Управление люстрой по двум проводам на микроконтроллере

Управление люстрой по двум проводам на микроконтроллере

Управление люстрой по двум проводам

Автор: eufs
Опубликовано 24.08.2012
Создано при помощи КотоРед.

Началось все с простого. Позвонил брат и сказал, что приобрел люстру с семью лампами. Уж очень она понравилась ему и его жене. Подключить и повесить — не проблема, проблема в отсутствии третьего провода от выключателя до крючка на потолке. Семь ламп — красиво, но как-то многовато. Существуют решения в виде светорегулятора на диммере, но они не устраивают, по причине ухода ламп в ИК диапазон при уменьшении их питания. Попросту говоря свет от люстры становится желтым. Теряется вся прелесть люстры. Тут уместно вспомнить о КПД лампы при понижении питания, чтобы окончательно отказатся от такого способа. К тому же качество предлагаемых подобных устройств, оставляет желать лучшего.

Почему же не помочь? Итогом работы явилось предлагаемое устройство.

Разделенное на неравные (или равные) части все лампы, образуют два канала.

Со стороны пользователя, сей девайс ничего особенного не делает. При включении зажигает плавно первую группу ламп, если надо поярче, то при перещелкивании выключателем вместе плавно зажигаются обе группы. Плавный розжиг, позволит экономить на приобретении новых ламп накаливания и откладывать сэкономленное на покупку семи энергосберегаек.

Все должно быть как в Швеции (то есть — с умом), поэтому в схеме могут найтись лишние детали, лишь повышающие надежность.

Программа тоже швейцарская, из-за этого внутри МК происходит следующее:

— фильтруется оконным фильтром сигнал синхронизации;

— специальным методом осуществляется проверка на ее наличие;

— при исчезновении синхронизации происходит переключение состояния автомата, с запоминанием его в оперативной памяти;

— если синхронизация пропадает надолго, триггер состояния сбрасывается в исходное состояние, чтобы при следующем включении опять работал только один канал.

Работающему по такому принципу устройству не страшны помехи по сети, вплоть до сброса МК, потому как при аппаратном ресете проверяются контрольные ячейки в ОЗУ, по информации которых восстанавливается работа устройства с сохранением углов управления, поэтому если и случится (не дай Бог) сбой в работе из-за помехи, то его можно и не увидеть по лампам.

Сведения для интересующихся:

Исходным событием, которое переключит работу устройства с одного на два канала, является пропадание синхронизации на время 160-960 мс. Если пропадет на большее время, то устройство вернется в исходное состояние, то есть на работу с одной группой ламп. Управление симисторами импульсно-фазовым методом с длительностью отпирающего импульса 40мкс и с 250 дискретными углами. Если в периоде не зафиксирована синхронизация, то управляющий импульс не выдается.

Собственно говоря, схема:

Фото готового устройства. Сделано плоским, чтобы влазило в основание люстры. Отсюда размер платы.

Управление люстрой по двум проводам

Автор: eufs
Опубликовано 24.08.2012
Создано при помощи КотоРед.

Началось все с простого. Позвонил брат и сказал, что приобрел люстру с семью лампами. Уж очень она понравилась ему и его жене. Подключить и повесить — не проблема, проблема в отсутствии третьего провода от выключателя до крючка на потолке. Семь ламп — красиво, но как-то многовато. Существуют решения в виде светорегулятора на диммере, но они не устраивают, по причине ухода ламп в ИК диапазон при уменьшении их питания. Попросту говоря свет от люстры становится желтым. Теряется вся прелесть люстры. Тут уместно вспомнить о КПД лампы при понижении питания, чтобы окончательно отказатся от такого способа. К тому же качество предлагаемых подобных устройств, оставляет желать лучшего.

Читайте также:  Не скидывается музыка на флешку

Почему же не помочь? Итогом работы явилось предлагаемое устройство.

Разделенное на неравные (или равные) части все лампы, образуют два канала.

Со стороны пользователя, сей девайс ничего особенного не делает. При включении зажигает плавно первую группу ламп, если надо поярче, то при перещелкивании выключателем вместе плавно зажигаются обе группы. Плавный розжиг, позволит экономить на приобретении новых ламп накаливания и откладывать сэкономленное на покупку семи энергосберегаек.

Все должно быть как в Швеции (то есть — с умом), поэтому в схеме могут найтись лишние детали, лишь повышающие надежность.

Программа тоже швейцарская, из-за этого внутри МК происходит следующее:

— фильтруется оконным фильтром сигнал синхронизации;

— специальным методом осуществляется проверка на ее наличие;

— при исчезновении синхронизации происходит переключение состояния автомата, с запоминанием его в оперативной памяти;

— если синхронизация пропадает надолго, триггер состояния сбрасывается в исходное состояние, чтобы при следующем включении опять работал только один канал.

Работающему по такому принципу устройству не страшны помехи по сети, вплоть до сброса МК, потому как при аппаратном ресете проверяются контрольные ячейки в ОЗУ, по информации которых восстанавливается работа устройства с сохранением углов управления, поэтому если и случится (не дай Бог) сбой в работе из-за помехи, то его можно и не увидеть по лампам.

Сведения для интересующихся:

Исходным событием, которое переключит работу устройства с одного на два канала, является пропадание синхронизации на время 160-960 мс. Если пропадет на большее время, то устройство вернется в исходное состояние, то есть на работу с одной группой ламп. Управление симисторами импульсно-фазовым методом с длительностью отпирающего импульса 40мкс и с 250 дискретными углами. Если в периоде не зафиксирована синхронизация, то управляющий импульс не выдается.

Собственно говоря, схема:

Фото готового устройства. Сделано плоским, чтобы влазило в основание люстры. Отсюда размер платы.

Для успешного подключения любого осветительного прибора требуется не менее двух проводов – нулевой и фазный. Если будет использоваться светильник на несколько лампочек, то нередко возникает желание настроить разные режимы работы (со свечением одного, двух или всех источников света).

В этих целях пригодятся парные выключатели или несколько отдельных устройств, подключенных к разным группам ламп. В таком случае требуется дополнительная проводка и коммутация отдельной фазы к каждому выключателю. Все это актуально на этапе проектирования, но если в квартире уже сделан ремонт и появилась необходимость заменить обычный светильник на многофункциональный, то придется действовать одним из двух методов.

Читайте также:  Как снять радиатор с процессора на защелках

Первый вариант – купить «умную» люстру с пультом дистанционного управления. В ее блок-схеме уже заложена поддержка разных режимов. Второй вариант – воспользоваться определенными схемами, обеспечивающими управление люстрой по двум проводам.

Схемы подключения

Существует сразу несколько вариантов подключения люстры для управления по двум проводам. Во всех случаях нет необходимости штробить стены или портить потолок для прокладки нового кабеля.

Релейная система подключения

Такой вариант прост в реализации, но его существенным недостатком является быстрый износ деталей. После тысячекратных включений и выключений света схема выйдет из строя. Элементы спрятаны под декоративным колпачком, расположенным у потолка. Приблизительно раз в год придется «потрошить» содержимое и заменять перегоревшие детали.

На картинке ниже вы можете увидеть схему релейного подключения и управления осветительным прибором:

Главные элементы здесь — два терморезистора, один конденсатор, реле К1 и диодный мост.

Когда включается лампа, то холодный терморезистор R2 увеличивает свое сопротивление. Напряжение поступает на реле K1, что приводит к размыканию контактов и включению трех ламп в цепи. Спустя пару секунд происходит нагрев терморезистора, благодаря чему сопротивление в цепи понижается и стабилизируется.

При выключении питания на полсекунды терморезистор не успевает остыть, контакты остаются замкнутыми. Загораются все шесть имеющихся ламп. Чтобы заставить светильник работать в первом режиме (три лампы), потребуется отключить напряжение на несколько секунд. Как видите, данный вариант недоработанный, но все же может быть реализован в домашних условиях.

Способы использования полупроводников в управлении освещением люстры

Наиболее распространенным методом является применение транзисторов в схемах подключения люстры по двум проводам. Электротехнические элементы долговечны, допускаются частые переключения. На выбор дается несколько видов управления.

Управление на базе счетчика

Для управления люстрой используются счетные импульсы. Первый сбрасывает счетчик, второй – приводит к последовательному включению лампочек. При каждом следующем щелчке выключателя вступает в действие или выключается новая группа источников света. Чтобы выполнить сброс импульсов, потребуется пауза на 15-20 секунд.

Сдвиговый регистр

В самом названии заложен принцип действия схемы. Попадающий на ее начало импульс передается по цепи на нужные выходы. В дальнейшем принцип работы идентичен варианту, описанному выше.

Тиристор

Для питания схемы управления используется диодный мост, выполняющий функции выпрямителя тока. При активации выключателя загорается первая лампочка в цепи. Происходит постепенная зарядка конденсаторов, при этом дополнительный мост удерживает транзистор и тиристор в закрытом положении. При смене положения выключателя конденсатор перезаряжается.

Микроконтролирование люстры

Для реализации схемы на микроконтроллере требуется небольшой процессор с программным обеспечением. С его помощью можно выбрать любой принцип работы с различными вариациями дополнительных функций. В качестве основы берется аналогичная схема.

Задействуем диоды

Другая идея управления люстрой по двум кабелям связана с применением диодной схемы. Выполняется подключение нескольких выключателей, соединенных параллельно друг другу. Для включения лампочек они используют диоды, которые размещаются и перед выключателями, и перед лампами. Полупроводник способен пропускать всего лишь одну полуволну синусоидального напряжения в промышленной сети. Поэтому происходит включение того источника света, который расположен непосредственно перед диодом.

Читайте также:  Настольная игра судьба 90 х гг

Недостатком такого варианта является то, что для каждой группы светильников выполняется подача половины напряжения от сети питания. Это уместно для обычных ламп накаливания, но не подходит для светодиодных и люминесцентных источников света. Даже если они включатся, то в дальнейшем намного быстрее выйдут из строя.

Что касается ламп накаливания, они будут мерцать с частотой 50 Гц (аналогичная частота в бытовой электросети). Это негативно сказывается на самочувствии находящегося в помещении человека, поэтому в жилых домах такой свет использовать не рекомендуется.

При помощи диода можно обеспечить включение всех лампочек с разной мощностью. При щелчке по первому выключателю подается первая полуволна, по второму – все напряжение. Вариант уместен для ламп накаливания и светодиодных источников с диммерами. Дополнительно схема должна включать конденсаторы, обеспечивающие включение первой группы источников. Достаточно емкости на 1 мкФ и напряжения свыше 300 В. В качестве диодов можно взять отечественные КД202, КД203, КД206 или зарубежные 1n4007.

Схема на терморезисторе и реле

Другой вариант подключения и управления светильником подразумевает наличие в схеме реле и терморезистора. Когда происходит включение, то напряжение подается на первую часть схемы, и подключенные к ней лампы зажигаются. Еще одна группа ламп питается обычным замкнутым реле. При подаче питания контакты размыкаются.

Параллельно реле подключаются резистор и терморезистор. Когда ток проходит через второй элемент, то он постепенно нагревается. Повышение температуры приводит к снижению сопротивления.

Ток включения всегда больше тока удержания. Поэтому при уменьшенном сопротивлении терморезистора ток пройдет дальше, а на реле питания будет достаточно для того, чтобы удерживать его во включенном состоянии. Для включения всех ламп нужно выключить и включить схему повторно и без паузы. В таком случае терморезистор останется нагретым, ток продолжит следовать через него, а тока на катушке будет недостаточно для ее размыкания. Чтобы вновь включить первую группу лампочек, придется отключить свет, подождать 20-30 секунд и нажать на выключатель повторно.

Используем счетчик

Для реализации данной схемы нужно задействовать несколько логических элементов. При подаче импульсов на выходе возникают логические единицы и нули. Они необходимы для активации полупроводниковых транзисторов (или других подобных элементов).

Ниже можно ознакомиться с функциональной схемой:

Чтобы отключить первую группу и включить другую, следует быстро щелкнуть выключателем.

Алгоритм действия следующий:

Когда питающий сигнал попадает на вход R, то выполняется сброс счетчика. Чтобы это произошло, следует отключить SA1 на 15-20 секунд. Для формирования счетных импульсов используется элемент DD3.

Как видно, существует огромное количество различных схем для коммутации люстры, работающей от нулевого и фазного проводов. Выбирать тот или иной вариант следует в зависимости от знаний электротехники, опыта работы и наличия комплектующих. Чем дешевле схема подключения, тем ниже ее долговечность и функциональность.

Ссылка на основную публикацию
Узнать историю своих предков по фамилии
История собственной семьи вызывает интерес каждого человека. Слушая семейные легенды, люди нередко увлекаются судьбой своих предков, составляют генеалогическое дерево, стараясь...
Топ лучших видеокарт для игр
Видеокарты крайне быстро улучшаются, практически каждые полгода выходит видеоадаптер, значительно превосходящий предшественника. Активный прогресс обусловлен быстрым увеличением системных требований компьютерных...
Топ приложений для запоминания слов
Топ-8 приложений, где запоминать английские слова Приложения для изучения английских слов помогают быстро и эффективно пополнять словарный запас. Без работы...
Узнать откуда пришло заказное письмо по номеру
Многим гражданам периодически приходит корреспонденция, сопровождаемая извещениями, в которых содержится скудная информация, не дающая представления об отправителе. В случае невозможности...
Adblock detector