к.т.н., Крушневич С.П.admin@sergeyk.kiev.ua
Статья опубликованна в журнале Радио №8 2013, с.42-43
Часто при входе в подсобное помещение требуется включить освещение, а при выходе из него руки уже заняты или просто забывают выключить, в результате чего освещение продолжает гореть длительное время. В подобных случаях устанавливают таймер на отключение, датчик движения или выключатель, который меняет свое состояние при каждом открытии и закрытии двери.
Предлагаемое устройство предназначено для управления светодиодной лентой на напряжение 12 В, что позволяет устанавливать ее в помещениях с высокой влажностью. После включения устройства запускается 30-ти минутный отсчет времени, после которого яркость плавно снижается и устройство выключается. По нажатию на кнопку яркость начинает немедленно снижаться, после чего устройство отключается. Устройство питается от сети 220 В через понижающий блок питания, а при выключении автоматически отключается и блок питания, в результате чего выключенное устройство не потребляет электричество и его не требуется дополнительно отключать при долгом отсутствии хозяев.
Автоматический выключатель освещения работает следующим образом (рис. 1). При нажатии на кнопку SB1 на блок питания U1 подается сетевое напряжение 220 В. На выходе блока питания появляется постоянное напряжение 12 В, которое через линейный понижающий стабилизатор DA1 подается на микроконтроллер DD1. Микроконтроллер запускается, подает лог. уровень «1» на выводы GP0, GP1 и GP2, тем самым включает светодиод VD1 вблизи выключателя SB1, светодиодную ленту U2 и реле K1. Реле K1 своими контактами K1.1 шунтирует кнопку SB1 и тем самым поддерживает наличие сетевого напряжения на входе блока питания после отпускания кнопки.
По истечению 30 минут с момента подачи питания на микроконтроллер он начинает плавно снижать яркость светодиодной ленты (с помощью ШИМ) в течении, примерно, 3 минут. После чего на выводе GP2 устанавливается лог. уровень «0», реле К1 обесточивается и размыкает контакты К1.1, тем самым обесточивается все устройство.
В случае нажатия на кнопку SB2 отсчет 30-ти минутного интервала прерывается и начинается плавное снижение яркости светодиодной ленты, а затем следует выключение устройства.
Рис.1.
Микроконтроллер DD1 можно заменить на PIC10F200, PIC10F202, PIC10F204 и PIC10F206. Они отличаются количеством памяти программ, оперативной памяти и наличием компаратора [1]. На схеме приведена нумерация выводов для 6-ти выводного корпуса для поверхностного монтажа SOT-32-6, а в скобках для корпусов DIP и DFN. Возможна также замена на микроконтроллер серии PIC12F628, PIC12F675 и другие, но в этом случае понадобиться перекомпиляция исходного кода под эти микроконтроллеры. Для программирования микроконтроллера внутрисхемно автор применил разъем Х1, который гибкими многожильными проводами присоединяется к указаным точкам на схеме. После прошивки и проверки устройства разъем удалялся. Нумерация выводов на разъеме программирования представленна для программаторов типа PICKit2, PICKit3.
В качестве реле подходит любое малогабаритное с напряжением срабатывания катушки 12 В, например MI-SS-112L. Контакты должны быть расчитаны на работу при напряжении не менее ~220 В и ток, который потребляет блок питания.
Транзисторы VT1, VT2 можно заменить на любые кремниевые или полевые с рабочим напряжением не мение 15 В и током превышающим максимальный рабочий ток соответственно светодиодной ленты и реле как минимум на 20 %. При необходимости на транзисторы должны быть установленны радиаоторы.
Конденсатор С1 электролитический расчитанный на напрежение не менее 16 В и емкостью 470 - 2200 мкФ, в зависимости от используемого блока питания и тока потребления светодиодной ленты. С2 - любой керамический. В случае использование длинных соединительных проводов между DA1 и DD1 желательно установить два конденсатора – максимально близко к выводам DA1 и DD1.
Кнопки SB1 и SB2 могут быть как раздельными так и сдвоенными. Контакты кнопки SB1 должны быть расчитаными на напряжение не менее ~220 В и пусковой ток блока питания. Автор применил одинарные микропереключатели (импортные аналоги МП9-Р1), которые были установленны рядом, и их толкатели были объеденены для одновременного срабатывания.
В качестве блока питания был использован готовый импульсный блок питания смонтированный в вилке с параметрами на выходе 12 В 1 А.
В качестве светодиодной ленты подойдет любая с рабочим напряжением 12 В. Вместо светодиодной ленты могут быть установленны отдельные светодиоды, лампы накаливания или галогеновые лампы, при этом следует подобрать транзистор VT1 согласно потребляемому лампой току (для ламп накаливания и галогенных ламп следует учитывать пусковой ток).
Микроконтроллер и его обвязка собраны на макетной печатной плате, (рис. 2), все соединения выполнены гибким многожильным монтажным проводом МГТФ.
Рис. 2.
Искодный код программы для микроконтроллера PIC10F206 и скомпилировання версия размещенны на ftp сервере журнала и по следующей ссылке: прошивка, v1.0, исходный код, v1.0
Внимание! Перед закачиванием прошивки в микроконтроллер следует с помощью программатора считать содержимое памяти и сохранить калибровочную константу, которая размещенна в последней ячейке памяти программ. Если-же калибровочная константа была утеряна, то ее можно восстановить, например, средствами программатора PICKit2, PICKit3 и подобными или использовать мою (0xC2E), при этом точность работы встроенного тактового генератора может быть снижена.
С данной конструкцией можно использовать и обычную лампу накаливания (HL1) на 220 В, подключив ее параллельно входу блока питания, но при этом функция плавного снижения яркости будет отсуствовать.
Крушневич С.П. Выключатель освещения в подсобном помещении [Текст] / С.П. Крушневич // М.: Радио. – 2013. – № 8. – С.42-43.
01.11.2013