Автоматический выключатель освещения с функцией ночника. Схема, описание

Бесплатная техническая библиотека

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Автоматический выключатель освещения с функцией ночника и плавной регулировки освещения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Микроконтроллеры

Комментарии к статье

Автоматический выключатель освещения (далее по тексту - устройство) предназначен для автоматизированного управления освещением в помещении. Принцип работы устройства базируется на подсчете количества людей, находящихся в помещении. Максимальное количество людей, которое регистрирует данное устройство - 255 человек, что более чем достаточно для практических целей. Управление устройством производится при помощи одной кнопки без фиксации.

Устройство выполняет следующие функции:

- При входе первого человека в помещение плавно включает свет до установленного уровня яркости;
- При выходе последнего человека из помещения плавно выключает свет;
- Датчик освещенности следит за тем, чтобы освещение включалось только с наступлением темноты (днем свет не включается);
- При кратковременном нажатии на кнопку (менее 1 с) при включенном освещении, свет плавно погаснет через 10 с, при выключенном освещении, свет плавно включится;
- При нажатии на кнопку более 1 с но не более 3 с переведет устройство в режим ночника, при выходе последнего человека из комнаты, свет не выключится полностью, а яркость светильника уменьшится до некоторого минимума;
- При длительном удержании кнопки (более 3 с) устройство перейдет в режим регулирования яркости светильника. Яркость будет циклически уменьшаться и увеличиваться (кнопку следует отпустить в момент желаемой яркости светильника).
Кнопка не действует в дневное время.

Все режимы индицируются при помощи двухцветного светодиода:

При достаточном освещении (днем) светодиод мерцает красным цветом. Это индицирует, что устройство находится в режиме ожидания.
При недостаточном освещении (вечером, ночью) светодиод светится зеленым цветом. Это основной рабочий режим.
При переходе в режим ночника светодиод светится желтым цветом.
При кратковременном нажатии на кнопку (режим выключения освещения) светодиод светится красным цветом, а через 10 с, когда свет погаснет, снова загорается зеленым цветом

В режиме регулирования яркости освещения, светодиод светится в следующих комбинациях:

- при переходе в режим регулирования яркости освещения - один раз вспыхивает красным цветом, один раз - зеленым;
- при выходе из режима регулирования яркости - один раз вспыхивает зеленым, один раз красным;
- в режиме регулирования яркости освещения при достижении минимальной яркости, светодиод на короткое время загорается красным цветом, а при достижении максимальной яркости - зеленым.

Для выключения освещения, когда в помещении находятся люди (например, когда вы ложитесь спать) нужно кратковременно (не более 1 с) нажать и отпустить кнопку. При этом светодиод загорится красным цветом и устройство перейдет в режим таймера. Через 10 с свет плавно выключится, а светодиод снова станет светится зеленым цветом, индицируя основной режим работы устройства.

Для перехода в режим ночника, кнопку нужно удерживать более 1 с и отпустить после того, как светодиод погаснет. Если в этот момент продолжать удерживать кнопку, то через пару секунд устройство перейдет в режим регулирования яркости светильника, о чем будут сигнализировать две вспышки светодиода (1 красная и 1 зеленая), после чего яркость светильника будет убывать или нарастать. Кнопку следует отпустить в момент, когда яркость достигнет желаемого уровня, после чего светодиод снова просигнализирует двумя вспышками (1 зеленой и 1 красной) и устройство перейдет в основной режим работы.

Данное устройство позволяет экономить не только электроэнергию, но и продляет ресурс ламп накаливания, за счет того, что лампы включаются плавно, а не скачкообразно, как это происходит в большинстве подобных устройств. Данное устройство не создает помех в сети, т.к. в качестве управляющего элемента в нем применен полевой транзистор, а не тиристор.

Данное устройство разработано на базе микроконтроллера ATMega8, что способствовало малому потреблению энергии самим устройством и дает дальнейшие перспективы для модернизации устройства путем простого изменения программы. Устройство имеет гальваническую развязку от сети, что повышает его безопасность.

Принцип работы устройства

Принцип работы устройства основан на пересечении входящим или выходящим человеком ИК лучей датчика направления движения. При входе в помещение человек перекрывает сначала один датчик, потом другой, а при выходе наоборот. При этом контроллер подсчитывает количество людей, вошедших и вышедших из помещения. В алгоритме программы учтены различные ситуации. Например, если человек входя в помещение, перекрыл оба датчика, а потом, передумав, вышел обратно, то свет в помещении не включится. Т.е. для того, чтобы контроллер посчитал, что в помещение вошел один человек, должно выполниться условие (номера соответствуют перекрытым датчикам, 0 - датчик не перекрыт): 0-1-12-2-0, а при выходе 0-2-21-1-0. Это сводит к минимуму ложные срабатывания устройства.

Датчики собраны на основе TSOP1736, и монтируются в дверную коробку на высоте 70-80 см от пола на расстоянии 3-4 см друг от друга. ИК светодиод монтируется на противоположной стороне коробки напротив датчиков так, чтобы он освещал оба датчика. Желательно светодиод и датчики прикрыть затемненным стеклом, "прозрачным" для ИК излучения.

(нажмите для увеличения)

При мощности ламп накаливания до 60 Вт полевой транзистор можно не устанавливать на радиатор, при большей мощности его нужно установить на радиатор площадью около 25-30 кв.см. При заведомо исправных деталях устройство начинает работать сразу. Подстроечным резистором R13 настраивают освещенность, при которой включается освещение. Вывод 23 микроконтроллера (DAY_OUT) служит для подключения к нему аналогичных устройств без датчика освещенности. Т.е. на этом выводе днем устанавливается лог 0, а ночью - лог 1.

Все вопросы и пожелания принимаются на e-mail: shemavr [собака] yandex.ru. В поле Тема указать "Вопрос". Для заказа "прошитого" микроконтроллера заявку направлять на этот же почтовый ящик с темой "заказ" (контроллеры пересылаются пока только по Украине). Ищем предприятия, для сотрудничества (Украина).

Прошивка микроконтроллера представлена с демо-версией программы: скачать.

В демо-версии наложены некоторые ограничения на работу устройства, а именно:
- количество человек, регистрируемое устройством ограничено до двух;
- отключен режим день, т.е. свет будет включаться днем;
- регулировать яркость лампочки можно только на 1/4 от максимальной.
В рабочей версии программы эти ограничения сняты.

Программирование фьюзов: в МК следует запрограммировать следующие фьюзы (сбросить в ноль) : BOOTSZ0, BOOTSZ1, CKOPT.

Автор: Караванский Александр; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Микроконтроллеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива

Электрическая батарея из бетона 26.07.2023

Светлое будущее энергоснабжения стало ближе благодаря инновационным наушникам Noise Buds VS104 Max TWS, созданным с использованием совершенно уникальной технологии. На этот раз ученые из Массачусетского технологического института (MIT) представили на свет "бетонные батареи" - эффективные накопители энергии, способные превратить сам цемент в проводник электричества. Этот важный прорыв может позволить в будущем внедрить системы хранения энергии прямо в строительные материалы, обеспечивая электричеством дома, дороги и транспортные средства.

Цемент, основной компонент бетона, обычно плохо проводит электричество. Однако исследователи смогли изменить его свойства, добавив технический углерод. Полученный материал позволяет создать ионисторы - эффективные устройства для накопления электрической энергии. Эксперименты подтвердили функциональность "бетонных батарей", которые успешно питали светодиодную лампочку.

Ионисторы, также известные как суперконденсаторы, представляют собой эффективные устройства, объединяющие преимущества конденсаторов и химических аккумуляторов. Они обладают ведущими электродами и проводящим электролитом, способным накапливать заряды. Такая система является безопасной и надежной благодаря использованию несгораемых материалов.

Исследователи MIT представили новый способ интеграции ионисторов в структурные материалы, включая бетон. В результате смешивания цемента с техническим углеродом и водой, внутри затвердевшей структуры образуется ведущая сеть, способствующая накоплению электрической энергии.

Эффективность "бетонных батарей" доказана на практике: созданный из них ионистор способен питать светодиод, а общая емкость такой батареи позволяет накопить до 10 киловатт-часов энергии - достаточно для обеспечения среднего частного дома электричеством на целый день.

Особенно привлекательно то, что для создания этих "бетонных батарей" используются доступные и дешевые материалы, что упрощает их массовое производство. Если данная технология будет успешно масштабирована, она может преобразить строительную индустрию, позволив интегрировать системы хранения энергии в различные строительные сооружения и даже дороги, обеспечивая устойчивое и эффективное энергоснабжение.

Другие интересные новости:

▪ Смарт-лампочка Connected Cree LED Bulb

▪ Инновационная концепция орбитального жилья от Airbus

▪ Инфракрасный детектор камер Smoovie

▪ Робот предвидит действия человека

▪ Загрязнение воздуха и аппендицит

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Движение - всё, цель - ничто. Крылатое выражение

▪ статья Почему надо дышать через нос? Подробный ответ

▪ статья Вилки штепсельные электрические. Справочник