А. Прадиденко, г. Одесса (bringit2prad@hotmail.com) Дистанционный регулятор света (в дальнейшем — регулятор) предназначен для управления комнатным освещением с помощью инфракрасного пульта.
Внимание! Регулятор предназначен для управления только лампами накаливания (активной нагрузкой). Подключение его к другим устройствам может вывести их, а также сам регулятор из строя.
Функции, выполняемые регулятором:
1. Включение и выключение света. Осуществляется плавно, что предохраняет нити ламп от преждевременного перегорания.
2. Регулирование яркости освещения.
3. Запоминание уровня освещения, полученного при регулировании и последующее включение света на запомненном уровне яркости.
4. Автоматическое отключение света после 12 часов работы, если не происходит регулировка яркости освещения.
Управление регулятором может осуществляться как с местной кнопки, так и с инфракрасного пульта дистанционного управления. Для этого можно использовать пульт управления практически от любого домашнего бытового прибора — телевизора, видеомагнитофона, аудиосистемы.
Для регулировки освещения используйте любую кнопку пульта, которая не используется для управления бытовой техникой в текущем режиме её работы.
Принципиальная схема (Рис.1)
Основным элементом регулятора является микроконтроллер PIC12F629 (прошивку для него Вы можете скачать здесь). Он осуществляет приём команд от кнопки SW1 и от датчика инфракрасного излучения U2. Микроконтроллер также производит выдачу управляющих импульсов на симистор Q1 через транзистор Q2 и резисторы R1 и R5. Симистор Q1 через дроссель L1 коммутирует нагрузку. Элементы R2, C2 и L1 служат для подавления помех, вырабатываемых регулятором. Питание ИК-приёмника осуществляется через RC-фильтр R9, C6. Синхроимпульсы формируются резисторами R6, R7 и конденсатором C5. Резисторы R3 и R4, конденсаторы C1, C2 и C4, диод D2 и стабилитрон D1 служат для питания всего устройства. Пьезоизлучатель LS1 предназначен для подачи звуковых сигналов и может по желанию либо устанавливаться, либо нет.
Порядок управления регулятором с помощью пульта дистанционного управления.
В исходном состоянии регулятор на сигналы пульта дистанционного управления не реагирует, и вы можете им пользоваться для управления бытовой техникой (например, телевизором).
Для начала управления регулятором, направьте на него пульт и нажмите ту кнопку, которая в данный момент не оказывает влияния на Ваш телевизор. Удерживайте кнопку в нажатом состоянии в течение 2,5 секунд (примечание: ели Вы нажимаете кнопки пульта, делая паузу между нажатиями менее 0,2 секунды, например, очень быстро переключаете каналы, то это будет воспринято регулятором как непрерывное нажатие). Время задержки в 2,5 секунды установлено первоначально и является настраиваемым. О порядке его изменения см. ниже. После этого регулятор издаст короткий звуковой сигнал и освещение коротко «мигнёт», если свет в данный момент включен. Это сигнализирует о том, что регулятор готов к приему команд. Отпустите кнопку пульта и следующим нажатием произведите управление регулятором.
Управление возможно в следующих вариантах:
Короткое нажатие на кнопку. Коротко нажмите и отпустите кнопку (время нажатия не более 0.5 секунды). Если свет включён, то произойдёт его выключение; если выключен — произойдёт включение на полную яркость.
Непрерывное нажатие. Нажмите кнопку и удерживайте ее в нажатом положении. Будет происходить плавное регулирование яркости света в большую или меньшую сторону.
Для изменения направления регулирования яркости отпустите кнопку, затем вновь нажмите и удерживайте непрерывно. После того, как желаемый уровень освещённости достигнут — отпустите кнопку. Регулятор запомнит этот уровень. Двойное нажатие на кнопку. Коротко нажмите кнопку, отпустите, вновь коротко нажмите и отпустите. Произойдет переключение на некоторый средний уровень освещённости, достигнутый при плавном регулировании и запомненный регулятором.
Управление в данном режиме имеет некоторые особенности, продиктованные алгоритмом работы пультов дистанционного управления, а именно: промежуток времени между нажатиями на кнопку должен превышать 0.2 секунды, но быть не более 0.5 секунды.
Если Вы слишком быстро будете нажимать кнопку, это будет воспринято регулятором как непрерывное управление и произойдет плавное регулирование света. Если пауза между нажатиями будет слишком длинной, регулятор воспримет это как однократное короткое нажатие и произойдет включение или выключение света в зависимости от текущего режима работы.
Эта особенность требует некоторого привыкания для управления Регулятором в таком режиме. Если вы знакомы с управлением компьютером, то управление в данном режиме подобно двойному нажатию на кнопку мыши с той лишь разницей, что нажимать нужно «медленнее», делая паузу между нажатиями более 0.2 секунды. Когда вы закончили управление освещением, регулятор готов к приёму команд в течение ещё 4 секунд после последней регулировки. По истечению 4 секунд регулятор издаст короткий звуковой сигнал и «мигнёт» светом (если свет включен). Это сигнализирует о том, что регулятор перешёл в дежурный режим работы и не реагирует на команды, подаваемые с пульта. С этого момента вы можете использовать пульт по его прямому назначению. Чтобы вновь иметь возможность дистанционно управлять регулятором, направьте на него пульт, нажмите кнопку и удерживайте ее 2.5 секунды до звукового сигнала. Кроме того, управлять регулятором возможно с местной кнопки.
Порядок управления регулятором с местной кнопки.
В этом режиме регулятор выполняет те же команды, что и при управлении с пульта — однократное, двойное и непрерывное нажатие, однако нет необходимости предварительно удерживать кнопку в течение 2,5 секунд, как при управлении с пульта. Если Вы забыли выключить свет, можете не беспокоиться — регулятор самостоятельно выключит его через 12 часов. При исчезновении напряжения в сети и последующем его восстановлении регулятор возобновляет работу с прежним уровнем яркости освещения. Это возможно благодаря наличию в микроконтроллере энергонезависимой памяти.
Изменение времени задержки перехода в режим управления регулятором:
Первоначально время задержки, в течение которого регулятор нечувствителен к пульту дистанционного управления, составляет 2,5 секунды. Если этого времени недостаточно, то есть при управлении телевизором регулятор входит в режим изменения яркости, либо наоборот, это время кажется вам чрезмерным, его можно изменить. Для этого нажмите кнопку на пульте и удерживайте ее в течение 1 минуты. После этого регулятор издаст характерный звук, что просигнализирует о том, что вы вошли в режим установки времени задержки реакции на пульт дистанционного управления. Отпустите кнопку и следующим нажатием задайте желаемую длительность задержки. Длительность задержки будет равна длительности удержания кнопки и ограничена 40 секундами. При превышении этого времени задержка принудительно устанавливается равной 2,5 сек. По окончанию задания длительности задержки регулятор издаст звук, сигнализирующий о запоминании нового времени задержки перехода в режим управления.
Инструкция по сборке.
Перед тем, как запрограммировать микроконтроллер, прочтите содержимое памяти программ. Обратите внимание на содержимое последней ячейки 3FF. Там прошито значение калибровочной константы внутреннего генератора. Эта константа имеет вид 34хх (например, 347F). Запомните это значение, так как при стирании микроконтроллера оно будет утеряно. При программировании микроконтроллера обратите внимание на эту константу. Она должна быть обязательно прописана по своему адресу. Отсутствие калибровочной константы в ячейке 3FF приведет к зацикливанию программы и, соответственно, к неработоспособности устройства.
Регулятор смонтирован на печатной плате, эскиз которой показан на Рис.2. и Рис.3. Также, Вы можете скачать рисунок печатной платы в формате PDF. Внимательно и аккуратно впаяйте детали. Проследите, чтобы элементы находились на своих местах; диод, стабилитрон, транзистор, тиристор и электролитические конденсаторы припаяйте, строго соблюдая полярность. Для того, чтобы не повредить пайкой микроконтроллер, желательно применить специальный сокет, который впаивается в печатную плату, а уже в сокет вставляется чип.
Вид со стороны монтажа (Рис.2)
Вид со стороны проводников (Рис.3)
Резистор R4 имеет мощность 2 Вт; резистор R2 – 1 Вт; R3 – 0,5 Вт. Остальные резисторы имеют мощность 0,125 Вт. Конденсаторы С3, С4 – высоковольтные на напряжение не менее 400 Вольт. Фотомодуль U2 может быть заменен на TSOP1130, TSOP1138, ILMS5380 и т.п. Дроссель L1 может быть любой из имеющихся в распоряжении и рассчитанный на ток, соответствующий нагрузке (2 Ампера для нагрузки из четырех стоваттных ламп). Подойдет и самодельный, выполненный из медного изолированного провода диаметром 0,5 – 1мм. Провод наматывается на стержне диаметром 1см. до достижения длины дросселя, необходимой для впаивания в печатную плату. Перед включением проверьте качество пайки; проконтролируйте, чтобы припой не затекал на соседние контактные площадки. Помните, что неаккуратная пайка с «залипанием» соседних контактов и дорожек ведет к неработоспособности устройства и может повредить микроконтроллер. Когда сборка закончена, включите регулятор в сеть последовательно с лампой накаливания, но микропроцессор в сокет пока не вставляйте. Измерьте напряжение между выводами 1 и 8 сокета. Оно должно составлять 5 ± 0,5 Вольт. Отключите напряжение, вставьте микроконтроллер в сокет, правильно его сориентировав, и вновь подайте напряжение. Лампа должна загореться на средней яркости. Регулятор готов к эксплуатации.
Будьте внимательны при сборке и наладке регулятора. Помните, что все его элементы находятся под сетевым напряжением и прикосновение к ним может привести к поражению электрическим током!
Советы по конструированию.
Окончательно оформить Регулятор в готовое устройство вам поможет ваша техническая фантазия. Один из вариантов может быть таким: печатная плата монтируется внутри корпуса «наружного» выключателя освещения. Для инфракрасного датчика необходимо прорезать окно соответствующих размеров и соединить датчик гибкими проводами с печатной платой, если он конструктивно находится на расстоянии от места пайки. Кнопку можно расположить под клавишем выключателя. При нажатии на клавиш будет осуществляться нажатие на кнопку, скрытую под ним. Регулятор может встраиваться вместо обычных выключателей. Подключение производится в разрыв провода последовательно с лампой.
Допустимая суммарная мощность коммутируемых ламп составляет 500 Ватт. При большей мощности необходимо для симистора использовать радиатор соответствующей площади для отвода тепла.
