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

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:

1. При достаточном освещении (днем) светодиод мерцает красным цветом. Это индицирует, что устройство находится в режиме ожидания.
2. При недостаточном освещении (вечером, ночью) светодиод светится зеленым цветом. Это основной рабочий режим.
3. При переходе в режим ночника светодиод светится желтым цветом.
4. 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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026 Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип реальным условиям обтекания без необходимости строить полноценное крыло или новый летающий стенд. Во время высокоскоростного пробега по взлетно-посадочной полосе 12 января 2026 года аппарат развил скорость примерно 144 мили в час (около 232 км/ч), не отрываясь от земли. Этот тест стал первым крупным рубежом программы и подтвердил работоспособность установки в реальном воздушном потоке. Вертикальное расположение модели упрощает проверку ключевых аэродинамических характеристик, сохраняя при этом безопасность и экономию ресурсов. Суть концепции CATNLF заключается в управлении тонким пограничным слоем воздуха, который обтекает поверхность крыла. В обычных условиях этот слой быстро переходит в турбулентный, резко увеличивая трение и аэродинамическое сопротивление. Новая разработка подавляет поперечный (crossflow) переход, продлевая зону ламинарного течения и снижая общее сопротивление. Результаты наземных испытаний полностью согласуются с многолетними данными компьютерного моделирования и экспериментов в аэродинамических трубах. По оценкам, выполненным NASA еще в период 2014-2017 годов, применение технологии CATNLF на дальнемагистральных лайнерах, подобных Boeing 777, способно уменьшить годовое потребление топлива на 10% для одного самолета. В масштабах всей отрасли это может привести к экономии десятков миллиардов долларов ежегодно и к существенному сокращению выбросов углекислого газа. Особенно заметным эффект будет именно для широкофюзеляжных машин с стреловидными крыльями, которые доминируют на трансатлантических и трансконтинентальных маршрутах. Текущие высокоскоростные пробеги по полосе - лишь начальный этап. В ближайшее время инженеры планируют перейти к полноценным полетным испытаниям, в ходе которых F-15B поднимет модель CATNLF в воздух для оценки поведения на разных скоростях, высотах и углах атаки. Успех этих тестов откроет путь к адаптации принципа и для других типов летательных аппаратов, включая перспективные сверхзвуковые пассажирские самолеты, хотя сейчас приоритет отдается именно коммерческой авиации, где экономический и экологический выигрыш наиболее ощутим.

Другие интересные новости:

▪ Генератор электроэнергии на коленном суставе

▪ Texas Instruments и MIT разработали экономичные микросхемы

▪ WQHD-экраны с технологией In-cell Touch

▪ iSuppli прогнозирует спад на рынке бытовой электроники

▪ Линейные стабилизаторы тока для LED освещения Infineon BCR3, BCR4

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Я к вам пишу - чего же боле? Что я могу еще сказать? Крылатое выражение

▪ статья Какое право получили в подарок футболисты сборной СССР за победу в Кубке Европы 1960 года? Подробный ответ

▪ статья Чайот. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья О некоторых доработках телефонного сервера РНОNЕ МАSТЕR и АОН-приставки КАЛЬКОФОН. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Камедь и ее растворение. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026