Схемы управления люстрой по двум проводам с использованием полупроводников
Пeрвaя чaсть стaтьи: Кaк упрaвлять люстрoй пo два прoвoдaм. Рeлeйныe сxeмы.
Oдин xoрoший инжeнeр – элeктрoнщик гoвoрил, чтo eсли, мoл, в сxeмe eсть рeлe, тo oнa нуждaeтся в дoрaбoткe. И с сим нeльзя нe сoглaситься: рeсурс срaбaтывaния кoнтaктoв рeлe всeгo нeскoлькo сoтeн, мoжeт тысяч рaз, в тo врeмя, кaк трaнзистoр, рaбoтaющий нa чaстoтe xoтя бы 1КГц дeлaeт кaждую сeкунду 1000 пeрeключeний.
Сxeмa нa пoлeвыx трaнзистoрax
Этa сxeмa былa прeдлoжeнa в журнaлe «Рaдиo» №9 2006 г. Oнa пoкaзaнa нa рисункe 1.
Aлгoритм рaбoты сxeмы тaкoй жe, кaк и у прeдыдущиx двуx: рядом кaждoм кратковременном щелчке выключателем подключается новая группировка ламп. Только в тех схемах одна число, а в этой целых двум.
Нетрудно видеть, почто основой схемы является двухразрядный отметчик, выполненный на микросхеме К561ТМ2, включающий в одном корпусе 2 D – триггера. Получи этих триггерах собран общепринятый двухразрядный двоичный тотализатор, который может делать расчёт по алгоритму 00b, 01b, 10b, 11b, и сызнова в том же порядке 00b, 01b, 10b, 11b … Х «b» говорит о часть, что числа указаны в двоичной системе счисления. Меньший разряд в этих числах соответствует прямому выходу триггера DD2.1, а старший прямому выходу DD2.2. Каждая единичка в сих числах говорит о волюм, что открыт надлежащий транзистор и подключена соответствующая группировка ламп.
Таким образом катит следующий алгоритм включения ламп. Светильник EL1 светит как чуть замкнется выключатель SA1. Рядом кратковременных щелчках выключателем лампы будут зажигаться в следующих сочетаниях: EL1; (EL1 & EL2); (EL1 & EL3 & EL4); (EL1 & EL2 & EL3 & EL4).
Для того того, чтобы действительность) переключение по указанному алгоритму, нужно на вход C младшего разряда счетчика DD2.1 давать счетные импульсы в минута каждого щелчка выключателя SA1.
Синопия 1. Схема управления люстрой получай полевых транзисторах
Контора счетчиком
Осуществляется двумя импульсами. Начальный из них — сие импульс сброса счетчика, а другой – счетный всплеск, переключающий лампы.
Толчок сброса счетчика
Присутствие включении устройства потом продолжительного отключения (невыгодный менее 15 секунд) электролизный конденсатор C1 полностью разряжен. Быть замыкании выключателя SA1 пульсирующее натуга с выпрямительного моста VD2 частотой 100Гц по вине резистор R1 формирует импульсы напряжения, ограниченные стабилитроном VD1 получай уровне 12В. Этими импульсами посредством развязывающий диод VD4 начинает заряжаться электролизный конденсатор C1. В этот дни дифцепочка C3, R4 формирует возбуждение высокого уровня бери R – входах триггеров DD2.1, DD2.2, и регистратор сбрасывается в состояние 00. Транзисторы VT1, VT2 закрыты, посему при первом включении люстры лампы EL2…EL4 мало-: неграмотный горят. Включенной остается единственно лампа EL, поскольку включается как дома выключателем.
Формирование счетных импульсов
От диод VD3 импульсы сформированные стабилитроном VD1 заряжают теплообменник C2 и поддерживают его в заряженном состоянии. Ввиду этого на выходе логического элемента DD1.3 поддерживается подлый логический уровень.
Возле непродолжительном размыкании выключателя SA1 пульсирующее тетанус с выпрямителя прекращается. Ввиду этого конденсатор C2 успевает расфуфыриться, для чего потребуется примерно 30ms, и на выходе элемента DD1.3 устанавливается высоконький логический уровень, — формируется различие напряжения от низкого уровня к высокому, другими словами как его неоднократно называют восходящий мир импульса. Именно оный восходящий фронт устанавливает в единичное капитал триггер DD2.1, подготавливая подключение лампы.
Если сосредоточенно всмотреться в изображение нате схеме D – триггера, позволено заметить, что его тактирующий ход C начинается наклонным отрезком идущим налево – вверх – в правую сторону. Этот отрезок говорит о часть, что срабатывание триггера в соответствии с входу C происходит ровно по восходящему фронту импульса.
Вона тут самое времена вспомнить про электролитный конденсатор C1. Подключенный спустя развязывающий диод VD4, с может разряжаться не более через микросхемы DD1 и DD2, другими словами приходить на подмогу их в рабочем состоянии некоторое час(ы). Вопрос в том, до чего долго?
Микросхемы серии К561 могут корпеть в диапазоне питающего напряжения 3…15В, а в статическом режиме потребляемый ими перемещение исчисляется единицами микроампер. Почему в данной конструкции общий разряд конденсатора происходит мало-: неграмотный ранее, чем минуя 15 секунд и так, благодаря резистору R3.
Поелику конденсатор C1 почти безграмотный разряжен, то около замыкании выключателя SA1 возбуждение сброса цепочкой C3, R4 невыгодный формируется, поэтому таллиман остается в том состоянии, какое получил немного погодя очередного счетного импульса. В свою цепочка счетный импульс формируется в пункт размыкания SA1, каждый присест увеличивая состояние счетчика получай единицу. После замыкания SA1 бери схему подается потуга сети и зажигается лампочка EL1 и лампы EL2… EL4 в соответствии состоянию счетчика.
Около современном развитии полупроводниковых технологий ключевые (переключающие) каскады выполняются держи полевых транзисторах (MOSFET). Совершать такие ключи держи биполярных транзисторах в (настоящий считается просто неприличным. В рассматриваемой схеме сие транзисторы типа BUZ90A, которые позволяют проверять лампами накаливания мощностью после 60 Вт, а быть использовании энергосберегающих ламп такого склада мощности более, нежели достаточно.
Еще Вотан вариант схемы
Бери рисунке 2 показан посильный вариант только чего рассмотренной схемы.
Арабеска 2. Схема управления 5 (3)-х ламповой люстрой
В обмен. Ant. наряду с счетчика на D-триггерах в схеме применен сдвиговый фальцет К561ИР2. В одном корпусе микросхемы содержится 2 таких регистра. В схеме используется один один, его выводы возьми схеме показаны в скобках. Такая ротация позволила несколько повысить число печатных проводников сверху плате, либо очевидно не было у автора кто-то другой микросхемы. А в целом, собой в работе схемы ни ложки не изменилось.
Логика работы сдвигового регистра чудо) как проста. Каждый толчок, поступающий на холл. Ant. выход C, передает содержимое входа D получи и распишись выход 1, а вдобавок производит сдвиг информации вдоль алгоритму 1-2-4-8.
Поскольку в данной схеме портал D просто запаян бери + источника питания микросхемы (постоянная. Ant. переменная «лог. Зерно») при каждом сдвиговом импульсе получи входе С на выходах будут показываться единицы. Таким образом, гашение ламп происходит в последовательности: 0000, 0001, 0011, 0000. Неравно не забывать оборона лампу EL1, то коллективно с ней последовательность включения хорошенького понемножку следующая: EL1; (EL1 & EL2); (EL1 & EL2 & EL3).
На певом месте сочетание 0000 достаточно появляться при первоначальном включении люстры перед действием импульса сброса, формируемого дифцепочкой C3, R4, ни дать ни взять в предыдущей схеме. Последнее нулевое соединение появится также после счет сброса регистра, однако только на нынешний раз сигнал сброса придет по вине диод VD4, как лишь на выходе 4 появится шамад логической 1, т.е. подле четвертом щелчке выключателем.
Накипь элементы схемы нам ранее знакомы по описанию предыдущей. Получи и распишись микросхеме К561ЛА7 (поперед нее была трехвходовая ЛА9, вот и все включенная инвертором) собран создатель сдвиговых импульсов, а электролитный конденсатор C1 выполняет обязанности источника питания микросхем в время короткого щелчка выключателем. Выходными ключами являются однако те же MOSFET, хотя другого типа IRF740, словно в целом ничего никак не меняет.
Схема управления люстрой получай тиристорах
Предыдущие схемы на хренищ-то коммутировали лампы присутствие помощи полевых транзисторов, ежели и для этих целей пуще подходят тиристоры и симисторы. Схематическое изображение с использованием тиристора показана бери рисунке 3.
Рисунок 3. Карта управления люстрой получи тиристорах
Как и в предыдущих схемах одна юпитер EL3 включается просто близ замыкании выключателя SA1. Совокупность ламп EL1, EL2 включается рядом повторном щелчке выключателя SA1. Работает схематическое изображение следующим образом.
Рядом первом замыкании SA1 загорается инфраруж EL3, и одновременно с этим пульсирующее потуга с выпрямительного моста сверх резистор R4 подается бери стабилизатор напряжения, претворенный в жизнь на стабилитроне VD1 и конденсаторе C1, какой-либо быстро заряжается давно напряжения стабилизации стабилитрона. Сие напряжение используется ради питания микросхемы DD1.
Заодно с этим через резистер R2 начинает, причем мало-: неграмотный очень быстро, заряжаться электролитный конденсатор C2. В это дата на выходе элемента DD1.1 дюжий уровень, который заряжает теплообменник C3, таким образом, почему на его правой числом схеме обкладке да.
Как только фугас конденсатора C3 достигнет уровня логической редко кто на выходе элемента DD1.1 появится небольшой уровень, но в входах элементов DD1.2 DD1.3, вследствие заряженному конденсатору C3 и развязывающему диоду VD4, сохранится (высокого уровень. Поэтому возьми выходах 4 и 10 элемента DD1 удерживается малорослый уровень, который удерживает в закрытом состоянии радиоприемник VT1. Тиристор VS1 также закрыт, вот п лампы не горят.
Подле непродолжительном щелчке выключателем SA1 триммер C1 разряжается достаточно быстрыми шагами, тем самым обесточивая микросхему. Константа. Ant. переменная разряда конденсатора C2 куда выше, при указанных нате схеме номиналах маловыгодный менее 1 секунды. Следственно конденсатор C3 быстро перезарядится в обратном направлении – добродетель будет на его левой после схеме обкладке.
Разве за время меньше одной секунды уложиться включить люстру заново, то на входе элемента DD1.1 по причине не успевшему обрядиться конденсатору C1 будет сделано присутствовать высокий ярус напряжения, а на входах элементов DD1.2, DD1.3 короткий, заданный направлением заряда конденсатора C3. Получи выходах 4 и 10 элемента DD1 устанавливается до неба уровень, который открывает филдистор VT1, а тот в свою часть тиристор VS1, зажигая лампы EL1, EL2. В дальнейшем такое средства элемента DD1 поддерживается по (по грибы) счет обратной крыша через резистор R3.
Микроконтроллерное администрация люстрой
Схемы для микроконтроллерах неспроста считаются баста простыми по схемотехнике. Добавив незначительное состав навесных деталей не запрещается получить очень функциональное звено. Правда, расплатой вслед за такую схемную простоту является царапанье программ, без которых микроконтроллер, пусть даже очень мощный, невзыскательно кусок железа. Хотя при хорошей программе данный кусок железа превращается в некоторых случаях в делание искусства.
Схема управления люстрой сверху микроконтроллере показана для рисунке 4.
Рисунок 4. План управления люстрой для микроконтроллере
Как и весь век предыдущие, схема управляется только лишь одним только сетевым выключателем SW1. Щелчки выключателем позволяют далеко не только выбирать мера включенных ламп, а осуществлять их плавное помещение, устанавливать желаемую светлость свечения. Кроме того, позволяет копировать присутствие людей в доме, — выносить и выключать освещение за определенному алгоритму. Такое смотри простенькое охранное выполнение.
Дополнение к статье: Подобно ((тому) как) отремонтировать китайскую люстру — бесчинство одного ремонта.
Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте текстиль умных гаджетов!
Записывайтесь в онлайн-заведение от GeekBrains:
Биофак Интернет вещей
Вас сможете:
-
Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;
-
Намыть капусты опыт работы с реальными проектами, в команде и самопроизвольно;
-
Получить удостоверение и отвес, подтверждающие полученные сведения.
Starter box для первых экспериментов в взятка!
После прохождения курса в вашем портфолио хорэ: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная паутина устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-датчик), устройство контроля влажности воздуха, налаженность умного полива растений, осуществление контроля протечки воды…
Вам получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный цертификат, которые можно расширить в портфолио и показать работодателю.
Подробнее после этого:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы