121-Управление люстрой по ИК-каналу

Автор: | 26.08.2015

Устройство этой статьи собрано на ATtiny13 и предназначено для управления тремя нагрузками 220 вольт при помощи бытового ИК-пульта. Сделано устройство на базе уже знакомой Вам универсальной платы ИК-драйвера. Устройство является ревизией ранее сделанного устройства управления нагрузками. На первый взгляд, функционал устройства остался прежним, но изменения есть — ниже я о них напишу.

 

Предыстория создания устройства.

У меня в гостиной подвешена люстра на 4 лампы.

Изначально, когда я делал ремонт в комнате, для нее был установлен регулятор яркости (диммер).

Удобно менять яркость в соответствии с обстановкой (ярко для чтения и общего времяпровождения, полумрак для просмотра фильмов, и т.д.). В люстре были установлены 4 лампы накаливания по 100Вт (меньшая мощность не давала комфортной освещенности). В свое время, с целью минимизации потребляемой мощности, во всей квартире были заменены лампы накаливания на экономные люминесцентные. Люстра получила свои 4 экономки по 20Вт вместо ламп накаливания. Как следствие, пришлось отказаться от диммера (с экономными лампами он не работает). Экономия – это хорошо, но стало не очень удобно, если нужно было не яркое освещение (приходилось использовать настольную лампу). Нужно было решать эту проблему. И вот только сейчас дошли руки это сделать!

Поначалу была идея поставить вместо экономных люминесцентных ламп мощные (по 10 или 5 Вт) светодиоды и управлять их яркостью с помощью ШИМ. От этой идеи я быстро отказался по причине большой стоимости самих светодиодов, плюс необходимости установки мощного источника питания, плюс необходимости активного теплоотвода от светодиодов … В общем — одни минусы. После этого решил сделать по-простому – управлять яркостью путем отключения части люминесцентных ламп.

Итак, в люстре решено включать одну, две или четыре лампы – этого достаточно, чтобы регулировать яркость в широких пределах. Так как люстра у меня подсоединена по 2 проводам (а проводку заменить не реально без кардинальных переделок потолка), то способ коммутирования ламп может быть только местным – при помощи устройства, установленным непосредственно в люстре. Этим устройством и стало устройство этой статьи.

 

Конструкция устройства управления

Как писал выше, база устройства – это универсальная плата ИК-драйвера

Благо мне была презентована Анкаром небольшая партия таких платок, завалявшихся в излишках, за что ему большая благодарность! Одну из этих плат я и использовал.

Отдельно изготовлена плата коммутации. В качестве коммутирующих элементов используется пара MOC3043  + BT136, что делает схему бесшумной и экономичной. Возможно применение других типов оптосимисторов и силовых симисторов, но для этого используйте обвязку согласно даташитов на них.

Цепочка — резистор 39Ом + конденсатор 0,01мкФ, используемая как снаббер для каждого симистора, не обязательна и я ее в своей конструкции не использовал (хотя на плате есть место для установки). Если возникнут проблемы с включением/отключением нагрузок – эту цепочку необходимо установить.

Устройство должно запитываться от отдельного источника питания – 5 вольт. Я использовал старую подзарядку от мобильного. Зачастую подзарядные устройства имеют на выходе напряжение немного выше 5 вольт. Для этого случая на плате предусмотрено место для установки пятивольтового стабилизатора 78L05.

Плата коммутации имеет 3 канала (A, B, C). Каждый канал включает свою лампу (в моем случае канал С включает сразу 2 лампы)

!!! Внимание !!!

Устройство работает с опасным для жизни напряжением 220В!
Не допускайте какие-либо манипуляции с платой под напряжением. Все настройки, программирование, изучение кнопок пульта нужно производить без подачи напряжения 220 вольт (использовать только источник питания 5 вольт).

Если нагрузки мощные и силовые симисторы нуждаются в радиаторе, то радиатор может быть общим для всех трех (металлические теплоотводы симисторов можно соединять вместе).

Для того чтобы исключить случайные прикосновения к токоведущим частям схемы, устройство необходимо поместить в корпус. Я использовал пластиковый кабельный канал подходящего размера (подходящим размером, в данном случае, оказался 40х16 🙂 ). Плата ИК-драйвера гальванически развязана от опасного напряжения, поэтому ее можно оставить открытой и по надобности отсоединять/присоединять к устройству (например, для добавления нового функционала) . Для этого в корпусе предусматриваем специальное отверстие. Удобство такого решения я уже успел оценить. Пришлось для корректировки прошивки несколько раз перепрошивать МК. Отсоединить платку, прошить МК и вернуть ее на место дело пяти минут!


 

Логика работы

Люстру можно включать/выключать как при помощи ИК-пульта, так и стационарной клавишей включения люстры.
При включении люстры в сеть устройство восстановит состояние люстры до отключения от сети (состояние хранится в энергонезависимой памяти).

Для управления люстрой при помощи ИК-пульта используется 2 кнопки:
1 – Включить/выключить – включает и выключает люстру
2 – Выбор яркости – перебор количества включенных ламп 1, 2, 4

Дополнительно можно задействовать 3 кнопки пульта – отдельное включение/отключение каждой из ламп (канала).

 

Изучение кнопок ИК-пульта

Для управления люстрой подходит любой бытовой пульт (возможно, будут проблемы со специфическими пультами с обратной связью, например, как у пульта от кондиционера). Удобно использовать пульт от телевизора, так как он всегда под рукой и, чаще всего, яркость люстры и нужно уменьшать для комфортного просмотра видео.

Изучение кнопок можно произвести еще до установки устройства в люстру, а можно прямо в люстре (например, если другой пульт нужно изучить)

Для изучения кнопок необходимо:
1 – обесточить устройство
2 – установить джампер «Learn»
3 – включить устройство (при этом индикаторный светодиод должен несколько раз моргнуть и погаснуть)
4 – удалить джампер «Learn»
5 – последовательно нажать на пульту 5 кнопок в очередности функций:
— вкл/выкл все
— перебор нагрузок
— вкл/выкл нагрузки A
— вкл/выкл нагрузки B
— вкл/выкл нагрузки C
6 – после этого устройство автоматически начинает работать в штатном режиме

Каждое нажатие кнопки на пульте будет подтверждаться индикаторным светодиодом.
Если какая либо кнопка не нужна в устройстве (например, последние три функции мне изначально были не нужны, и я их включил в устройство только для возможности применения в других проектах), то в процессе ее изучения нужно нажимать ранее изученную клавишу.

 

Теперь немного о том, чего такого нового в этом устройстве, чего нет в первой версии конструкции. По пунктам:

1 Как Вы знаете, ATtiny13 имеет всего один таймер Timer0 и все процессы приходилось завязывать на него, что создавало проблемы при формировании сигналов с точными периодами или создании модов. Так вот, если подойти к этой проблеме творчески, то в ATtiny13 можно дополнительно заиметь еще 2 источника периодических прерываний! Это Watch Dog Timer – сторожевой таймер (умеет вызывать прерывания с минимальным периодом 16 мС) и ADC – аналого-цифровой преобразователь (умеет вызывать прерывания с минимальным периодом 2,7 мкС). Этого достаточно чтобы в данном устройстве не использовать Timer0 вообще! Теперь свободный таймер можно задействовать в модификациях на произвольные нужды (будь то управление сервоприводом, формирование ШИМ сигнала, формирование длительных периодов времени, например для автоматического отключения и т.д.)

2 Использован новый алгоритм изучения и детектирования сигналов с пульта (такой, как я использовал в ZiChip). Теперь стало почти невозможным совпадение кнопок в различных пультах. Улучшилось качество детектирования.

3 Как и в устройствах ZiChip, алгоритм детектирования ИК-посылки от пульта изначально совмещен с алгоритмом поддержки ИК-сателлитов ZiChip. Это значит, что устройством можно управлять из ZiChip-сети (при наличии в сети хотя бы одного устройства с ИК-излучателем). Номер устройства — 20 (0x14)

121_ir_loads_control.zip - Материалы для сборки устройства IR Loads Control

 

(Visited 4 817 times, 22 visits today)

There are 63 comments

Комментарии подгрузятся после небольшой паузы.