Sterownik podświetlenia schodów z wejściem dla czujnika ruchu

Sterownik podświetlenia schodów z wejściem dla czujnika ruchu
Pobierz PDF Download icon
Pierwszym krokiem do budowy "inteligentnego domu" może być wykonanie urządzenia opisywanego w tym artykule, czyli automatycznego sterownika oświetlania schodowego współpracującego z czujnikami ruchu oraz dowolnymi przyciskami.

Rysunek 1. Schemat ideowy włącznika schodowego z wejściem PIR

Włącznik składa się z dwóch bloków funkcjonalnych: sterownika schodowego oraz obwodu sterującego załączaniem oraz wyłączaniem w zależności od oświetlenia. Istnieje również możliwość zablokowania obwodu załączającego poprzez włożenie zworki JP1.

Schemat ideowy włącznika pokazano na rysunku 1. Blok główny urządzenia składa się z mikrokontrolera ATmega8, przekaźników oraz tranzystorów wykonawczych. Mikrokontroler jest taktowany za pomocą wewnętrznego generatora RC (8 MHz).

W sterowniku zastosowano programowy PWM, co pozwala na płynne zaświecanie i gaszenie poszczególnych źródeł światła. Sterownik ma 10 wyjść PWM 12 V (X1...X10) umożliwiających bezpośrednie zasilenie popularnych taśm LED. Do wejść X12 i X13 można przyłączyć tanie i popularne czujniki ruchu PIR zasilane napięciem +5 V lub zastosować przełącznik. Dwa przekaźniki w układzie służą do sterowania załączaniem oraz wyłączaniem.

Rysunek 2. Schemat montażowy włącznika schodowego z wejściem PIR

Blok wyłącznika zmierzchowego zbudowano w oparciu o wzmacniacz operacyjny TL081. Pracuje on w konfiguracji komparatora (otwarta pętla sprzężenia zwrotnego) porównując napięcie zadane za pomocą potencjometru PR1 z napięciem uzyskiwanym z dzielnika składającego się z rezystora R3 i fotorezystora FR.

Obniżenie intensywności oświetlenia fotorezystora FR powoduje wzrost napięcia na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego U1. Gdy to napięcie stanie się większe od napięcia panującego na wejściu nieodwracającym, na wyjściu wzmacniacza wystąpi poziom wysoki. Konsekwencją będzie spolaryzowanie bazy tranzystora T1, a w rezultacie załączenie przekaźnika RL1.

Rysunek 3. Ustawienie bitów opcji mikrokontrolera ATmega8

Potencjometr PR1 pozwala na regulowanie progu czułości w szerokim zakresie. Dodatkowy obwód zbudowany z wykorzystaniem kondensatora C6 eliminuje przypadkowe zaburzenia i drgania oraz zapewnia niezawodne przełączanie po przekroczeniu ustalonego progu zadziałania. Uniemożliwia też powstanie oscylacji, gdy poziom oświetlenia jest na granicy zadziałania układu.

Jak wspomniano, elementem wykonawczym jest przekaźnik. Do złącza X11 należy doprowadzić napięcie 12 V, natomiast do X14 należy dołączyć fotorezystor.

Poszczególne wyjścia są załączane "wędrująco". Urządzenie, gdy odbierze sygnał z pierwszego czujnika (lub przycisku) po kolei załącza wyjścia od 1 do 10, a po odebraniu sygnału z drugiego czujnika wyłącza je w odwrotnej kolejności. Jeśli jako pierwszy zadziała czujnik numer 2, to urządzenie działa w kolejności odwrotnej. Automatyczne wyłączenie, bez względu na sygnały z czujników, następuje po 30 sekundach.

Schemat montażowy włącznika pokazano na rysunku 2. Montaż jest typowy i nie powinien przysporzyć trudności. Najwygodniej zacząć go od elementów zasilacza oraz podstawki pod mikrokontroler. Po ich zamontowaniu należy sprawdzić poprawność napięcia zasilającego i dopiero po tym kontynuować montaż (pomiędzy 7 i 8 ATmegi - 5 V, 4 i 7 TL081 - 12 V). Na końcu programujemy mikrokontroler. Bity opcji ustawiamy w taki sposób, aby pracował taktowany z wewnętrznego generatora RC 8 MHz (rysunek 3).

Adrian Wypenda
adrian359@poczta.onet.pl

Artykuł ukazał się w
Lipiec 2015
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik lipiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje lipiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna lipiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich czerwiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów