Automatischer Lichtschalter mit Nachtlichtfunktion. Schema, Beschreibung

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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Automatischer Lichtschalter mit Nachtlichtfunktion und stufenloser Lichtsteuerung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Mikrocontroller

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Der automatische Lichtschalter (im Folgenden Gerät genannt) dient zur automatisierten Steuerung der Beleuchtung in einem Raum. Das Funktionsprinzip des Geräts basiert auf der Zählung der Anzahl der Personen im Raum. Die maximale Personenzahl, die dieses Gerät registrieren kann, beträgt 255 Personen, was für praktische Zwecke mehr als ausreichend ist. Das Gerät wird über einen einzigen Druckknopf gesteuert.

Das Gerät führt folgende Funktionen aus:

- Wenn die erste Person den Raum betritt, schaltet sie das Licht sanft auf die eingestellte Helligkeitsstufe ein;
- Wenn die letzte Person den Raum verlässt, schaltet sie das Licht sanft aus;
- Der Lichtsensor sorgt dafür, dass die Beleuchtung erst nach Einbruch der Dunkelheit eingeschaltet wird (tagsüber schaltet sich das Licht nicht ein);
- Bei kurzem Tastendruck (weniger als 1 s) bei eingeschalteter Beleuchtung geht das Licht nach 10 s sanft aus, bei ausgeschalteter Beleuchtung schaltet sich das Licht sanft ein;
- Wenn die Taste länger als 1 s, aber nicht länger als 3 s gedrückt wird, schaltet das Gerät in den Nachtlichtmodus. Wenn die letzte Person den Raum verlässt, wird das Licht nicht vollständig ausgeschaltet und die Helligkeit der Lampe wird auf ein bestimmtes Minimum reduziert;
- Wenn die Taste längere Zeit (mehr als 3 s) gedrückt gehalten wird, wechselt das Gerät in den Modus zur Anpassung der Helligkeit der Lampe. Die Helligkeit wird zyklisch verringert und erhöht (die Taste sollte im Moment losgelassen werden, in dem die gewünschte Helligkeit der Lampe erreicht ist).
Tagsüber ist die Schaltfläche nicht aktiv.

Alle Modi werden durch eine zweifarbige LED angezeigt:

Bei ausreichend Licht (tagsüber) flackert die LED rot. Dies zeigt an, dass sich das Gerät im Standby-Modus befindet.
Bei unzureichender Beleuchtung (abends, nachts) leuchtet die LED grün. Dies ist die Hauptbetriebsart.
Beim Wechsel in den Nachtlichtmodus leuchtet die LED gelb.
Bei kurzem Tastendruck (Licht-Aus-Modus) leuchtet die LED rot, nach 10 Sekunden, wenn das Licht erlischt, leuchtet sie wieder grün

Im Dimmmodus leuchtet die LED in folgenden Kombinationen:

- Beim Umschalten in den Beleuchtungshelligkeitssteuerungsmodus blinkt es einmal rot und einmal grün.
- beim Verlassen des Helligkeitsregelungsmodus - blinkt einmal grün, einmal rot;
- Im Dimmmodus der Beleuchtung leuchtet die LED bei Erreichen der minimalen Helligkeit kurzzeitig rot auf und bei Erreichen der maximalen Helligkeit wechselt sie in grün.

Um die Beleuchtung auszuschalten, wenn sich Personen im Raum befinden (z. B. wenn Sie zu Bett gehen), müssen Sie die Taste kurz (nicht länger als 1 s) drücken und wieder loslassen. In diesem Fall leuchtet die LED rot und das Gerät wechselt in den Timer-Modus. Nach 10 Sekunden erlischt das Licht sanft und die LED leuchtet wieder grün und zeigt damit den Hauptbetriebsmodus des Geräts an.

Um in den Nachtlichtmodus zu wechseln, muss die Taste länger als 1 s gedrückt gehalten und nach Erlöschen der LED losgelassen werden. Wenn Sie in diesem Moment die Taste weiterhin gedrückt halten, wechselt das Gerät nach einigen Sekunden in den Modus zum Anpassen der Helligkeit der Lampe, was durch zwei LED-Blitze (1 rot und 1 grün) signalisiert wird, wonach die Helligkeit der Lampe abnimmt oder zunimmt. Die Taste sollte in dem Moment losgelassen werden, in dem die Helligkeit das gewünschte Niveau erreicht. Danach signalisiert die LED erneut ein Signal mit zwei Blinkzeichen (1 grün und 1 rot) und das Gerät wechselt in den Hauptbetriebsmodus.

Mit diesem Gerät können Sie nicht nur Strom sparen, sondern auch die Lebensdauer von Glühlampen verlängern, da sich die Lampen sanft und nicht abrupt einschalten, wie es bei den meisten dieser Geräte der Fall ist. Dieses Gerät verursacht keine Störungen im Netzwerk, weil Als Steuerelement wird ein Feldeffekttransistor und kein Thyristor verwendet.

Dieses Gerät wurde auf Basis des ATMega8-Mikrocontrollers entwickelt, was zum geringen Stromverbrauch des Geräts selbst beitrug und weitere Möglichkeiten für die Aufrüstung des Geräts durch einfache Programmänderung bietet. Das Gerät verfügt über eine galvanische Trennung vom Netz, was seine Sicherheit erhöht.

Funktionsprinzip des Geräts

Das Funktionsprinzip des Geräts basiert auf der Kreuzung einer ein- oder ausgehenden Person mit den IR-Strahlen des Bewegungsrichtungssensors. Beim Betreten eines Raumes blockiert eine Person zunächst einen Sensor, dann einen anderen und beim Verlassen umgekehrt. Gleichzeitig zählt der Controller die Anzahl der Personen, die das Gelände betreten und verlassen. Der Algorithmus des Programms berücksichtigt verschiedene Situationen. Wenn beispielsweise eine Person beim Betreten des Raums beide Sensoren blockiert und dann, nachdem sie es sich anders überlegt hat, zurückgeht, geht das Licht im Raum nicht an. Diese. Damit der Controller davon ausgeht, dass eine Person den Raum betreten hat, muss die Bedingung erfüllt sein (Zahlen entsprechen blockierten Sensoren, 0 – der Sensor ist nicht blockiert): 0-1-12-2-0 und beim Verlassen 0-2-21-1-0. Dies minimiert Fehlalarme des Geräts.

Die Sensoren werden auf Basis von TSOP1736 zusammengebaut und im Türrahmen in einer Höhe von 70–80 cm über dem Boden in einem Abstand von 3–4 cm voneinander montiert. Die IR-LED ist auf der gegenüberliegenden Seite der Box gegenüber den Sensoren angebracht, sodass sie beide Sensoren beleuchtet. Es ist wünschenswert, die LED und die Sensoren mit abgedunkeltem Glas abzudecken, das für IR-Strahlung „transparent“ ist.

(zum Vergrößern klicken)

Bei einer Glühlampenleistung von bis zu 60 W kann der Feldeffekttransistor nicht auf einem Heizkörper installiert werden, bei mehr Leistung muss er auf einem Heizkörper mit einer Fläche von etwa 25-30 cm² installiert werden. Bei bekanntermaßen guten Teilen beginnt das Gerät sofort zu arbeiten. Der Trimmerwiderstand R13 stellt die Beleuchtung ein, bei der die Beleuchtung eingeschaltet wird. Pin 23 des Mikrocontrollers (DAY_OUT) dient zum Anschluss ähnlicher Geräte ohne Lichtsensor. Diese. Tagsüber wird an diesem Ausgang log 0 und nachts log 1 gesetzt.

Alle Fragen und Vorschläge werden per E-Mail entgegengenommen: shemavr [dog] yandex.ru. Geben Sie „Frage“ in das Feld „Betreff“ ein. Um einen „zusammengenähten“ Mikrocontroller zu bestellen, senden Sie einen Antrag mit dem Betreff „Bestellung“ an dasselbe Postfach (Controller werden bisher nur innerhalb der Ukraine verschickt). Wir suchen Unternehmen für eine Zusammenarbeit (Ukraine).

Die Firmware des Mikrocontrollers wird mit einer Demoversion des Programms vorgestellt: скачать.

Die Demoversion erlegt dem Betrieb des Geräts einige Einschränkungen auf, nämlich:
- die Anzahl der vom Gerät registrierten Personen ist auf zwei begrenzt;
- der Tagmodus ist deaktiviert, d.h. das Licht schaltet sich tagsüber ein;
- Sie können die Helligkeit der Glühbirne nur auf 1/4 des Maximums einstellen.
In der Arbeitsversion des Programms sind diese Einschränkungen aufgehoben.

Sicherungsprogrammierung: Folgende Sicherungen sollten im MK programmiert (auf Null zurückgesetzt) werden: BOOTSZ0, BOOTSZ1, CKOPT.

Autor: Karavansky Alexander; Veröffentlichung: cxem.net

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