Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

Programowany, 16-kanałowy sterownik odbiorników 230V

Programowany, 16-kanałowy sterownik odbiorników 230V
Pobierz PDF Download icon

Moduł programowanego sterownika umożliwiającego załączanie 16 niezależnych odbiorników zasilanych napięciem 230 V AC, o mocy do nieprzekraczającej 300 W na wyjście. Sekwencje załączania wyjść są programowane, co przy sterowaniu źródłami światła umożliwia uzyskanie dowolnie zaplanowanych efektów świetlnych. Możliwe jest zaprogramowanie maksymalnie 254 kroków. Prędkość odtwarzania programu może być regulowana za pomocą przycisków w 27 krokach w czasie od 0,05 sekundy aż do 30 sekund/krok. Rekomendacje: sterownik może przydać się do wykonania unikatowej reklamy świetlnej.

Schemat ideowy sterownika zamieszczono na rysunku 1. Pracą urządzenia steruje mikrokontroler IC1 typu ATmega8, taktowany wewnętrznym przebiegiem uzyskiwanym z wbudowanego generatora RC. Blok zasilania zawiera transformator TS1, mostek prostowniczy M1, stabilizator IC2 oraz elementy bierne, wytwarzające stabilizowane napięcie 5 V. Dioda świecąca „POWER” informuje o załączeniu napięcia zasilania. Sterownik jest zasilany napięciem sieciowym, dlatego zastosowano dodatkowe gniazdo zasilania POW, które na czas programowania sekwencji pozwala na doprowadzenie do modułu napięcia o bezpiecznej wartości. Dioda D1 zabezpiecza układ przed niewłaściwą polaryzacją napięcia wejściowego dołączonego do złącza POW.

Rysunek 1. Schemat ideowy sterownika

Do programowania sekwencji zastosowano przełączniki DIP-SWITCH SW1 i SW2. Program jest zapisywany w nieulotnej pamięci EEPROM mikrokontrolera. Dioda świecąca „CONFIG” sygnalizuje zapis sekwencji w trybie programowania, natomiast w trybie pracy sygnalizuje aktywność urządzenia. Do obsługi modułu służą cztery przyciski oznaczone S1...S4. Dodatkowo, dzięki złączom jest możliwe wyprowadzenie przycisków poza płytkę i zamontowanie ich, na przykład – na obudowie. Przycisk S1 służy do zmniejszenia prędkości odtwarzania efektu, a S2 do jej zwiększenia. Przycisk S3 jest używany w trybie programowania i służy do zapisywania kroku. Przycisk S4 umożliwia załączenie wszystkich kanałów. Funkcjonalność ta będzie przydatna podczas końcowej instalacji i przy dołączeniu gotowego modułu.

Rysunek 1. cd.

Jako elementy wykonawcze zastosowano triaki T1…T16 typu BT139. Pozwalają one na sterowanie odbiornikami o maksymalnym prądzie zasilania do 16 A. Ze względu na zwartą budowę sterownika oraz ograniczone możliwości odprowadzania ciepła, nie należy obciążać wyjść prądem o natężeniu większym niż 1...1,5 A na kanał. Prądy bramek triaków są ograniczane przez rezystory R17...R48. Izolację galwaniczną zapewniają optotriaki OK1…OK16 typu MOC3020. Diody optotriaków są sterowane bezpośrednio z wyprowadzeń mikrokontrolera. Diody świecące LED1…LED16 sygnalizują zadziałanie optotriaka. Do wyjść X1...X16 należy dołączyć odbiorniki, natomiast zasilanie sieciowe doprowadzamy do złącza IN.

Montaż i uruchomienie

Sterownik zmontowano na płytce, której schemat montażowy zamieszczono na rysunku 2. Wymiary płytki oraz rozmieszczenie otworów montażowych dopasowano do obudowy typu Z95.

Rysunek 2. Schemat montażowy sterownika

Montaż sterownika należy wykonać według ogólnych zasad, rozpoczynając od wlutowania elementów najniższych, a kończąc na najwyższych, transformatorze sieciowym oraz triakach wraz z radiatorami. Triaki przed przylutowaniem do płytki należy przykręcić do radiatora jednocześnie stosując podkładkę i tulejkę izolacyjną.

Po zmontowaniu sterownika należy bardzo starannie skontrolować, czy elementy nie zostały wlutowane w niewłaściwym kierunku lub w niewłaściwe miejsca, a przede wszystkim, czy podczas lutowania nie powstały zwarcia punktów lutowniczych. Urządzenie zmontowane bezbłędnie, z użyciem sprawnych elementów będzie działało natychmiast po włączeniu napięcia zasilającego.

Wykaz elementów:
Rezystory:
R1...R48: 220 V
R49, R50: 1 kV
R51...R59: 10 kV
RN1, RN2: RPACK 8×1 kV
RN3, RN4: RPACK 8×10 kV
Kondensatory:
C1...C2: 220 mF
C3: 100 mF
C4...C7: 100 nF
Półprzewodniki:
LED...LED16: dioda LED 3 mm, czerwona
CONFIG: dioda LED 3 mm, żółta
POWER: dioda LED 3 mm, zielona
IC1: ATmega8 (zaprogramowany)
IC2: LM7805
M1: mostek prostowniczy RB157
OK1...OK16: MOC3020
T1...T16: BT139/800
Inne:
F1...F16: bezpiecznik 1,5 A
Fuse: bezpiecznik 200 mA
POW: gniazdo zasilania z końcówkami lutowniczymi
TS1: transformator 230/6 V AC
S1...S4: przycisk mikroswitch
S1`...S4`: TLPHC300V-02P +TLPS300V-02P
X1...X16, IN: TLPHC300V-02P
+TLPS300V-02P
SW1, SW2: przełącznik DIPSWITCH8
Radiator SK104 – 16 szt.
Drobne elementy montażowe (tulejki, podkładki, wkręty)

Programowanie

Aby wejść w tryb programowania należy przy wyłączonym zasilaniu ustawić przełącznikami SW1 i SW2 pierwszy krok sekwencji, a następnie do złącza POW dołączyć zasilanie. Teraz przyciskiem S3 należy zatwierdzić sekwencję – dłuższe zaświecenie zielonej diody „CONFIG” zasygnalizuje zapis kroku do pamięci. Dalej, ustawiamy przełącznikiem DIPSWITCH kolejny krok sekwencji, również zatwierdzając go przyciskiem S3.

Cały proces programowania jest wykonywany przez ustawienie wybranej kombinacji (włączonych i wyłączonych wyjść) przełącznikami SW1 i SW2, i zatwierdzeniu jej przyciskiem S3. Ustawienie przełączników DIPSWITCH w pozycję „ON” włącza dany kanał (zaświeca dołączoną do wyjścia diodę LED), a w pozycję „OFF” wyłącza ten kanał. Po naciśnięciu przycisku S3 dłuższe zaświecenie żółtej diody „CONFIG” sygnalizuje zapis w pamięci stanu ustawionego przełącznikami DIPSWITCH. Następne kroki tworzonej sekwencji należy zapisać w analogiczny sposób. Aby zakończyć programowanie należy wszystkie przełączniki DIPSWITCH należy ustawić w pozycji OFF i nacisnąć przycisk S1.

Zakończenie procedury programowania będzie sygnalizowane migotaniem diody LED w takt wyświetlania kolejnych kroków odtwarzanego programu. W trybie tym przyciskami S1 (wolniej) i S2 (szybciej) można regulować prędkość zmian w 27 krokach. Po prawidłowym zaprogramowaniu sekwencji w sterowniku do złącz OUT można dołączyć układy wykonawcze, natomiast do złącza IN podać napięcie sieci. Dla ułatwienia instalacji modułu wszystkie złącza maja możliwość rozłączania.

EB

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
marzec 2019
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik luty 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio marzec 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje luty 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna luty 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich luty - marzec 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów