Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Automatyczny włącznik światła na AVR, sprawdzenie schematu, zasilanie

Marooned 03 Lut 2012 01:22 5006 7
  • #1 03 Lut 2012 01:22
    Marooned
    Poziom 10  

    Witam

    Zmontowałem sobie z 3 niezależnych modułów pewien automatyczny włącznik światła. Logika jest oparta na uC Atmela (obecnie Atmega32 bo akurat taki miałem pod ręką, docelowo zapewne Attiny85). Dane pochodzą z 2 czujników. Zdemontowany PIR oraz własny czujnik światła na komparatorze.
    Element wykonawczy w chwili obecnej to mosfet buz71 (kanał n).

    Układ przetestowany na płytce testowej, działa. Jednak zanim będę go mógł przenieść do miejsca docelowego, brakuje mi pewnych szczegółów i tu prośba do bardziej doświadczonych elektroników.

    Schemat obecnie wygląda tak:
    Automatyczny włącznik światła na AVR, sprawdzenie schematu, zasilanie

    Problemy:
    1) zasilanie - chciałbym zasilać wszystkie części z dostępnego na miejscu zasilacza stałoprądowego 12V, który obecnie zasila listwy LED - uC powinien mieć max 5.5V, komparator ma dość dowolny zakres, a PIR działa od 6V (przetestowany empirycznie, na 5.5V zawodził) choć jego znamionowym napięciem jest 9V. Myślę, że warto by dodać tutaj 2 stabilizatory napięcia, które zbiją 12V do 9V i 5V. Nie miałem okazji wcześniej z nich korzystać stąd prośba o podpowiedź które najlepiej się nadadzą i czy lepiej zbijać 12->9, 12->5 czy np. 12->9, 9->5.

    2) mosfet, który ma działać jako klucz (PWM do łagodnego zapalania/gaszenia) musi być podpięty równolegle do istniejącego włącznika - niestety, pech chciał, że włącznik jest od plusa. O ile się zorientowałem w temacie, to jestem zmuszony użyć mosfeta z kanałem p i podpiąć go jak na schemacie. Stąd na schemacie buz171 zamiast buz71.

    3) najchętniej pozbyłbym się komparatora i zrobił wszystko na uC, ale nie wiem jak zrobić histerezę - wszak nie ma jak podpiąć wtedy R6 - chyba, że histerezę robi się wtedy czysto programowo? Nie wiem też, czy C1 jest tu potrzebny.

    4) chętnie też wysłucham ogólnych rad co do układu. Nie jestem do końca pewny, czy obecne podłączenie wyjścia komparatora do portu uC jest prawidłowe - bywało, że uC widział zmianę tylko z jednego stanu na drugi, a nie widział powrotu, ale problem wydawał się chwilowy.

    Dziękuję z góry za pomoc wszelaką.

    0 7
  • #2 05 Lut 2012 12:52
    bercikmk
    Poziom 16  

    Witam.
    Ad1. Przy zasilaniu ATmegi lub Attiny wystarczy stabilizator np LM7805, mam tak podłączoną ATmega8 i wszystko działa i nic się nie grzeje(12V-lm7805-atmega).
    Odnośnie PIR to nie wiem skąd go masz ale większość można spokojnie zasilać z 12V , zwłaszcza jak ten czujnik jest z instalacji alarmowej.

    Ad2. Przecież załączenie LED na stałe można zrobić programowo i do tego użyć włącznika, a układ i tak musisz zasilać ciągle. Przypuszczam, że czujnik ruchu ma załączać LED-y, a czujnik światła jest po to aby działało tylko w nocy. Nie wiem jaki prąd potrzebują Twoje ledy ale spokojnie można zamiast MOS-FETa zastosować jakiś NPN typu BD137 lub darlingdton typu TIP112.

    Ad3. Fotorezystor lub fototranzystor do wejścia i masy( bądź plusa, zależy na jakim zboczu ma być reakcja), reakcja tegoż wejścia na zmiane stanu wysoki/niski. Wszystko od strony programowej, bez zbędnych elementów

    0
  • #3 05 Lut 2012 13:46
    mirekk36
    Poziom 42  

    Jeśli chodzi o zasilanie to masz w ogóle nie rozwiązaną kwestię - albo źle rozwiązaną - jeśli chodzi o filtrowanie zasilania (brak kondensatora(-ów) elektrolitycznych równolegle do tych ceramików 100nF przy procku

    odnośnie tranzystora to też nie wiem po co w tego mosfeta się bawić jak można byle bipolarny tranzystor dać

    Histerezę przepięknie można zrobić programowo - więc dodawanie w tym wypadku tego wzm. operacyjnego jest wg mnie nieporozumieniem do takich celów

    Jeśli chodzi o zasilanie i nie chcesz (słusznie zresztą ogrzewać) atmosfery i obudowy za pomocą 7805 to pomyśl o byle najprostszej przetworniczce, którą łatwo zrobić a efekty są 100x lepsze. Co więcej jak raz zrobisz to potem już będziesz takiego rozwiązania sam używał. Zobacz np tutaj:

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?t=2144888&highlight=

    albo tutaj:

    http://mirekk36.blogspot.com/2011/11/przetwornica-zamiast-stabilizatora-7805.html

    0
  • #4 05 Lut 2012 14:36
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    ad 1. Zasilanie bez znaczenia, to będzie brało mA, więc o jakichś większych stratach nie ma mowy. Mały stabilizator liniowy jest ok.
    ad 2. PWM o jakiej częstotliwości? MOSFET nie może być sterowany bezpośrednio z IO procesora. Bramka w przypadku P-MOSFET będzie miała potencjał zawsze niższy niż źródło w efekcie MOSFET będzie permanentnie otwarty. Potrzebny jest dodatkowy tranzystor pośredniczący.
    ad 3. Wywal ten cały komparator, podłączy fotorezystor przez dzielnik tak jak to masz, tyle, że do wejścia ADC. Histerezę robisz programowo. Jeśli stosujesz zewnętrzny komparator to po co ci mikrokontroler?
    Czujnik PIR masz z czujek alarmowych? Jeśli tak to mają one wyjście OC i potrzebny jest rezystor polaryzujący.

    0
  • #5 05 Lut 2012 15:55
    Marooned
    Poziom 10  

    bercikmk napisał:
    Odnośnie PIR to nie wiem skąd go masz ale większość można spokojnie zasilać z 12V , zwłaszcza jak ten czujnik jest z instalacji alarmowej
    Tak, z instalacji, ale jest to jednostka niezależna, na baterię 9V.

    bercikmk napisał:
    Nie wiem jaki prąd potrzebują Twoje ledy
    ~26W, ~2,16A

    bercikmk napisał:
    Przecież załączenie LED na stałe można zrobić programowo i do tego użyć włącznika, a układ i tak musisz zasilać ciągle.
    LEDy i włącznik są już na stałe zamontowane, nie do ruszenia. Mam do dyspozycji tylko parę przewodów wlutowaną podczas montażu równolegle do włącznika i odprowadzoną w "ustronny kącik" do podłączenia układu.

    mirekk36 napisał:
    Jeśli chodzi o zasilanie to masz w ogóle nie rozwiązaną kwestię
    To fakt, stąd ten post. Na płytce testowej uC i komparator jest zasilany przez +5V z programatora, a PIR z osobnego zasilacza (+6V .. +9V).

    tmf napisał:
    MOSFET nie może być sterowany bezpośrednio z IO procesora
    Z kanałem N może (na Elektrodzie wiele takich przykładów, i u mnie działa). Fakt, że bardzo mało informacji na ten temat o mosfecie z kanałem P i być może tutaj walnąłem babola.

    tmf napisał:
    Jeśli stosujesz zewnętrzny komparator to po co ci mikrokontroler?
    By dodać nieco logiki, czas włączenia światła, ściemnianie/rozjaśnianie PWM etc.

    tmf napisał:
    Czujnik PIR masz z czujek alarmowych? Jeśli tak to mają one wyjście OC
    PIR ma na wyjściu przekaźnik NO.

    Rzucę okiem na linki dot. przetwornicy, ale fakt - prąd pobierany przez PIR jest niewielki, a jak widzę, komparator mogę wywalić i oprzeć wszystko na uC (taki też miałem plan alternatywny, moduł komparatora powstał znacznie wcześniej niż całość).

    Dzięki za podpowiedzi.

    0
  • #6 05 Lut 2012 16:25
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Nawet z N-MOSFET jest problem. Po pierwsze popraw schemat. N-MOSFET tak sterowany (jak rozumiem z źródłem przy diodzie) z kolei się w pełni nie otworzy. W zależności od wersji potrzebuje on napięcia na bramce o około 3-5V wyższego niż na źródle. Na źródle masz napięcie GND+Uf diod, powiedzmy koło 3V, w efekcie na bramce masz VGS ok. 2V max, LL MOSFET się otworzy nieco, ale RDS będzie sporawe i będzie się grzał. Wyjście NO z PIR też musi mieć podciąganie, bo w stanie open nic nie polaryzuje wejścia procesora i czyta śmieci. Zastosowanie wewnętrznego pull upa w tym przypadku jest pomysłem słabym. Napisz też coś o częstotliwości PWM, bo jeśli wynosi ona więcej niż kilka kHz to takie sterowanie tranzystora MOSFET nie zadziała dobrze. Potrzebny będzie bufor push-pull.

    0
  • #7 05 Lut 2012 18:33
    bercikmk
    Poziom 16  

    Sprawdź dobrze ten czujnik bo montażem systemów alarmowych zajmuję się już trochę czasu ale nie spotkałem się z rozwiązaniem typu czujnik zasilany baterią a wyjścia przewodowe. Na 99.99% jeżeli ten czujnik ma przekażnik z możliwością podpięcia przewodów to powinien być zasilany z centrali czyli 12V. Druga sprawa to styki przekażnika. Sprawdzałeś na zasilanej czujce czy na "sucho" bo tu znów 99,99% czujników jest ze stykami NC czyli normalnie zwarte ale dopiero po podaniu zasilania. Taki urok czujników aby dodatkowo zabezpieczyć przewody przed np zerwaniem.
    To co napisałem wcześniej odnośnie zasilania, skoro masz tam zasilacz do taśmy to po diabła jeszcze pchać następny do sterownika. Atmega pobiera znikomy prąd więc nie ma mowy o grzaniu się stabilizatora, sprawa filtracji to oczywiście podstawa i elektrolit na wejściu i wyjściu stabilizatorka jak najbardziej wskazany. Co do kwestii tranzystora w moim sterowniku BD137 jest połączony z wyjściem procka przez 2,2kom pobierany prąd to 1,8 mA. Nie ma prawa zaszkodzić Atmedze a sterowanie bipolarnym jest znacznie prostrze niż FET-em. Fakt parametry BD137 nie pozwolą na sterowanie Twoją listwą bo prąd masz większy ale przecież nie problem znaleźć wydajniejszy tranzystor.

    0
  • #8 06 Lut 2012 09:22
    Marooned
    Poziom 10  

    tmf:
    W założeniu ten układ ma rozświetlać nieco kuchnię po wejściu do niej gdy jest ciemno. Częstotliwość PWM jest generalnie dowolna, na tyle wysoka, by nie było widać migania diod, ale czas włączenia oświetlenia przez ten układ będzie szedł w sekundy (dziesiąt max) raczej niż w minuty.

    Poszperam jeszcze informacji na temat podłączenia p-mosfeta i postaram się wrzucić uaktualniony fragment schematu do potwierdzenia.

    Możesz napisać dlaczego wewnętrzny pull-up jest słabym pomysłem? Myślałem, że właśnie do tego celu one są.

    bercikmk:
    Rzeczywiście, pomieszały mi się dwa czujniki i doczepione przeze mnie złącze 9V (łatwiej mi było podpiąć zasilacz regulowany tym złączem). Czyli tu problem rozwiązany, mogę dać bezpośrednio 12V. I masz rację co do przekaźnika. Po podaniu zasilania i braku ruchu styki są zwarte. Pierwszego posta pisałem nieco z pamięci i stąd potknięcia.

    Prądu rzeczywiście to bierze znikomą ilość, więc zapewne przystanę na stabilizator i elektrolity.

    Co do typu tranzystora. Czasy dobrej znajomości analogowej części elektroniki mam nieco za sobą i mosfetami nigdy za wiele się nie bawiłem, ale zanim przystąpiłem do budowy układu przekopałem tuzin podobnych rozwiązań i we wszystkich był mos, stąd wybór. Raczej z powodu "bo inni tak mają" niż z jakiejś konkretnej przesłanki.

    Dzięki

    0
  Szukaj w 5mln produktów