Z8マイクロコントローラーのガーランドスイッチングコントローラー

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Z8 マイクロコントローラー上のガーランドスイッチングコントローラー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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私たちの国で最も愛され、待ち望まれている祝日の一つは、もちろん新年です。そして、クリスマスツリーやお祭りのイルミネーションのない新年とは何でしょうか。しかし、東南アジア諸国からロシア市場に大量に供給されている安価なダイナミック照明装置は、かなり強力な負荷を切り替えるように設計されておらず、高い信頼性や実装されたさまざまな効果を特徴としていません。しかし、普通の白熱灯や現在広く入手可能な Duralight ライトコードで作った自分で作ったガーランドを輝かせたい場合はどうすればよいでしょうか? このような場合、MK の EEPROM に「組み込まれた」アルゴリズムに従って比較的強力な軽負荷を切り替えることができる「Cross」ガーランドコントローラーが役に立ちます。以下に、XNUMX つのタイプのデバイスについて説明します。負荷のグローの遮断に関連するアルゴリズムを実装するように設計された「クロスチェイシング」と、さらにランプの明るさを滑らかに変更するモードで動作できる「クロスカメレオン」です。。

デバイスの主な技術的特性：供給電圧 - 220 V ± 20％、ライン数 - 2、各チャネルの負荷電流 - 最大0,7 A（150 W）、消費電流 - 40 mA以下。周囲温度範囲 - 0 ～ +60 ℃。

装置の概略図を図に示します。 1. その基盤は Z86E0208PSC (DD1) マイクロコントローラーです。内部発振器を起動するには、水晶共振子 ZQ1 と容量 1...5 pF (「クロスカメレオン」) のコンデンサ C6、C22 で構成されるノード A33 か、要素値を持つノード A2 のいずれかが使用されます。図に示されています (「クロスチェイス」)。ここおよび以下のコンポーネントの図の括弧内は、ElIn 社のドキュメントに従った要素の位置指定です。

Z8マイクロコントローラーのガーランドスイッチングコントローラー

このデバイスは、出力電圧 +5 V のトランスレス電源から電力を供給されます。このデバイスは、1 つのクエンチングコンデンサ (C1 および C1*)、ダイオード VD2 および VD3、安定化電圧 5,1 V のツェナーダイオード VD2、および酸化物で構成されています。フィルタコンデンサC1。抵抗 R2 と RXNUMX は、電源投入時に発生する不要な現象を排除することで、マイクロコントローラーの故障の可能性を減らします。

ガーランド (図では通常、単一の白熱灯 EL1 および EL2 として示されています) を切り替えるには、Philips のトライアック VT136-600E (1VS1 および 1VS2) が使用されます。残念ながら、国内の類似品は存在せず、このクラスのすべての外国製デバイスの中で、これらの製品が最も入手しやすいです。これらのトライアックの特徴は、スイッチングには 10 ～ 20 mA の制御電流 (正極性) で十分であることです。

抵抗 R3 および R4 を介して、+5 V の電圧が DD1 マイクロ回路の制御ピンに供給され、ソフトウェアでオープンドレイン出力として構成されます。トライアック 1VS1 と 2VS1 の制御電流を増加するには、ポート P2 の隣接する同期スイッチング出力を組み合わせます。説明されているデバイスの技術特性で指定されている負荷電流値は、クーラーなしでトライアックを動作させる場合に保証されます。適切な冷却表面積を持つヒートシンクを使用すると、この電流を 3 A まで増やすことができます。

+2,2 Vは、抵抗R2,1およびR5を介してポートP5およびP6のピンに供給されます。

コントローラの重要な要素は、さまざまなメーカーが製造する EPROM 93C46 (DS1) チップ上に作られた不揮発性メモリユニットです。著者らは、ST (Thompson) の 93С46СВ マイクロ回路を使用することを提案しています。これには故障保護メカニズムが組み込まれており、このようなコンポーネントを強力な電力回路の近くに配置する場合に重要になります。

「クロスカメレオン」コントローラを組み立てる際には、DD1の動作をネットワークの時間周波数特性と同期させる回路を使用する必要があります。これを行うには、抵抗 R7 と保護ダイオード VD4 および VD5 を使用します。「クロスチェイシング」デバイスを組み立てている場合は、ノイズ耐性を高めるために、VD5 の代わりにジャンパを取り付けて、DD8 のピン 1 を「接地」する必要があります (この場合、ダイオード VD4 と抵抗 R7 は除外されます)。

アマチュア無線家の希望に応じて、「クロスチェイシング」デバイス (そのコードは表 1 に示されています) または「クロスカメレオン」デバイス (表 1) のプログラムが、無線アマチュア無線家の EEPROM に「ステッチアップ」されます。 DD2マイクロコントローラー。後者の場合、マイクロコントローラーの同期回路とクロック回路は上記のように実行する必要があります。

（クリックして拡大）

C1 および C1* には、定格電圧が 73 V 以上の K17-250 コンデンサのみが適していますが、合計静電容量が 1,2 ～ 1,4 µF であれば、どのような定格のコンデンサでも使用できます。整流器 (VD1 および VD2) は、許容順電流が少なくとも 0,5 A、逆電圧が少なくとも 400 V のダイオードを使用します (KD226G ～ KD226E、2D236A、2D236B など)。抵抗器 R1、R2 の定格電圧は 250 V 以上、消費電力は 0,5 W 以上です (MLT-0,5 抵抗器はこれらの要件を満たしています)。

デバイスのすべての部品は、ネットワークアダプターのハウジングに収まる両面プリント基板に実装されています (著者らは、ノヴゴロドの無線工場「Transvit」が IEP および IEN 電源を製造するハウジングを使用しています)。コネクタ X1 はケースの電源プラグで、断面積 0,35...0,5 mm========2======= の短いワイヤで基板に接続されています。負荷につながる同じ断面のワイヤは、ボードの対応する接触パッドにはんだ付けするか、DINKLE または AMP の標準 2 端子ブロック (X1) のネジをはんだ付けして固定することができます。ボタン SB2 および SB065 (海外生産のマイクロスイッチ FKX-9-5-XNUMX) は、部品の反対側のボードの側面にあります (それらのロッドはケースの後壁にあります)。

もちろん、コントローラーのデザインは異なる場合があります。ただし、いずれの場合でも、デバイスの要素は高電圧下にあるため、それらの要素に触れる可能性を防止する必要があります。

クロスコントローラーの操作は簡単です。リング周囲の SB2 ボタンを順に押すと、切り替えアルゴリズムが選択されます (アルゴリズム 1、アルゴリズム 2、...アルゴリズム 6、アルゴリズム 1 など)。あるアルゴリズムから別のアルゴリズムへの移行には、両方のチャネルのランプの XNUMX 回目の消灯が伴います。

デバイス「クロスチェイス」には、次のスイッチングアルゴリズムがあります。

アルゴリズム1-ペアでのクロススイッチング（A; B; Aなど）;

アルゴリズム 2 - ペアでのクロススイッチング + XNUMX つの共通点火 (A; B; AB、AB; B; A; AB; AB; A など)。

アルゴリズム3-カウンター（0; A; B; AB; 0; B; A; AB; 0; Aなど）;

アルゴリズム 4 - ペアの累積 + dena 累積 (0; A; AB; B; 0; B; AB; A; 0; A など)。

アルゴリズム5-ちらつき（AB; A; AB; B; AB; Aなど）;

アルゴリズム 6 - 複雑な「ファンタジー」: 10 回アルゴリズム 3 + 10 回アルゴリズム 4 + 20 回アルゴリズム 1 + 10 回アルゴリズム 5。こことその下「0」 - 両方のチャンネルがオフ、「A」 - チャンネル 1 がオン、「 B" - チャンネル 2 がオン、"AV" - 両方のチャンネルが同時にオン、";" - スイッチング位相境界。

クロスチェイシングコントローラーの動作速度は、スイッチングアルゴリズムの動作サイクルの継続時間によって決まります。 SB1ボタンを0,2～2秒以内に連続押すことで変更されます(10秒ごとに0,2段階)。最低速度 (タクト時間 - 2 秒) に達した後、最高速度 (0,2 秒) に移行します。

デバイス「クロスカメレオン」を切り替えるためのアルゴリズムはより複雑です。

アルゴリズム 1 - 逆位相での「輸血」（一方のチャンネルのランプの最大輝度が、他方のチャンネルの最小輝度と一致します）。

アルゴリズム 2 - チャネル反転による累積および非累積による「輸血」 (最初のチャネルで最大輝度に達した後、XNUMX 番目のチャネルのランプの輝度が増加し始め、XNUMX 番目のチャネルで最小輝度に達した後、XNUMX 番目のチャネルで輝度が減少します)初め）;

アルゴリズム3-ペアでのクロススイッチング（A; B; Aなど）;

アルゴリズム4-蓄積/非蓄積（0; A; AB; B; 0; Aなど）。

「輸血」モードにおける「クロスカメレオン」コントローラの動作速度は、グローの明るさを最小から最大まで変化させるサイクルの継続時間によって決定されます。持続時間は1秒から1,6秒まで（8秒刻みの1,6段階）調整可能です（同じボタンSB8を押すことにより）。最低速度 (サイクル期間 - 1,6 秒) に達した後、最大速度 (期間 - XNUMX 秒) への移行が実行されます。スイッチングモードでは、動作速度は「クロスチェイス」と同じ制限内に制限されます。

デバイスの両方のバージョンを使用する場合は、最初に最大スイッチング速度を設定し、次に好みのアルゴリズムを選択し、その後で選択したアルゴリズムに必要な処理速度を設定することをお勧めします。

不揮発性メモリユニットのおかげで、クロスコントローラはネットワークから切断された後も最後に選択された動作モードを記憶します。

著者: A. Olkhovsky、S. Shcheglov、A. Matevosov、K. Chernyavsky、モスクワ

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