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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 지연 시간이 긴 간헐적 전원 차단 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
몇 시간에 걸쳐 짧은 시간 동안 전기 제품의 전원을 자동으로 끄고 켤 수 있는 간단한 장치에 대한 설명이 제공됩니다. 이 장치는 ATtiny13A 마이크로컨트롤러로 제작되었으며 최소 개수의 요소를 포함합니다. 이러한 장치를 사용하는 예로는 장치를 주기적으로 종료하여 프로그램을 재부팅하는 것입니다(이렇게 하면 오류로 인해 손상된 기능이 복원됩니다). 예를 들어 전자 온도계나 기타 센서를 몇 시간에 걸쳐 조사하고 그 판독값을 무선 채널을 통해 전송할 수 있습니다. 우리 마을 집에는 주인이 없을 때 기록 시스템이 다양한 센서에서 판독값을 수집하고 이를 3G 모뎀을 통해 데이터베이스가 저장된 전문 웹사이트로 보냅니다. 예측할 수 없는 "드롭아웃"이 발생하거나 데이터베이스 정보 업데이트가 완전히 중단되는 현상이 발견되었습니다. 그 이유는 모뎀과 셀룰러 네트워크 간의 연결이 끊어진 것으로 밝혀졌습니다. 도움이 된 유일한 방법은 모든 시스템 장치(모뎀, 라우터, 컨트롤러)를 주기적으로 재부팅하는 것이었습니다. 저는 가장 간단한 방법을 선택했습니다. XNUMX~XNUMX시간마다 몇 초 동안 녹음 시스템의 전원을 끄는 것입니다. 이 방법을 구현하려면 반복 주기가 매우 긴 펄스 발생기가 필요합니다. 전통적인 방법을 사용하여 문제를 해결하면 요소의 장기적인 안정성이 요구되는 다소 복잡한 장치가 생성됩니다. 대안은 저렴한 마이크로 컨트롤러 장치입니다. 작동 원리는 다음과 같습니다. "잠자기" 마이크로 컨트롤러는 감시 타이머의 신호에 의해 주기적으로 "깨어나고" 시스템을 마지막으로 재부팅한 후 경과한 시간을 확인하고 적절한 순간이 도달한 경우 잠시 동안 전원을 끕니다. 장치 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 5. +1V 전압이 입력 소켓 XS1.1(USB-BF)에서 릴레이 K1의 상시 폐쇄 접점 K2을 통해 출력 소켓 XS3 및 XS2(듀얼 USBA-4J 커넥터)로 공급됩니다. 트랜지스터 VT1의 전자 스위치는 DD1 마이크로 컨트롤러의 PB1 출력에 연결되며 콜렉터 회로에는 저항이 75 Ohms (권선 작동 전압 5V) 인 릴레이 권선 KXNUMX이 포함되어 있습니다.
HL1 LED는 장치 상태를 나타내는 역할을 합니다. 소켓 XS2 및 XS3에서 전원이 제거되면 켜집니다. 전원이 켜지면 마이크로컨트롤러는 해당 포트의 모든 라인을 입력으로 구성하므로 트랜지스터는 꺼진 상태로 유지되고 릴레이 코일의 전원이 차단됩니다. 마이크로 컨트롤러 프로그램은 AVR 환경용 Algorithm Builder에서 개발되었습니다. 동작 알고리즘의 블록 다이어그램은 그림 2에 나와 있습니다. 13. 프로그램이 작동하는데 필요한 ATtiny3A 마이크로컨트롤러 구성 비트의 상태는 그림 XNUMX과 같습니다. 삼.
마이크로컨트롤러 감시 타이머의 작동 모드는 그림 4과 같이 개발 환경에서 설정되어야 합니다. 8,2, 이는 가장 긴 노출 시간인 0초에 해당합니다. 이 프로그램은 대부분의 시간 동안 마이크로컨트롤러가 절전 모드에 있도록 설계되었습니다. 워치독 타이머가 트리거되면 "깨어나기"는 프로그램에 따라 RXNUMX 레지스터의 내용을 확인하고 그 내용을 XNUMX씩 증가시킵니다.
R0 레지스터에 저장된 값은 슬립 모드에서 변경되지 않으므로 해당 레지스터를 마이크로컨트롤러의 "wake-up" 횟수에 대한 카운터로 사용할 수 있습니다. 레지스터 오버플로는 약 35분(8,2초 x 256)마다 발생합니다. 내용이 XNUMX과 다른 경우 카운터는 아직 오버플로되지 않았으며 마이크로컨트롤러는 다시 "잠자기 상태"가 됩니다(전원 차단 모드로 전환). 프로그램은 레지스터 R0의 레지스터 R1 오버플로를 계산합니다. 내 경우에는 8,2번의 오버플로로 충분했기 때문에(256s x 8 x 4,7 = 1h) R7 레지스터의 초기 값은 0이고 R4 레지스터의 각 오버플로는 이를 1씩 줄입니다. 지정된 시간 간격이 지나면 프로그램은 핀 PB1를 출력으로 구성하고 해당 논리 레벨을 높음으로 설정합니다. 그러면 트랜지스터 VT2이 열리고 커넥터 XS3 및 XS8,2에 연결된 장치의 전원 공급 회로를 차단하는 릴레이 K4이 트리거됩니다. 1초 후에 감시 타이머가 다시 트리거되고 프로그램은 핀 PBXNUMX를 입력 모드로 되돌려 릴레이 KXNUMX을 끕니다. 외부 장치의 전원이 복원됩니다. 결과적으로, 대략 5시간 XNUMX분마다 한 번씩 장치는 XNUMX초 동안 XNUMXV의 전압으로 전원을 공급받는 장치의 전원을 차단합니다. 차단기는 20x50mm 크기의 브레드보드 조각에 장착됩니다. 마이크로 컨트롤러 DD1이 패널에 설치됩니다. 릴레이 K1 - SRS-05VDC-SL. 제조된 차단기 테스트는 마이크로컨트롤러 없이 시작되어야 합니다. XS5 소켓에 공급되는 1V 전압은 마이크로 컨트롤러 패널의 소켓 8과 릴레이 코일 K1의 왼쪽(다이어그램에 따라) 단자에 있어야 합니다. 이 전압은 마이크로 컨트롤러 패널의 소켓 4를 기준으로 측정됩니다. 마이크로 컨트롤러 패널의 소켓 1과 1을 단락시켜 트랜지스터 VT8과 릴레이 K3의 작동을 확인할 수 있습니다. 회로가 작동하는 동안 릴레이가 작동하고 LED가 켜져야 합니다. 패널에 마이크로컨트롤러를 설치한 후 LED가 켜지고 릴레이가 작동할 때까지 오랜 시간을 기다려 장치의 작동을 확인합니다. 부품이 포함된 테스트 보드 위에 열수축성 튜브가 배치되어 있으며 이를 통해 HL1 LED의 빛이 선명하게 보입니다. 완성된 차단기는 그림 5에 나와 있습니다. XNUMX.
"부작용"에 주목하는 것은 흥미롭습니다. 확인할 때 릴레이가 작동할 때까지 너무 오래 기다리지 않기 위해 다소 단순화된 프로그램(R1 레지스터의 상태를 분석하지 않고)이 내 기사 "무선 제어 네트워크"에 설명된 장치 수신 부분의 마이크로 컨트롤러에 로드되었습니다. 익스텐더”(“Radio”, 2014, No. 7, p. 31-33). 작동 중에는 35분마다 8초 동안 연장 코드 소켓이 켜졌습니다. 새해 전날에는 크리스마스 트리 조명이 이 연장 코드에 연결되었습니다. 그 효과는 예상치 못한 것이었습니다. 가장 부적절한 시간에 조명이 갑자기 켜졌습니다. 즐겁게 깜박이는 나무는 몇 초 동안 우리 주변 사람들의 영혼을 고양시켰습니다. 인생은 언뜻 보면 완전히 쓸모없던 장치가 마을 집에서 XNUMX년 넘게 일한 후에... 유용한 것으로 판명되었음을 보여주었습니다. 사이트에 등록된 정보를 분석한 결과 시스템을 재부팅하면 셀룰러 통신 채널 정지 문제가 어떻게 해결되는지가 분명해졌습니다. 동시에, 오류를 제거하기 위해 시스템을 다시 시작하기 위해 해당 위치로 이동할 필요가 없었습니다. 이 장치는 작고 편리하다는 것이 밝혀졌습니다. 또한 대기 모드에서 전류 소비가 낮아 자체 전원 공급 시스템에서 유사한 솔루션을 사용할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 고려된 알고리즘에 포함된 원리는 집 안의 존재를 시뮬레이션하는 등 다른 목적으로 사용될 수 있습니다. 마이크로컨트롤러 프로그램을 다운로드할 수 있습니다. ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/08/pr.zip에서. 저자: A. Pakhomov
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