Диммер-регулятор

[alexander-ii]

Уважаемые форумчане ! Не возьмётся ли ктонибудь помочь в написании программы для устройства, совмещающего функции диммера и регулятора ?
Схема, на мой взгляд, должна выглядеть, как на рисунке в приложении (к сожалению мне неизвестен способ вставить изображение в текст). Предпологается использовать SMD резисторы типоразмера 1206. Т.к. SMD резисторы "переносят" импульсные токи "тяжелее", чем обычные, применены 2 резистора R1 и R2 вместо одного. R5 и R6 установлены потому, что рабочее напряжение на SMD 1206 составляет 200V (400V максимально допустимое, но эксплуатировать непрерывно их в таком режиме нежелатев связи с возможностью обрыва). Триак будет отпираться отрицательным напряжением на управляющем электроде G относительно T1 в связи с тем, что в четвёртом квадранте (T2- G+) триаки имеют наибольший управляющий ток отпирания, а трёхквадрантные Snubberless триаки, например BTA12-600BW, вообще в четвёртом квадранте не отпираются. Отпирающий ток триаков может достигать 50мА, в связи с чем сигнал на включение триака подаётся с трёх запараллеленых выводов микроконтроллера (т.к. выходы допускают ток до 20мА).
Типовое время включения триака составляет 2-3 мкс, а так, как нагрузка у нас "чисто" активная, достаточно управляющего импульса длительностью 5 мкс.
Ёмкость конденсатора C1 может быть можно снизить до 0,22 мкФ, а C2 - до 100 мкф - это дискуссионный вопрос.
Микроконтроллер PIC12F629 желателен из соображений миниатюризации. По возможности напишите программы и под PIC12F675 и PIC12F683, так как все эти микроконтроллеры являются недорогими и легко доступными.
Хотелось бы следующий алгоритм работы схемы. После включения выключателя "On" напряжение на лампочке должно плавно нарастать в течении 2-2,5 секунд и остановиться на уровне примерно 90% сетевого, что необходимо как для питания схемы, так и для продления срока службы лампочки. Отрабатывать нажатие кнопки "Remote" в этот период не обязательно (если не возникнут трудности, можно предусмотреть остановку увеличения яркости в этот период при кратковременном нажатии на кнопку, однако это не является обязательным). После установления режима (или после принудительной остановки нарастания) нажатие на кнопку "Remote" в течении до 1 секунды должно приводить к отключению лампочки, а удержание кнопки более 1 секунды - к плавному снижению яркости до момента отпускания кнопки. Последующее кратковременное (до 1 сек.) нажатие на кнопку должно приводить к отключению лампочки, а длительное (более 1 сек) - к увеличению яркости до момента отпускания кнопки. Последующее короткое нажатие - отключать лампочку, а длительное - уменьшать яркость до момента отпускания кнопки, и далее по тому же алгоритму. Когда выключатель "On" остаётся включенным, а лампочка потушена, кратковременное нажатие на кнопку "Remote" должно приводить к плавному запуску лампочки, как при включении выключателя "On", и далее как было описано выше. Про программное подавление дребезга кнопки упоминаю на всякий случай, это общеизвесно.
Число ступеней регулирования желательно иметь порядка 16, а время полного прохода всех ступеней - порядка 5 секунд. Регулировка яркости не должна приводить к циклическому её изменению. т.е. при достижении, например, максилальной яркости (90% сетевого на лампочке) и последующем удержании кнопки не должно происходить её полное гашение и далее регулирование по кругу.
Микроконтроллер PIC12F683 имеет встроенный аппаратный ШИМ, однако мне думается, что не имеет особого смысла заморачиваться и полностью переписывать программу под него, достаточно программного ШИМ, как в PIC12F629 и PIC12F675 - все эти микроконтроллеры очень похожи.
ВременнЫе константы, определяющие реагирование на нажатие кнопки и скорость нарастания/снижения яркости неплохо бы было хранить в EEPROM микроконтроллера с целью возможности их ручного изменения. Так же в EEPROM можно сохранять последнее перед выключением значение яркости лампочки и при последующем включении выводить яркость на этот уровень, хотя это не обязательно.

[pyzhman]

http://kazus.ru/shemes/showpage/0/999/1.html
В чём прикол запроса?

[alexander-ii]

pyzhman, приведенная Вами ссылка мне на глаза не попадалась, спасибо за информацию. Конструкция довольно удачная, однако при изучении материала у меня возникло ряд вопросов и, если можно так выразится, претензий.
Совершено неясно, какое время автор подразумевает под термином "плавное включение" и возможность его изменения отсутствует. Время отрабатывание нажатия местной кнопки на мой взгляд слишком короткое (будем щитать что я из Прибалтики), изменить его я также не имею возможности. Непонятно, как будет наростать яркость лампочки при двойном нажатии на местную кнопку - плавно или сраразу будет установлен запомненный ранее уровень яркости. Непонятно также, двойное нажатие отрабатывается в любом состоянии схемы, или предварительно она должна быть включена одинарным нажатием. Это вопросы и претензии, конечно, не Вам, а автору, но они имеют место быть.
В моём случае очень существенны габариты, поэтому устанавливать 1- и 2-х Ваттные резисторы совершенно непреемлемо. Помехоподавляющие элементы (R2, C3, L1) также устанавливаться не будут. Триак скорее всего будет BT131 (даже не BT134) - размером с транзистор, управляющий в приведенной схеме триаком. Естественно ни о каких ПДУ и пьезоизлучателе речи не идёт. Даже подавляющий дребезг местной кнопки конденсатор C7 нежелателен. По этой же причине предполагается использовать SMD резисторы.
Поэтому я повторяю свою просьбу к программистам - окажите мне помощь, напишите пожалуста программу.
P.S. На схеме из рекомендованной Вами статьи подключение триака приведено неверно - силовой электрод T1 триака (по рисунку выходит из триака снизу) подключен к одному сетевому проводу, а управляющий электрод G - через некоторые элементы схемы (низковольтные) - к другому. Если собрать схему, как нарисовано, транзистор пробьёт и схема работать не будет. Вывод G должен быть нарисован сверху триака, а не сниизу (этектрод T1 должен выходит по схеме из триака сверху, а T2 - снизу).

[zenner]

Китаёзы продают дешёвые лампы под патроны Е27 и Е14, с пультами ДУ.

[alexander-ii]

zenner, это не вариант. До нас произведения Китайских братьев пока не дошли (видимо не все китайцы знают о существовании нашего города, что подтверждает моя знакомая, вернувшаяся из тура по Европе и имевшая удовольствие пообщаться с европейским китайцем). "Естественно ни о каких ПДУ и пьезоизлучателе речи не идёт" - цитата из предыдущего моего поста. Дистанционное управление лампочкой в квартире мне вообще представляется извращением (ИМХО) - у большинства народа квартиры не очень похожи на хоромы. А если ещё вспомнить надёжность Китайских поделок, например, энергосберегающих лампочек, то вообще както тоскливо становится. Да и пульт, который всё время будет болтаться под руками, падать, теряться - не очень прельщает. Хватит с меня аналогичной картины с пультом от телевизора. Кроме того, если же подобные лампочки установить в нескольких комнатах, то будет вообще веселуха - совершенно не исключено их влияние друг на друга. Предлагаю представить, что будет, если в такой ситуации ктото собрался отойти ко сну, а комуто захотелось почитать книжку. Нужно именно индивидуальное ручное управление.
Если поддержка ПДУ всётаки будет - конечно же ничего плохого в этом нет, кому она не нужна может её просто не использовать. Вывод 4 микроконтроллера остался незадействованным и может быть использован как вход приёма сигналов ПДУ либо оставаться подключенным к шине питания +5V.

[pyzhman]

По сути задача простая выходит; смотрите фазовую регулировку.

[alexander-ii]

pyzhman, согласен, вроде не сложно должно получиться, но я с программированием микроконтроллеров пока никак - практика нужна, эксперименты...
А прогу похоже я не дождусь. Настя потерялась в мае, Soir - тоже, и, в принципе, я догадываюсь, почему - они с Украины. У Soir в каждом посте приписка появилась - "больше не поддерживаю свои проекты на этом сайте. Причину объяснять мне запретили" или чтото в этом духе.
Пичалько...

[pyzhman]

Так всё за то, чтобы начать осваивать! Попробуйте! И стать alexander-ii'ом, поддерживающим свои проекты на этом сайте, и не пропадающим.

[alexander-ii]

Уважаемый pyzhman, спасибо за Вашу веру в меня Мысли такие у самого бродят, однако есть проблемы.
Начинать писать на С - ни малейшего желания. Во-первых комилятор С не бесплатный а использовать... хм.. повзаимствованную кемто версию не хочу - это кот в мешке. Но хуже всего то, что с С незнаком (только Паскаль) и учить его - огромная трата времени, на мой взгляд, не имеющая смысла. Уж проще тогда взять готовую прошивку, написанную кемто, и попытаться приспособить под свои нужды, смирясь с неминуемыми несоответствиями желаемого и действительного.
Для написания на ассемблере необходимо знать все ньюансы "железа" (приходилось в своё время писать под Z80 и 8086, правдо было это оооооооочень давно ). Однако моя попытка разобраться с 3 режимами работы таймера в PIC12F629/675/683 натолкнулась на неполноту информации в описании и я до сих пор так и не знаю всех ньюансов до конца. В таких условиях писать чтото, на мой взгляд, тоже безсмыслено, ибо если на выходе получится не то, что ожидал, просто будет непонятно, где скать ошибку. Опять таки получается, что гдето эту информацию надо выуживать, например, из чьихто прог на ассемблере, а это опять огромные потери времени. Так что мой оптимизм по отношению к микроконтроллерам сильно остыл

[pyzhman]

Оно, конечно, так. Желание определяет результат.

[Wladimir_TS]

Ребят - этих схем мульярды - но у всех одна проблема и у большинства еще одна и еще одна ...

1) Зависимость видимой человеческим глазом яркости лампы накаливания от фазового угла открытия симмистора - это НЕЛИНЕЙНАЯ функция - но все регулируют фазу ЛИНЕЙНО....

2) Виденные мною устройства обычно не могут открыть симмистор при малых напряжениях на нем из-за чего при максимальных установках теряется до 10% длительности периода....

3) Устройства часто имеют 3х проводное подключение - что затруднит ее включение "вместо выключателя". При этом включении уже не так просто реализовать питание схемы - ибо на постоянно открытом симмисторе падает всего 1,5-2 вольта - а вы разработаете БП устойчиво работающий в диапазоне входных 1-400 (выбросы) вольт ... из-за этого следует П2

[alexander-ii]

Wladimir_TS, схем то мульярды, да подходящих нет, в том и дело. По поводу Ваших замечаний.
1) Яркость лампочки нелинейно зависит не только от фазового угла, но и от напряжения (которое тоже нелинейно зависит от угла), но это не имеет значения, так как предпологается ручное управление, и яркость можно бы было выставить по желанию. В период начального запуска это не принципиально, главное - плавно разогреть спираль.
2) Потери в 10% - это как раз положительный момент, т.к. яркость упадёт не столь существенно, но зато увеличится (и существенно) срок службы лампочки.
3)3-х проводное подключение как раз и удастся избежать, если ограничится максимальным напряжение на лампочке, равным 90% (может не напряжением, а углом открытого состояния или яркостью - не принципиально).
Однако пока я не готов, как уже писал, заняться программированием, а других желающих тоже не видно...
Вообще весь этот сыр-бор вокруг лампочки Ильича не из желания съэкономит копейки. А что вместо неё ? Энергосберегающие лампочки стоят существенно дороже, а по сроку службы зачастую мало выигрывают у "обычных". К тому же у них безобразный спектр излучения. В них также содержится ртуть, что представляет повышенную опасность. Светодиодные лампочки безопасны, имеют хороший спектр, но их цена пока кусается. Нащёт надёжности тоже вопрос. Причём зачастую в них выходят из строя не сами светодиоды, а встроенные диммеры.

[pyzhman]

1) Зависимость видимой человеческим глазом яркости лампы накаливания от фазового угла открытия симмистора - это НЕЛИНЕЙНАЯ функция - но все регулируют фазу ЛИНЕЙНО....

Где найти формулу? (Сам интересовался таким вопросом, да проще оказалось просто ЛИНЕЙНО управлять. Тем более что на потребительских качествах это не сказывается.)

[alexander-ii]

pyzhman, формулу то найти или вывести можно, но это уже интегральное исчисление. Чтобы по ней регулировать, не уверен, хватит ли силёнок у простенького микроконтроллера. Разве что внести в память микроконтроллера таблицу зависимости относительного напряжения, или даже яркости, от угла открытого состояния триака. Тем паче, что, как Вы верно заметили - на потребительские качества это не скажется. Линейное регулирование без обратной связи особого смысла не имеет - вариации сетевого напряжения делают его неэффективным. А если ввести обратную связь для стабилизации, то и заморачиваться с интегралами не стоит - ОС сама всё и выправит. Однако необходимо вводить тогда ОС не просто по напряжению, а по яркости, которая имеет примерно квадратичную зависимость от напряжения. А если ещё учитывать, что при понижени яркости спектр излучения смещается в жёлтую область и попытаться учитывать психофизические свойства человеческого зрения - помоему такие огороды придётся городить... Слишком сложно всё получится, есть ли в этом необходимость ?

[pyzhman]

Совершенно никакой.