Włącznik świtowy

Włącznik jest zasilany napięciem z przedziału 4...6 V i w stanie czuwania pobiera 0,3 mA (przy 5 V). Dzięki temu doskonale nadaje się do zasilania z akumulatora. Czas załączenia wyjścia jest wybierany spośród następujących wartości: 3, 6, 9 lub 12 s, co przy stosowaniu układu we współpracy z systemem podlewania roślin, pozwala na wybór odpowiedniego do uruchomienia systemu czasu zwarcia styków. Próg załączenia i czas reakcji są ustawiane programowo.

Fotorezystor FR1 z rezystorem R4 tworzą dzielnik, którego napięcie wyjściowe zmienia się z natężeniem światła. Jest ono mierzone przez mikrokontroler. Pomiar odbywa się co 10 s, a jego wynik jest zapisywany do 40-elementowego bufora kołowego. Takie rozwiązanie powoduje, że analizie poddawany jest przebieg natężenia oświetlenia z ostatnich 7 minut. Załączenie wyjścia układu nastąpi, gdy zostaną spełnione dwa warunki: ostatni pomiar będzie miał wartość powyżej progu załączenia, odpowiednia ilość pomiarów zawartych w buforze będzie miała wartości powyżej progu załączenia. Cały ten złożony mechanizm, wraz pętlą histerezy (zrealizowaną programowo), ma na celu wyeliminowanie przypadkowego zadziałania układu na skutek chwilowych zmian oświetlenia spowodowanych sztucznymi źródłami światła lub warunkami atmosferycznymi.

Rysunek 1. Schemat ideowy włącznika świtowego

Układ przystosowany jest do zasilania z baterii 6 V. Średni pobór prądu wynosi 0,3 mA (pomijając prąd załączonego przekaźnika i prąd pobierany z wyjścia układu w czasie załączenia). Osiągnięto to dzięki temu, że procesor przez 98% czasu pracuje w stanie obniżonego poboru energii.

Wartość napięcia zasilania jest kontrolowana. Odbywa się to w sposób pośredni poprzez sprawdzanie stanu przekaźnika. Jeśli w momencie załączenia przekaźnika styk normalnie zwarty NC nie zostanie rozwarty, oznacza to za niski poziom napięcia zasilającego i jest sygnalizowane miganiem diody LED.

Dioda LED sygnalizuje następujące stany pracy układu:

• krótkie błysk ok. 2 razy na sekundę sygnalizują stan czuwania,
• świecenie przez 1 s i 1 s przerwa sygnalizują stan załączenia wyjścia,
• świecenie przez 1 s i przerwa 1 s podczas czuwania układu, gdy wyjście nie jest załączone, sygnalizują stan zbyt niskiego napięcia zasilania,
• krótkie błyski ok. 3 razy na sekundę sygnalizują niskie napięcie baterii; wyjście powinno być załączone, ale na skutek zbyt niskiego napięcia zasilania jest to niemożliwe.

Przełącznik czterosekcyjny służy do wyboru czasu trwania załączenia wyjścia. Może być włączona tylko jedna sekcja (włączona – suwak w pozycji ON):

• sekcja 1 – czas załączenia ok 3 s,
• sekcja 2 – czas załączenia ok 6 s,
• sekcja 3 – czas załączenia ok 9 s,
• sekcja 4 – czas załączenia ok 12 s.

Przycisk Test służy do bezwarunkowego załączenia wyjścia na zaprogramowany czas.

Jeśli wszystkie suwaki przełącznika czterosekcyjnego są wyłączone to wciśnięcie przycisku Test powoduje wejście w tryb programowania, w którym ustawiane są dwa parametry:

1. po pierwszym wciśnięciu przycisku Test następuje zapamiętanie aktualnego natężenia oświetlenia jako progu zadziałania,
2. następnie należy włączyć jedną sekcję przełącznika czterosekcyjnego i ponownie nacisnąć przycisk Test; powoduje to ustalenie długości czasu reakcji (1-najkrótszy...4–najdłuższy; krótszy czas reakcji powoduje szybsze załączenie wyjścia po osiągnięciu progu zadziałania ale układ staje się bardziej podatny na chwilowe spadki natężenia oświetlenia).

Schemat montażowy włącznika pokazano na rysunku 2.

Rysunek 2. Schemat montażowy włącznika świtowego

Montaż nie jest trudny, ale wymaga wprawy przy lutowaniu drobnych elementów SMD. Po poprawnym montażu i przy użyciu zaprogramowanego mikrokontrolera, układ jest gotowy do pracy natychmiast po włączeniu zasilania.

KS