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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Leistungsregler am Mikrocontroller Z8. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren Ein Lastleistungsregler (PM) oder „Dimmer“ sorgt für die automatische Anpassung der der leichten Last zugeführten Leistung auf verschiedene voreingestellte Werte. Die Werte der oberen und unteren Ebenen sowie die Übergangszeit zwischen ihnen werden vom Benutzer festgelegt. RM ermöglicht nicht nur die Einstellung eines angenehmen Beleuchtungsniveaus in Räumen und Sälen, sondern auch ein sanftes Einschalten innerhalb einer bestimmten Zeit und eine Erhöhung der Lebensdauer von Glühlampen. Die Steuerung des Geräts erfolgt über Tasten und eine dreistellige Anzeige. Der RM kann sowohl im manuellen als auch im automatischen Modus betrieben werden. Im ersten Fall wird die erforderliche Helligkeit der Lampen durch Erhöhen oder Verringern der ihnen zugeführten Leistung in Schritten von 5 % ausgewählt, und im zweiten Fall ändert der Controller die Ausgangsleistung in einem bestimmten Intervall für eine festgelegte Zeit automatisch stufenlos. Die Grenzwerte der Leistungsstufen werden im Bereich von 0...99 % gewählt (in Schritten von 5 %, die letzte - 4 %). und das Übergangszeitintervall zwischen ihnen liegt zwischen 0 und 60 s (in Schritten von 5 s). Mit RM können nicht nur leichte, sondern auch andere aktive Netzlasten (z. B. Heizgeräte verschiedener Art, einschließlich Lötkolben usw.) bedient werden. Technische Hauptmerkmale des Geräts: Versorgungsspannung -220 V ±20 %; Stromverbrauch - nicht mehr als 60 mA; Umgebungstemperaturbereich - von 0 bis +60°C. Der Maximalwert des Laststroms und der Grenzwert der Schaltleistung werden durch den verwendeten Triac und dessen Kühlkörper bestimmt. Die Basis des RM sind zwei Mikrocontroller. Eines davon – das Haupt- oder Führungspaar – befindet sich auf der modifizierten PU-Platine (Abb. 5), beschrieben in „Radio“, Nr. 7.
Es verfügt über eine Reihe von Kontakten X2 (X1P) zum Anschluss eines Slave-Geräts über die serielle SPI-Schnittstelle, deren Funktionen im Controller von der Frontplattenplatine übernommen werden (Abb. 6). Es enthält den zweiten (Slave-)Mikrocontroller des Paares DD1 mit einer Frequenzeinstellschaltung ähnlich der in den zuvor beschriebenen Ausführungen verwendeten, sowie eine dreistellige Anzeige HG1, Tasten SB1 - SB4 und einen nichtflüchtigen Speicherchip DS1 . Das Vorhandensein einer Anzeige und Tasten vereinfacht die Auswahl des Betriebsmodus und der nichtflüchtige Speicher behält den ausgewählten Modus nach dem Ausschalten des Geräts bei.
Der Hauptmikrocontroller des Paares bedient die Tasten und die nichtflüchtige Speichereinheit, erzeugt Steuersignale für den Leistungsschaltkreis des Geräts und generiert außerdem Informationscodes für den Anzeigeprozessor. Der zweite Mikrocontroller arbeitet synchron mit dem ersten und ist lediglich für die Umwandlung seiner Informationscodes in Impulse zur dynamischen Steuerung der digitalen Anzeige verantwortlich. RM-Mikrocontroller werden von einer verbesserten transformatorlosen PU-Quelle gespeist, bei der die Kapazität des Kondensators C3 auf 1 μF erhöht und der Widerstand des Widerstands R1 auf 24 Ohm reduziert wird. Als DD1 kam ein leistungsstärkerer Mikrocontroller Z86E0408PSC zum Einsatz. Darüber hinaus ist in dieser Anwendung ein achtpoliger (statt sechspoliger) X2 (X1P)-Anschluss auf der PU-Platine verbaut und es werden P2.6-Ports verwendet. P2.7, schließen Sie die Widerstände R7, R8 (ihre Funktionen werden vom Widerstand R1 der Frontplattenplatine ausgeführt), den Triac VS1 und die Schaltkreise VD5C7, VD6C8 aus (stattdessen werden die entsprechenden Ziele auf der Frontplattenplatine verwendet). Ansonsten ähnelt das auf der PU-Platine für PM montierte Gerät dem im ersten Teil des Artikels beschriebenen. Um Fehlfunktionen im Betrieb des Geräts zu vermeiden, werden Dioden mit geringem Durchlassspannungsabfall als Schutzdioden VD1 - VD3 des Ports P3 des Mikrocontrollers DD1 (Abb. 6) verwendet (es können die Dioden D310, D311 oder beliebige Schottky-Dioden verwendet werden Signaldioden). Indem wir die PU- und Frontplattenplatinen mit Drähten verbinden, die nicht länger als 200 mm sind, und sie zusammen mit dem VS1-Triac und seinem Kühlkörper in einem geeigneten Gehäuse unterbringen, erhalten wir einen fertigen RM für eine bestimmte Leistung. Die Firmware-Codes für die EEPROM-Mikrocontroller der PU-Boards und des Frontpanels sind jeweils in Tabelle 6 angegeben. 7 und XNUMX.
Die PM-Anzeige kann in den folgenden drei Modi betrieben werden: Anzeige der Einstellungen des automatischen Modus, deren Korrektur und Anzeige des aktuellen Leistungswerts. Der erste zeigt den Parameter an und der zweite und dritte zeigen seine Werte an. Die Anzeigeparameter sind in Parameter für den automatischen Modus und Parameter unterteilt, die den aktuellen Wert der Ausgangsleistung des Geräts charakterisieren. Es gibt drei Parameter für den automatischen Modus: L – der Leistungswert der ersten (unteren) Stufe, H – die zweite (obere) Stufe, t – die Übergangszeit von einer von ihnen zur anderen. Es gibt auch drei Parameter, die den aktuellen Wert der der Last zugeführten Leistung charakterisieren: o – Anfangsniveau (immer 0 %), u – Leistung der ersten (unteren) Stufe, u – die gleiche, zweite (obere) Stufe. Elemente der ersten Ziffer des HG1-Indikators, die die fett gedruckten Symbole bilden, sind in der Tabelle angegeben. 8.
In den Ziffern des Parameterwerts zeigt die Anzeige entweder die Höhe der der Last zugeführten Leistung an (0...99 %). oder das Zeitintervall für einen sanften Wechsel im automatischen Modus der Ausgangsleistung zwischen eingestellten Werten (0...60 s). Abhängig von der Art der Anzeige sind die Funktionen der Bedientasten für die Gerätebedienung unterschiedlich (Tabelle 9). Somit wird der gewünschte Parameter im Anzeigemodus durch sequentielles Drücken der SB2-Taste entlang des Rings ausgewählt: L, Н, t, #, L, Н,..., wobei # einer der Parameter ist, die den aktuellen Zustand des charakterisieren laden (о, u, u). In diesem Fall zeigen die zweite und dritte Ziffer des Indikators den Wert der aktuellen Einstellungen des Automatikmodus für jeden Parameter an (wenn L, H, t ausgewählt sind) oder den aktuellen Wert der der Last zugeführten Leistung (wenn # ist ausgewählt).
Um einen neuen Wert für einen der Parameter des Automatikmodus einzugeben, wählen Sie den gewünschten Wert im Anzeigemodus aus (mit SB2) und drücken Sie die Taste SB4, um das Gerät in den Modus zur Korrektur seines Werts zu schalten. Die Bestätigung, dass sich das Gerät in diesem Modus befindet, ist das Flackern des Dezimalpunkts der ersten Ziffer der Anzeige. Ändern Sie den Parameter, indem Sie nacheinander die Tasten SB 1 oder SB3 drücken: Wenn Sie die erste Taste einmal drücken, verringert sich ihr Wert in Schritten von 5 Einheiten, und wenn Sie die zweite Taste drücken, erhöht er sich im gleichen Schritt. Drücken Sie abschließend die Taste SB4 und der neue Parameterwert wird im nichtflüchtigen Speicher des Geräts als aktueller Wert gespeichert. Wenn das Korrekturergebnis aus irgendeinem Grund annulliert und auf den vorherigen Wert des Parameters zurückgesetzt werden muss, drücken Sie die Taste SB2. In beiden Fällen kehrt die Anzeige durch Drücken der Taste (SB4 oder SB2) vom Korrekturmodus in den Anzeigemodus zurück ( das Flackern des Dezimalpunkts der ersten Ziffer hört auf). Um das Gerät im Automatikmodus zu betreiben, werden zunächst im Korrekturmodus die entsprechenden Werte der Parameter L, H und t eingestellt. Anschließend schalten Sie das Gerät mit der Taste SB2 in den Anzeigemodus des aktuellen Ausgangsleistungswertes (o, u, u). Mit den Tasten SB1 und SB3 können Sie nun die aktuelle Leistungsstufe entsprechend den zuvor eingegebenen Automatikmodus-Einstellungen (L, H, t) ändern. Beim Berechnen des automatischen Übergangs zwischen den Ausgangsleistungsstufen flackern die zweite und dritte Ziffer von HG1 und zeigen so den Änderungsprozess an. Wenn der Wert der ersten Stufe (u) blinkt, erfolgt der Übergang zur unteren Stufe, und wenn der zweite (u) - zur oberen Stufe. Mit der Anfangsstufe (o) verbundene Übergänge werden immer mit einer „hart“ vorgegebenen maximal zulässigen Geschwindigkeit (50 %/s) durchgeführt. Dieser Wert wird programmgesteuert eingestellt, um die Lebensdauer von Glühlampen durch Eliminierung des anfänglichen Spannungsstoßes zu erhöhen. Beim Übergang von der ersten zur ersten Stufe blinkt immer der Wert der letzten Stufe (o). Um auf manuelle Steuerung umzuschalten, wird die Anzeige (mit der Taste SB2) in den Modus der Anzeige des aktuellen Wertes der Ausgangsleistung geschaltet und die Taste SB4 gedrückt. Das Vorhandensein im manuellen Steuermodus wird durch das Blinken des gleichen Dezimalpunkts der ersten Ziffer der Anzeige angezeigt. In diesem Fall können Sie mit den Tasten SB1 und SB3 die Leistungsstufe der Last in Schritten von 5 % verringern bzw. erhöhen. Die Rückkehr zur automatischen Steuerung erfolgt durch Drücken der Taste SB2 und wird durch das Aufhören des Flackerns des Dezimalpunkts bestätigt. Im manuellen Steuermodus können Sie die Leistungsstufen der unteren (L) und oberen (H) Stufe des automatischen Betriebsmodus einstellen (wählen) und sich dabei direkt an der Helligkeit der Last orientieren. Dazu wird das Gerät in den Automatikmodus geschaltet und mit der Taste SB1 oder SB3 die Ausgangsleistungsstufe ausgewählt, die korrigiert werden muss. In diesem Fall erreicht das Gerät die angegebene Leistungsstufe (L oder H). Anschließend schalten Sie das Gerät mit der Taste SB4 in den manuellen Steuermodus und stellen mit der Taste SB1 oder SB3 die für die eingestellte Leistungsstufe erforderliche Lastglühhelligkeit ein. Danach wird die Taste SB4 erneut gedrückt und der im manuellen Modus ausgewählte Leistungswert wird in die nichtflüchtige Speicherzelle entsprechend der eingestellten Stufe kopiert. Wenn der Wert des aktuellen Parameters u ausgewählt wird, ändert sich der Einstellwert der unteren Stufe L und der Parameter u ändert den Einstellwert der oberen Stufe H. Der Wert der Anfangsstufe o kann nicht geändert werden. Autoren: A. Olkhovsky, S. Shcheglov, A. Matevosov, K. Chernyavsky, Moskau
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