Реле времени с четырьмя режимами работы

Автор: SergSV
Опубликовано 04.11.2016
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2015!"

Реле времени  с четырьмя режимами работы

Данное устройство можно установить в любом помещении где необходимо включить свет на определенное время. У меня оно установлено в коридоре. 

Управляет всем AVR Atmega8 на внутренней частоте 4 мГц. В реле реализовано несколько режимов работы. Режим работы отображается тремя светодиодами. Режим 1 светится D2, режим 2 светится D3, режим 3 светится D4 и режим 4 светятся все три D2 D3 D4. Переключается режим работы кнопкой S4.

К контактам X3 и X7 подключается кнопка без фиксации или стандартный клавишный выключатель. Переключатели должны быть отсоединены от сети 220 В !!!. Для каждого переключателя создана своя прошивка. В случаи с кнопкой каждое нажатие будет включать свет. В случаи с клавишным переключателем каждое изменения положения включает свет. Схемы и платы были сделаны под два корпуса Atmega8 DIP и QFP. Схема и плата рисовались в DipTrace. Прошивки сделаны два варианта под стандартный клавишный переключатель или под кнопку без фиксации. Работает Atmega 8 от внутреннего генератора на 4 мГц. Все настройки устройства сохраняются во внутренней памяти EEPROM . При прошивке не забываем прошить EEPROM. Прошивки схемы, платы и наклейка для скачивания в конце статьи.

Фото готового устройства без линзы Френеля ( она еще не поступила ).

Плата двухсторонняя , размером 92 мм х 74 мм для DIP корпуса и 105 мм х 60 мм для QFP корпуса Atmega 8.

Используемые детали:

Керамические конденсаторы и резисторы типа 0805 за исключением R31 R32 P1 и P2 эти элементы типа 1206. Фотодиод или фоторезистор с темновым сопротивлением более 200 мОм, сопротивление освещенного менее 2.4 кОм. При использование сверх ярких светодиодов резисторы R11 R12 и R13 лучше увеличить, что бы светодиоды не слепили в темноте. Мне пришлось резисторы поставить номиналом в 62 кОм. Датчик PIR марки D203B.

Трансформатор на выходное напряжение 6 - 8 Вольт . Реле можно использовать любое на напряжение срабатывания 5В.

Если есть готовый модуль, типа HC-SR501 , то он подсоединяется к контактам K8 K9 и K10 . K8 - +5V, K9 - выход сигнала с модуля и K10 - GND. На основную плату нужно будет установить элементы R33 R24 R29 и Q2 , а U4 BISS0001 и всю обвязку этой микросхемы не устанавливать. Модуль HC-SR501 нужно доработать,  резистор на 1 кОм заменить перемычкой , удалить стабилизатор HT7133 и запаять перемычку между диодом и выходом стабилизатора HT7133 (Фото ниже ). Диод по желанию тоже можно удалить и заменить его перемычкой , а можно и оставить.

Дежурное освещение на светодиодах D7- D15 будет срабатывать всегда и при любой освещенности если будет движение в зоне датчика PIR.

фото модуля HC-SR501:

Фото доработки модуля HC-SR501:

И несколько фотографий печатной платы и 3D картинок из DipTrace:

 Низ платы для QFP:

Верх платы для QFP:

3D DipTrace QFP:

 3D DipTrace DIP:

В качестве рассеивателя был использован автомобильный поворотник . Распилен был почти попалам и преклеин к корпусу.

Поворотник вид сверху:

Поворотник вид сбоку:

Поворотник вид снизу:

Все снизу было выломано.

 Описание режимов работы.

Первый режим. Светится светодиод D2 . В этом режиме полностью ручное т.е включение и выключение света происходит при нажатии кнопки или изменению положения клавишного переключателя.

Второй режим. Светится светодиод D3 . В этом режиме ручное включение света , а выключается через промежуток времени установленный переключателем S1. Максимальное время включения лампы 7 минут.

По истечении времени лампа погаснет и устройство перейдет в режим ожидания нажатия кнопки. Кодировка времени в двоичном виде в таблице по замкнутым контактам S1 сверху вниз:

Таблица 1

Если все переключатели будут в положении OFF время отсчета будет 1 минута.

Третий режим. Светится светодиод D4 .В этом режиме свет включится в том случаи если в комнате будет не достаточная освещенность. Освещенность замеряется фоторезистором R4. При достаточной освещённости свет не включится. Отключение света произойдет согласно выставленному времени переключателем S1 по таблице №1. Чувствительность фоторезистора настраивается отдельно. Описание настройки чуть ниже.

Четвертый режим. Светятся все три светодиода D2 D3 D4 . Этот режим полностью автоматический. В этом режиме происходит опрос датчика PIR и если с этого датчика есть сигнал присутствия человека в комнате, то далее опрашивается датчик света и если в комнате достаточно темно то включается свет. Как только сигнал с датчика PIR пропадет свет выключится. Задержку выключения света при отсутствие людей выставляется резистором R27. В этом режиме переключатель S1 не опрашивается.

Примерное время задержки в зависимости от сопротивления R27:

Таблица №2

Резистором R26 регулируется чувствительность датчика PIR.

Если во время смены режима работы горел свет то он будет выключен.

Режим работы датчика МС BISS0001

В зависимости от того какая перемычка запаяна P1 или P2 по разному будет формироваться сигнал на выходе 2 BISS0001. В микросхеме BISS0001 есть внутренний таймер который запускается по приходу сигнала с датчика PIR. Если запаяна перемычка P1 то таймер BISS0001 будет каждый раз сбрасываться при обнаружении движения и на выходе 2 будет присутствовать высокий уровень.

Если запаяна перемычка P2 то таймер BISS0001 не обнуляется при каждом обнаружении движения. По окончании счета сигнал на выводе 2 сменится на низкий и если после этого обнаружится движение , то снова запустится таймер.

Настройка чувствительности фотоэлемента.

Настраивать лучше сразу по месту установки устройства и при том уровне света при котором должна включатся лампочка . Для перехода в режим настройки нажимаем кнопку S3. Если используется клавишный переключатель и в этот момент он будет замкнут то загорится средний светодиод D3 , а D2 и D4 не будут светиться. Нужно разомкнут переключатель и светодиоды D2 и D4 начнут мигать. Кнопками S2 и S4 настраивается порог включения света. S2 уменьшает порог т.е при меньшем пороге даже в хорошо освещенной комнате включится свет. S4 увеличивает порог т.е чем больше порог тем в комнате должно быть темнее что бы включился свет. Нажатием кнопок добиваемся момента когда средний светодиод D3 будет стабильно светиться. Затем нажимаем S3 тем самым выходим из настройки чувствительности. Удержание кнопок S2 и S4 не работает. Нужно каждый раз нажимать заново на кнопку.

Файлы:
Схема плата Dip корпус
Схема и плата для QFP корпуса
Прошивка для кнопки
Прошивка для клавишного переключателя

Все вопросы в Форум.

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Цифровое реле времени на AT90S2313. Таймер для детонатора