Touch-Steuerung für Beleuchtung mit Fernbedienung. Schema, Beschreibung

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Touch-Steuerung für Beleuchtung mit Fernbedienung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Mikrocontroller

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Das vorgeschlagene Gerät ist eine der Optionen für Mikrocontroller-Dimmer für Glühlampen, deren Bauformen im Internet und in der Amateurfunkliteratur zu finden sind.

Bei solchen Reglern wird üblicherweise eine von drei Steuerungsmethoden verwendet: über die eigene Fernbedienung; von jeder Fernbedienung mit Speicherung des Schlüsselcodes; von jeder Fernbedienung aus, wenn Sie eine beliebige Taste auf eine bestimmte Weise drücken. In diesem Fall wird die erste Option gewählt, die ich für die erfolgreichste halte, obwohl ein separates Bedienfeld erforderlich ist.

Lassen Sie mich ein wenig erklären, warum. Da verschiedene IR-Steuerungssysteme unterschiedliche Modulationsträgerfrequenzen haben, können sie sich auch in einem willkürlich verwendeten „Fernbedienungs“-Paar unterscheiden, wodurch der Steuerungsbereich stark reduziert werden kann, was zu einigen Unannehmlichkeiten führt. Der Nachteil der letztgenannten Methode besteht auch darin, dass der Regler auf Befehle reagieren kann, die gar nicht für ihn vorgesehen sind, oder dass die Regelung aufgrund komplexer Manipulationen am Funkschlüssel schwierig ist.

Der vorgeschlagene Regler wird über zwei Tasten einer beliebigen Fernbedienung gesteuert, die mit dem weit verbreiteten RC-5-Befehlssystem arbeitet. Die Fernbedienungen dieses Systems sind recht erschwinglich und günstig.

Vom Regler ausgeführte Funktionen:

ferngesteuertes Ein- und Ausschalten des Lichts, Einstellen der Helligkeit der Beleuchtung;
lokales Ein-, Ausschalten und Dimmen der Beleuchtung mittels eines Sensors, der bei Berührung keinen galvanischen Kontakt mit einer Person hat;
reibungsloses Einschalten der Beleuchtung, was die Lebensdauer der Glühlampe verlängert
Merken der vorherigen Lampenhelligkeitseinstellung und des Zustands des Reglers. Aufgrund der dynamischen Nutzung des EEPROMs für diese Funktionen beträgt die Ressource für die Anzahl der Manipulationen der Reglersteuerung mindestens 5,4 Millionen Mal.
automatische Abschaltung nach 12 Stunden, die bei vergessenem Einschalten der Lichter verwendet wird;

Reglersteuerung

Manuelle (Touch-)Steuerung erfolgt durch müheloses Berühren der gesamten Handfläche oder vier zusammengeklappter Finger des Sensors.

Ein- oder Ausschalten der Beleuchtung – eine einzige kurze Berührung des Sensors (0,5 – 1 Sek.).
Anpassen der Helligkeit der Beleuchtung: Halten Sie die Handfläche länger als 1 Sekunde auf dem Sensor. Jede weitere lange Berührung führt zu einer Helligkeitsänderung in die entgegengesetzte Richtung.

Fernbedienung erfolgt über die auf den Schalter gerichtete Fernbedienung. Zur Steuerung des Reglers sind zwei Tasten der Fernbedienung definiert.

Schalten Sie die Beleuchtung aus oder ein – ein einziger kurzer Druck auf die entsprechende Taste auf der Fernbedienung (0,1–1 Sek.).
Helligkeit der Beleuchtung einstellen - Taste länger als 1 Sekunde gedrückt halten.

Die diesen Befehlen entsprechenden Tastencodes der Fernbedienung werden im EEPROM des Mikrocontrollers gespeichert. Dadurch können Sie im Lernmodus (der im Handbuch beschrieben wird) jederzeit den Satz der Fernbedienungstasten ändern, die den Controller steuern.

Reglergerät

Der Regler basiert auf einem kostengünstigen und erschwinglichen Mikrocontroller АТtiny2313-20SU. Das schematische Diagramm des Geräts ist unten dargestellt.

(zum Vergrößern klicken)

Stromknoten besteht aus den Elementen C2, R2, VD1, VD2, C3, C4 und dient dazu, den Mikrocontroller und den IR-Empfänger mit einer Versorgungsspannung nahe 5 V zu versorgen. Die Elemente R3C5 sind ein Filter für den Stromversorgungskreis des Fotodetektors.

Synchronisierungsknoten. An R4R6 ist ein Eingangsspannungsteiler angebracht, der zum Erkennen von Null und zum Eliminieren falsch positiver Ergebnisse beim Öffnen von VS1 erforderlich ist. C6 dient zur Unterdrückung von Impulsgeräuschen. Der Ausgang des Teilers ist mit dem Ausgang PD2 verbunden. Die internen Dioden dieses Ausgangs des MK begrenzen die Eingangsspannung.

Steuer- und Anzeigeknoten. Auf den Elementen R7, VT1, R8, C7 ist eine Touch-Bedieneinheit implementiert. Wenn sich keine Hand am Sensor befindet, ist VT1 geschlossen und eine Logikeinheitsspannung wird an den Eingang PD4 des Mikrocontrollers angelegt. Bei Berührung des Reglerdeckels wird an diesem Eingang eine logische Nullspannung angelegt und das MK-Programm verarbeitet die Steuerbefehle.
Die LED HL1 dient zur Anzeige der Betriebsarten.
Der Fotodetektor B1 empfängt IR-Nachrichten von der Fernbedienung. Es demoduliert auch die Trägerfrequenz von RC-5-Bursts (36 kHz). Das erzeugte Ausgangssignal des Fotodetektors wird dem Eingang PD3 des Mikrocontrollers zugeführt. Die Dekodierung von IR-Paketen im MK erfolgt per Software. Der Mikrocontroller DD1 analysiert den Code des empfangenen Befehls und generiert Steuersignale für den Triac VS1, der die Lampe steuert.
Auf den Elementen HA1, R11, R12, R13, VT2 wird ein Tonfrequenzgenerator nach einem typischen Schema montiert, das vom Hersteller des piezoelektrischen Emitters empfohlen wird. R10 dient dazu, die Stromversorgung des Generators und damit seinen Stromverbrauch etwas zu reduzieren, was die Qualität seines Betriebs nicht beeinträchtigt. Bei der Steuerung des Reglers werden akustische Signale ausgegeben.

Knoten wechseln Ladungen. Vom Ausgang PB0 des Mikrocontrollers DD1 öffnen negative Impulse über R5 zu verschiedenen Zeitpunkten der Halbwelle der Netzspannung den Triac VS1 und regeln so die Helligkeit der Lampe. Die R1C1-Schaltung und die L1-Drossel dienen zur Unterdrückung von Störungen, die beim Schalten der Last vom Regler auf das Netz übertragen werden.

Reglerdesign

Der Regler ist auf einer einseitigen Leiterplatte aus Glasfaserfolie montiert, deren Zeichnung und Lage der Teile in den beigefügten Dateien enthalten sind. Die Platine ist für den Einbau in einen wandmontierten Einfach-Lichtschalter VI-KO (Modelle „Yasemin“ oder „Carmen“) vorgesehen, aus dem unnötige Elemente entfernt und mit einer D2.5-mm-Schraube am Rahmen befestigt werden. im Zentrum. Unter seinem Hut müssen Sie eine isolierende Unterlegscheibe anbringen. Auf der Rückseite wird er wie auf dem beigefügten Foto mit einer Mutter befestigt. Der Sensor in Form eines aus Folie ausgeschnittenen Rechtecks 30x45 mm wird auf der Innenseite des Deckels (der zuvor als Schlüssel diente) angebracht und mit transparentem Klebeband vollflächig darauf fixiert, es muss lediglich ein Kontaktpad für die Feder übrig bleiben. An den Seiten des Deckels sind 4 mm x 30 mm große und 0,5 mm dicke Pappstreifen aufgeklebt, damit dieser mit etwas Kraftaufwand sitzt. Der Piezo-Emitter wird mit doppelseitigem Klebeband auf der Abdeckung befestigt. Die Zeichnungen in den beigefügten Dateien zeigen die Elemente des Rumpfes nach der Fertigstellung. Der Regler wird in einer Standardaussparung für den Schalter in der Wand platziert und nach der üblichen Zweileiterschaltung angeschlossen, es sind keine Modifikationen erforderlich. Es ist notwendig, den Phasendraht korrekt anzuschließen, wie im Diagramm gezeigt, sonst funktioniert die Steuerung über den Sensor nicht.

Aussehen des zusammengebauten Geräts.

Touch-Dimmer mit Fernbedienung

Gebrauchte Teile und mögliche Ersatzteile.

Zur Steuerung des Reglers können Sie jede Fernbedienung verwenden, die nach dem RC-5-Protokoll funktioniert. Wir ersetzen den DD1-Mikrocontroller durch einen ATtiny2313-20SI oder ATtiny2313V-20SU(SI) und den B1-Fotodetektor durch einen ähnlichen, der für eine Trägerfrequenz von 36 kHz ausgelegt ist, zum Beispiel SFH506-36, TSOP1736, TSOP1836SS3V. Es ist jedoch zu beachten, dass die Position der Pins von Fotodetektoren verschiedener Typen unterschiedlich sein kann. Als L1 wurde eine industrielle oberflächenmontierte Drossel der Marke CDRH127 / LDNP-101MC PBF (100 μH 1,7 A) verwendet. Sie kann durch eine ähnliche oder selbstgebaute Induktivität von 30 - 200 μH für einen Strom ersetzt werden, der nicht geringer ist als der von den Lampen verbrauchte Strom (0,5 A pro 100 W).

Der symmetrische Thyristor VS1 kann aus der Serie BT137 – BT139 für eine Spannung von mindestens 400 V oder ähnlich eines anderen Herstellers mit niedrigem Steuerstrom sein. Wir werden die VD2-Zenerdiode durch 1N4734A, KS156A, KS456A ersetzen. Anstelle der im Diagramm angegebenen HL1-LED können Sie HB3B-446ARA oder ähnliche superhelle rote Leuchtfarben verwenden (wenn die Helligkeit nicht ausreicht, können Sie R14 auf 4,7 kOhm reduzieren). Der Piezo-Emitter kann durch einen rahmenlosen Typ FML-34,7T-2,9V1-100 oder einen anderen ähnlichen sogenannten „Selbstantrieb“ mit drei Drähten ersetzt werden, beispielsweise ein Klingelton aus alten Telefonapparaten asiatischer Herkunft.

Natürlich ist es einfacher, einen piezoelektrischen Emitter mit eingebautem Generator zu verwenden, zum Beispiel HPA17A oder HPM14A, aber der Autor konnte keinen solchen erwerben. In diesem Fall sind die Elemente R10, R11, R12, R13, VT2 nicht verbaut und der Schallgeber wird unter Beachtung der Polarität an +5V und an den PD0-Anschluss angeschlossen. Anstelle von VT1, VT2 können auch Transistoren des Typs KT315 (B, G, E), 2SC1015Y, KT3102 oder ähnliche Typen verwendet werden. Gleichzeitig der VT1 120 300. Kondensatoren C2, C200 Typ K1-2 oder ähnlich, importiert für eine Spannung, die nicht niedriger ist als die im Diagramm angegebene. Alle Widerstände - MLT-Leistung im Diagramm angegeben. Das Widerstandsverhältnis R73/R17 muss nahe bei 6 liegen, sonst funktioniert der Nulldetektor nicht richtig.

Montage und Einstellung des Reglers

Ein aus wartungsfähigen Teilen fehlerfrei zusammengebauter Atemregler muss nicht angepasst werden. Es ist lediglich eine Programmierung des Mikrocontrollers erforderlich. Der Programmierer wird an den XP2-Anschluss angeschlossen (ein standardmäßiger sechspoliger Anschluss für die In-Circuit-Programmierung von AVR-Mikrocontrollern). In diesem Fall muss der Controller vom Programmiergerät mit Spannung versorgt werden (der Controller muss während der Programmierung vom Netz getrennt sein). Die angehängten Dateien enthalten zwei Firmware: Eine implementiert nur die Touch-Steuerung und die zweite – beide Steuerungsarten für 5 Minuten. (Zum Testen der Leistung des Geräts gedacht).

Für voll funktionsfähige Firmware wenden Sie sich bitte an den Autor, alexperm72@mail.ru.

Die FUSE-Bits des DD1-Mikrocontrollers müssen wie folgt programmiert werden:

• CKSEL3...0 = 0100 – Synchronisation vom internen RC-Oszillator 8 MHz;
• CKDIV8 =0 – Taktfrequenzteiler durch acht ist aktiviert;
• SUT1...0 =10 - Anlaufzeit: 14CK + 65 ms;
• CKOUT = 1 – Ausgangstakt auf CKOUT deaktiviert;
• BODLEVEL2...0 = 101 – Schwellenwert für den 2,7-V-Versorgungsspannungs-Steuerkreis;
• BODEN = 0 Leistungsüberwachung aktiviert
• EESAVE = 0 – das Löschen des EEPROMs während der Chipprogrammierung ist deaktiviert;
• WDTON = 1 - Keine dauerhafte Aktivierung des Watchdog Timers;
Der Rest der FUSE-Bits sollte besser unberührt bleiben. Das FUSE-Bit ist programmiert, wenn es auf „0“ gesetzt ist.
Anschließend sollten Sie das Kalibrierungsbyte für den internen RC-Oszillator bei 8 MHz lesen und in den Flash-Speicher unter Adresse 7FFh (letzte Zelle) schreiben.

Die Bedienungsanleitung befindet sich in den beigefügten Dateien. Der Controller verfügt über einen Modus zur Überprüfung der Fernbedienung auf Kompatibilität. Dazu müssen Sie es einschalten und die Mindesthelligkeit einstellen, dann eine beliebige Taste auf der Fernbedienung drücken und wenn es nach dem RC-5-System funktioniert, ertönt 1 Sekunde lang ein Piepton. Zulässige Gesamtleistung der geschalteten Lampen - 400 W. Bei einem größeren ist es erforderlich, einen Triac auf einem Kühlkörper des entsprechenden Bereichs zu installieren.

Der Regler ist so konzipiert, dass er nur die aktive Last steuert. Schließen Sie keine anderen Geräte wie Leuchtstofflampen oder Elektromotoren daran an. Dadurch kann der Regler beschädigt werden. Der Regler hat eine gute Wiederholgenauigkeit, alle zusammengebauten Exemplare begannen sofort zu funktionieren, ohne dass eine Anpassung erforderlich war.

Bedenken Sie bei der Montage und Einstellung des Reglers, dass alle seine Elemente unter Netzspannung stehen und eine Berührung zu Stromschlägen führen kann.

Laden Sie Projektdateien in einem Archiv herunter

Autor: Alexey Batalov, alexperm72@mail.ru, ICQ#: 477022759; Veröffentlichung: mcuprojects.narod.ru/dimmerSIR/DimmerSIR.html

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