 1N4733A로 교체하거나 안정화 전압이 156V를 초과하지 않도록 국내 KS456A, G KS5,5A, G를 선택할 수 있습니다. HL1 HL2 LED 대신 HB3B-446ARA, ARL-3214URC-10cd 또는 이와 유사한 매우 밝은 LED를 사용할 수 있습니다. 다이오드 브리지 VD1은 두 부하의 총 소비 전류 이상 및 최소 400V의 역 전압에 대해 설계되어야 합니다. HA1 - 100핀 압전 트위터. 사용된 퓨즈 홀더는 브랜드 FH-2입니다. 퓨즈는 전력 요소를 과부하 및 단락으로부터 보호합니다. 정격은 사용된 부하의 소비 전류보다 2,5 ..... XNUMX배 높아야 합니다.

조절기 조립 및 조정

처음에는 DD1, B1, C4를 제외한 모든 요소가 보드에 납땜됩니다. 네트워크에서 조정기를 켜고 C1에서 DC 전압을 측정한 다음 C3에서 측정합니다. 두 경우 모두 약 5V여야 합니다. 그런 다음 보드의 트랙이 점퍼와 직렬로 연결되어 DD20의 5, 20, 4 및 1 핀으로 이동하고 HL1 및 HL2가 각각 켜집니다. 이제 제어 채널의 작동을 확인해야 합니다. 이렇게하려면 전원을 끄고 최대 100W의 백열 램프와 같은 부하로 연결하고 + 9V 전원 공급 장치의 다이어그램에 따라 왼쪽 단자 R10, R5에 전원 공급 장치를 켭니다(예: 점퍼가있는 보드의 트랙은 DD20의 12 및 20, 13 및 1 단자로 이동합니다. 이 경우 첫 번째 및 두 번째 채널의 램프가 각각 켜집니다. 모든 것이 잘되면 레귤레이터를 분리하십시오. 네트워크, DD1 (소켓을 넣는 것이 더 낫지 만) 및 B1, C4를 납땜하고 프로그래머를 XP2 커넥터 (AVR의 회로 내 프로그래밍을위한 표준 XNUMX 핀 커넥터)에 연결하십시오. (플래시 EEPROM도 필수!!!)

DD1 마이크로컨트롤러의 FUSE 비트는 다음과 같이 프로그래밍해야 합니다.

• CKSEL3...0 = 0100 - 내부 RC 발진기 8MHz의 클럭킹;
• CKDIV8 =0 - 클럭 주파수 분할기가 XNUMX로 활성화됩니다.
• SUT1...0 =10 - 시작 시간: 14CK + 65ms;
• CKOUT = 1 - CKOUT의 출력 클럭이 비활성화됨.
• BODLEVEL2...0 = 101 - 2,7V 공급 전압 제어 회로의 임계값 레벨.
• EESAVE = 0 - 칩 프로그래밍 중에 EEPROM 지우기가 비활성화됩니다.
• WDTON = 1 - 워치독 타이머의 영구 활성화 없음.
나머지 FUSE - 비트는 그대로 두는 것이 좋습니다. FUSE 비트는 "0"으로 설정되면 프로그래밍됩니다.

조절기 모드의 경우 위에서 언급한 대로 다음을 수행할 수 있습니다. 각 채널에 대해 낮은 전력 제어 임계값을 개별적으로 설정합니다. 이렇게 하려면 $01 및 $02의 EEPROM 셀에 첫 번째 및 두 번째 채널의 값을 각각 기록해야 합니다. 이 장치에는 0%에서 100% 범위에 127단계의 조정이 있습니다. 따라서 하한 임계값을 예를 들어 25% 수준으로 설정하려면 이 값에 1,27(25 * 1,27 = 32)을 곱하고 값을 기록해야 합니다. 32 ($20) EEPROM의 해당 셀에 처음에는 두 셀에 모두 XNUMX이 기록됩니다.

사용설명서는 첨부파일에 있습니다. 스위치에는 원격 제어 호환성 검사 모드가 있습니다. 이렇게 하려면 두 채널을 조절 모드로 설정하고 켜고 최소 전력 수준을 설정한 다음 꺼야 합니다. 그런 다음 리모콘의 아무 버튼이나 누르면 RC-5 시스템에 따라 작동하면 신호음이 1초간 울립니다. 라디에이터가 없는 각 채널에서 허용되는 전환 부하의 총 전력은 100W입니다. 더 큰 경우에는 해당 영역의 방열판에 트랜지스터를 설치해야 합니다. 레귤레이터는 기사 시작 부분에 표시된 부하 유형만 제어하도록 설계되었습니다. 정류된 주전원 전압으로 전원을 공급받을 수 있습니다. 형광등이나 전기 모터와 같은 다른 장치를 연결하지 마십시오. 조절기가 손상될 수 있습니다.

경고! 조정기를 조립하고 조정할 때 모든 요소가 주전원 전압 아래에 있으므로 만지면 감전될 수 있음을 기억하십시오.

하나의 아카이브에서 프로젝트 파일 다운로드 : 다이어그램, 데모 펌웨어, 인쇄 회로 기판 도면, 사용 설명서

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

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