Регулятор мощности на микроконтроллере Z8. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Регулятор мощности (РМ) нагрузки или "темнитель" обеспечивает автоматическое изменение мощности, подводимой к световой нагрузке, до различных заданных уровней. Значения верхнего и нижнего уровней, а также время перехода между ними задает пользователь. РМ позволяет не только устанавливать комфортный уровень освещенности помещений и залов, но и реализовать плавное его включение в течение заданного времени, а также увеличить эксплуатационный ресурс ламп накаливания.

Управляют прибором с помощью кнопок и трехразрядного индикатора. РМ может работать как в ручном, так и автоматическом режиме. В первом случае подбирают требуемую яркость свечения ламп, увеличивая или уменьшая подводимую к ним мощность с шагом 5%, а во втором - регулятор автоматически плавно изменяет выходную мощность в заданном интервале за установленное время. Граничные значения уровней мощности выбирают в пределах 0...99% (с шагом 5%, последний - 4%). а интервал времени перехода между ними - в пределах 0...60 с (с шагом 5 с).

РМ можно использовать для обслуживания не только световой, но и иной активной сетевой нагрузки (например, нагревателей различных типов, в том числе паяльников и т. п.).

Основные технические характеристики прибора: напряжение питания -220 В ±20%; потребляемый ток - не более 60 мА; интервал температур окружающей среды - от 0 до +60°С.

Максимальное значение тока нагрузки и предельное значение коммутируемой мощности определяются используемым симистором и его теплоотводом.

Основа РМ - два микроконтроллера. Один из них - главный или ведущий пары - расположен на доработанной плате ПУ (рис. 5), описанного в "Радио", № 7.

(нажмите для увеличения)

На ней имеется ряд контактов Х2 (Х1Р) для подключения по последовательному интерфейсу SPI ведомого устройства, функции которого в регуляторе выполняет плата передней панели (рис. 6). На ней расположен второй (ведомый) микроконтроллер пары DD1 с частотозадающей цепью, аналогичной используемой в описанных ранее конструкциях, а также трехразрядный индикатор HG1, кнопки SB1 - SB4 и микросхема DS1 энергонезависимой памяти. Наличие индикатора и кнопок упрощает выбор режима работы, а энергонезависимая память сохраняет выбранный режим после отключения питания прибора.

(нажмите для увеличения)

Главный микроконтроллер пары обслуживает кнопки и узел энергонезависимой памяти, вырабатывает управляющие сигналы для силовой цепи коммутации прибора, а также генерирует информационные коды для процессора индикатора. Второй микроконтроллер работает синхронно с первым и отвечает только за преобразование его информационных кодов в импульсы динамического управления цифровым индикатором.

Микроконтроллеры РМ питаются от умощненного бестрансформаторного источника ПУ, в котором емкость конденсатора C3 увеличена до 1 мкФ, а сопротивление резистора R1 уменьшено до 24 Ом. В качестве DD1 использован более мощный микроконтроллер Z86E0408PSC. Кроме того, на плате ПУ в этом применении устанавливают восьмиконтактный (вместо шестиконтактного) разъем Х2 (Х1Р), задействуют порты Р2.6. Р2.7, исключают резисторы R7, R8 (их функции выполняет резистор R1 платы передней панели), симистор VS1 и цепи VD5C7, VD6C8 (вместо них используют соответствующие цели на плате передней панели). В остальном устройство, собранное на плате ПУ для РМ, аналогично описанному в первой части статьи.

Для исключения сбоев в работе прибора в качестве защитных диодов VD1 - VD3 порта Р3 микроконтроллера DD1 (рис. 6) применены диоды с малым прямым падением напряжения (допустимо использование диодов Д310, Д311 или любых сигнальных диодов Шоттки).

Соединив платы ПУ и передней панели проводами длиной не более 200 мм и разместив их вместе с симистором VS1 и его теплоотводом в подходящем корпусе, получим готовый РМ на определенную мощность. Коды "прошивки" ППЗУ микроконтроллеров плат ПУ и передней панели приведены соответственно в табл. 6 и 7.

(нажмите для увеличения)

(нажмите для увеличения)

Индикатор РМ может находиться в следующих трех режимах: индикации установочных параметров автоматического режима, их коррекции и индикации текущего значения мощности. Первый отображает параметр, а второй и третий - его значения.

Параметры индикатора делятся на параметры автоматического режима и параметры, характеризующие текущее значение выходной мощности прибора. Параметров автоматического режима три: L - значение мощности первой (нижней) ступени, Н - второй (верхней) ступени, t - время перехода от одного из них до другого.

Параметров, характеризующих текущее значение подводимой к нагрузке мощности, тоже три: о - начальный уровень (всегда 0%), u - мощность первой (нижней) ступени, u - то же, второй (верхней) ступени. Элементы первого разряда индикатора HG1, формирующие символы, выделенные жирным шрифтом, указаны в табл. 8.

В разрядах значении параметров индикатор отображает либо уровень мощности, выдаваемой на нагрузку (0...99%). либо временной интервал плавного изменения в автоматическом режиме выходной мощности между установленными уровнями (0...60 с).

В зависимости от вида индикации функции кнопок управления работой прибора различны (табл. 9). Так, нужный параметр в режиме индикации выбирают последовательным нажатием кнопки SB2 по кольцу: L, Н, t, #, L, Н,..., где # - один из параметров, характеризующих текущее состояние нагрузки (о, u, u). При этом во втором и третьем разрядах индикатора отображается значение текущих установочных параметров автоматического режима по каждому параметру (если выбраны L, Н, t) или текущее значение выдаваемой на нагрузку мощности (если выбрано #).

(нажмите для увеличения)

Для ввода нового значения любого из параметров автоматического режима следует в режиме индикации выбрать необходимый (с помощью SB2) и нажатием кнопки SB4 перевести прибор в режим коррекции его значения. Подтверждением того, что прибор находится в этом режиме, является мерцание децимальной точки первого разряда индикатора. Изменяют параметр последовательным нажатием кнопок SB 1 или SB3: при однократном нажатии первой - его значение уменьшается с шагом 5 единиц, а при нажатии второй - увеличивается с таким же шагом. В заключение нажимают на кнопку SB4, и новое значение параметра сохраняется в энергонезависимой памяти прибора в качестве текущего. Если же по какой-либо причине результат коррекции необходимо отменить и вернуться к прежнему значению параметра, нажимают на кнопку SB2 В обоих случаях нажатие кнопки (SB4 или SB2) возвращает индикатор из режима коррекции в режим индикации (мерцание децимальной точки первого разряда прекратится).

Для работы прибора в автоматическом режиме предварительно выставляют соответствующие значения параметров L, Н и t в режиме коррекции. Затем с помощью кнопки SB2 переключают прибор в режим индикации текущего значения выводимой мощности (о, u, u). Теперь кнопками SB1 и SB3 можно изменять текущий уровень мощности в соответствии с предварительно введенными установочными значениями автоматического режима (L, Н, t).

При отработке автоматического перехода между ступенями выходной мощности второй и третий разряды HG1 мерцают, индицируя процесс ее изменения. Если мигает значение первой ступени (u) - осуществляется переход к нижней ступени, а если второй (u) - к верхней. Переходы, связанные с начальной ступенью (о), всегда производятся с "жестко" заданной максимально допустимой скоростью (50%/с). Это значение установлено программно с целью увеличения ресурса ламп накаливания за счет устранения начального скачка напряжения. При переходе от первой ступени к начальной всегда мигает значение последней (о).

Чтобы перейти на ручное управление, индикатор переводят (кнопкой SB2) в режим индикации текущего значения выводимой мощности и нажимают на кнопку SB4. О нахождении в режиме ручного управления свидетельствует мигание той же децимальной точки первого разряда индикатора. При этом с помощью кнопок SB1 и SB3 можно соответственно уменьшать и увеличивать уровень мощности на нагрузке с шагом 5%. Возврат к автоматическому управлению осуществляется нажатием кнопки SB2 и подтверждается прекращением мерцания децимальной точки.

В режиме ручного управления можно задавать (подбирать) значения уровней мощности нижней (L) и верхней (Н) ступеней автоматического режима работы, ориентируясь непосредственно на яркость свечения нагрузки. Для этого прибор переводят в автоматический режим и с помощью кнопки SB1 или SB3 выбирают ступень выводимой мощности, которая требует коррекции. При этом прибор отрабатывает выход на заданный уровень мощности (L или Н). Затем с помощью кнопки SB4 переводят прибор в режим ручного управления и кнопкой SB1 или SB3 добиваются необходимой для корректируемого уровня мощности яркости свечения нагрузки. После этого повторно нажимают кнопку SB4, и подобранное в ручном режиме значение мощности переписывается в ячейку энергонезависимой памяти, соответствующую корректируемой ступени. При выбранном значении текущего параметра u изменится установочное значение нижней ступени L, а параметра u - верхней ступени Н. Изменить значение начальной ступени о нельзя.

Авторы: А.Ольховский, С.Щеглов, А.Матевосов, К.Чернявский, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Умная военная униформа нового поколения 08.05.2012 Управление военно-морских исследований США опубликовало конкурсное предложение на разработку военной униформы нового поколения. Уникальная "умная" одежда будет непрерывно измерять основные показатели жизнедеятельности солдат, определять местоположение военных, степень тяжести ранений и даже передавать координаты раненых бойцов медперсоналу и перспективным эвакуационным роботам. Все устройства, необходимые для выполнения этих задач, будут интегрированы непосредственно в ткань униформы. Эта инициатива под названием Intelligent Clothing for Rapid Response to Aid Wounded Soldiers - уже не первая попытка американской армии совершить революцию в военном обмундировании. Так, в 2004 году в рамках программы "Солдат будущего" разрабатывались бронежилеты с вплетенной электропроводкой и гелевыми датчиками, которые должны были передавать информацию о состоянии солдата на пункт управления войсками. Позже программа "Солдат будущего" была отменена, и проект электронной одежды остался нереализованным. Однако, судя по всему, идея не умерла, и Пентагон все-таки попытается реализовать ее на практике. Перспективная высокотехнологичная униформа будет использовать массив встроенных в ткань датчиков, интегрированных в единую систему. Они будут контролировать жизненно важные функции солдата, а также определять характер и место ранения, оценивать глубину проникновения осколка или пули, выявлять пострадавшие внутренние органы. В дополнение к этому, датчики должны уметь обнаруживать присутствие и воздействие на организм опасных химических, биологических, радиоактивных и взрывчатых веществ. Для этого будут использоваться особые сенсоры и специфические биомаркеры в крови, слюне, поте и т.д. Благодаря своевременному обнаружению различных угроз, у солдата будет время предпринять меры по защите своей жизни, а медики смогут заранее подготовиться к оказанию помощи и выиграть драгоценные минуты в течение так называемого "золотого часа", когда шанс выживания раненого максимален. Разработка "умной" ткани не является непреодолимой задачей. За последние пять лет, коммерческие предприятия добились впечатляющего прогресса в этой области. Созданы ткани, способные обнаружить, например, уровень сахара в крови диабетиков или контролировать дыхание, пульс и артериальное давление у спортсменов. Существует даже ткань, способная предотвращать травмы, точнее следить за тем, чтобы человек не перегружал мышцы.

Другие интересные новости:

▪ Выращены первые клетки биологического кардиостимулятора

▪ Альтернатива традиционным сенсорным экранам

▪ Часовой пояс для Луны

▪ Редкоземельные материалы из сточных вод

▪ Глаза в глаза

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Поперед батьки в пекло лезть. Крылатое выражение

▪ статья Отчего образуются морщины? Подробный ответ

▪ статья Науэль-Уапи. Чудо природы

▪ статья Музыкальный автомат для новогодней елки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устранение помех от компьютерных ТВ тюнеров в сетях кабельного телевидения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026