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

Atmega - sterowanie oświetleniem z wykorzystaniem istniejącej instalacji

tom_ex 09 Sty 2015 10:22 6321 90
  • #1 09 Sty 2015 10:22
    tom_ex
    Poziom 15  

    Witam,

    Próbuję opracować niewielki projekt oparty na Atmedze sterowania oświetleniem w pokoju. Głównym założeniem jest wymiana przełącznika bi- na monostabilny (dzwonkowy), którego kolejne naciśnięcia będą włączać kolejne segmenty 6-zarówkowego żyrandolu, a np. dłuższym przyciśnięcie wyłączać całkiem.

    O ile powyższe zagadnienie nie jest specjalnie skomplikowane, to mam problem z podłączeniem przycisku dzwonkowego, ponieważ nie mogę sobie pozwolić na ciągnięcie dodatkowego okablowania.

    Mam do dyspozycji zatem standardową instalację 3 żyłową (dotychczas masa + 2 x faza). Dwa przewody będą wykorzystane do zasilania oświetlenia, a trzeci? Z pojedynczym przewodem nic nie zrobię, a masy 230V nie zewrę przecież do masy mikrokontrolera.

    Zastanawiałem się, czy istnieje coś takiego jak przekaźnik (z optoizolacją) zwierający obwód 5V sygnałem sterującym 230V?

    Dziękuję za wszelką pomoc!

    Pozdrawiam,
    TD

    0 29
  • Elmark
  • Pomocny post
    #2 09 Sty 2015 10:45
    UL7855
    Poziom 22  

    Może skorzystaj z dobrodziejstw transoptora. Wyobraź sobie że musisz zasilić jego wewnętrzną diodę z 230V i dorób resztę. Wewnętrzny fototranzystor bez problemu podłączysz pod mikrokontroler. Myślę że podałem wędkę?

    1
  • Elmark
  • #3 09 Sty 2015 10:51
    tom_ex
    Poziom 15  

    UL7855 napisał:
    Może skorzystaj z dobrodziejstw transoptora. Wyobraź sobie że musisz zasilić jego wewnętrzną diodę z 230V i dorób resztę. Wewnętrzny fototranzystor bez problemu podłączysz pod mikrokontroler. Myślę że podałem wędkę?

    Dzięki, przypuszczałem, że to będzie najlepsze rozwiązanie, ale chciałem potwierdzenia. :)

    A tak czysto hipotetycznie - gdybym miał jedynie dostępne dwa przewody, które musiałyby być wykorzystywane do zasilania? Czy istnieją jakieś niedrogie rozwiązania, które pozwalają przekazywać dane w linii zasilającej 230v? Oczywiście widzę wtedy drugi mikrokontroler obok przełącznika.

    Istnieją urządzenia pozwalające przekazywać nawet sygnał ethernetowy poprzez sieć energetyczną (PowerLine), ale są to rozwiązania niedostępne dla "domowych" mikrokontrolerów, a ja oczywiście nie potrzebuję tak złożonego sygnału.

    0
  • #4 09 Sty 2015 11:02
    UL7855
    Poziom 22  

    Ja nie znam tanich i dobrych rozwiązań tego problemu.

    0
  • #5 09 Sty 2015 13:56
    tom_ex
    Poziom 15  

    Mam jeszcze bardzo podstawowe pytanie wynikające z mojej niewiedzy. :) Zakładając, że do części wysokonapięciowej nie będzie podłączone żadne obciążenie (jest to jedynie sygnał informacyjny), jak wyliczyć prąd biegnący przez układ? Mówię oczywiście o pierwszym projekcie (masa, faza oraz faza z przełącznika).

    --- edit ---
    Może niewłaściwie sformułowałem pytanie. Wiem, że zakładany prąd (zapewne ok. 20 mA) osiągnę korzystając z prawa ohma i w ten sposób dobiorę rezystor połączony równolegle przed transoptorem. Mam jednak problem ze zrozumieniem układu zamieszczonego w
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2320612.html
    a konkretnie
    Atmega - sterowanie oświetleniem z wykorzystaniem istniejącej instalacji
    Jaka jest funkcja rezystora 1.8k?

    0
  • #6 09 Sty 2015 15:41
    UL7855
    Poziom 22  

    Wchodzi w skład dzielnika napięcia, poza tym dzięki takiemu włączeniu zabezpiecza też w pewien sposób fotodiodę przed uszkodzeniem od ładunków elektrostatycznych.
    Co ważne ten transoptor ma już wbudowaną diodę przeciwsobną do pracy przy napięciu przemiennym.

    0
  • #7 09 Sty 2015 16:26
    atom1477
    Poziom 43  

    tom_ex napisał:
    Istnieją urządzenia pozwalające przekazywać nawet sygnał ethernetowy poprzez sieć energetyczną (PowerLine), ale są to rozwiązania niedostępne dla "domowych" mikrokontrolerów, a ja oczywiście nie potrzebuję tak złożonego sygnału.

    Są i takie do przekazywania innych interfejsów. I jak najbardziej są dostępne dla mikrokontrolerów. No ale wciąż nie są zbyt tanie.
    Najtaniej to chyba było by tutaj zrezygnować z przekazywania danych przewodami i zastosować jakieś moduły RFM po kilka zł (RFM01/RFM02, RFM73, itp).

    1
  • #8 09 Sty 2015 16:35
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery

    A z jakiego to powodu nie chcesz, żeby masa mikrokontrolera była na potencjale sieci? Jeżeli cały układ jest dobrze zaizolowany i chroniony przed dotknięciem gołą ręką - nie ma w tym nic złego

    0
  • #9 09 Sty 2015 17:04
    tom_ex
    Poziom 15  

    UL7855, rozumiem, dzięki.

    BlueDraco napisał:
    A z jakiego to powodu nie chcesz, żeby masa mikrokontrolera była na potencjale sieci? Jeżeli cały układ jest dobrze zaizolowany i chroniony przed dotknięciem gołą ręką - nie ma w tym nic złego

    Mam wrażenie, ze łączenie mas to dość wrażliwy temat. :) Natknąłem się parę razy na elektrodzie na dyskusję, czy jest to bezpieczne. Wolałbym pominąć ten temat.


    Mam jeszcze inne zagadnienie. Tak jak wcześniej wspomniałem, chciałbym poprzez przekazywanie stanu 1 na linii 230v o odpowiedniej długości (dłuższe/krótsze przytrzymanie przycisku) wywołać odpowiednie zachowanie na mikrokontrolerze.
    Co jednak w przypadku, kiedy poprzez tą linię chciałbym przekazać więcej stanów logicznych, np. poprzez podwójny przełącznik monostabilny? Sterowanie napięciem? Z dodatkowym kontrolerem w gniazdku czy bez niego?


    atom1477 napisał:
    Najtaniej to chyba było by tutaj zrezygnować z przekazywania danych przewodami i zastosować jakieś moduły RFM po kilka zł (RFM01/RFM02, RFM73, itp).

    Myślałem o tym rozwiązaniu i, w kontekście powyższego zagadnienia, wydaje się nieco lepsze. Istnieje jednak kilka problemów. Czy jednak w standardowej puszce zmieszczę mikrokontroler z nadajnikiem i zasilaczem? Czy z racji wykorzystania powszechnie stosowanej częstotliwości 433MHz przełącznik światła nie będzie mocno zawodny?

    0
  • #11 09 Sty 2015 17:20
    atom1477
    Poziom 43  

    tom_ex napisał:

    Mam wrażenie, ze łączenie mas to dość wrażliwy temat. :) Natknąłem się parę razy na elektrodzie na dyskusję, czy jest to bezpieczne. Wolałbym pominąć ten temat.

    Jeżeli chodzi o masy które już są połączone (czyli jest to już jedna masa) to tak. Bo się może wytworzyć pętla masy.
    Albo jak masy są na różnych potencjałach.
    Ale jeżeli to są dwie różne masy, i jedna z nich jest pływająca, to ich połączenie nie jest niczym złym.

    tom_ex napisał:
    Mam jeszcze inne zagadnienie. Tak jak wcześniej wspomniałem, chciałbym poprzez przekazywanie stanu 1 na linii 230v o odpowiedniej długości (dłuższe/krótsze przytrzymanie przycisku) wywołać odpowiednie zachowanie na mikrokontrolerze.
    Co jednak w przypadku, kiedy poprzez tą linię chciałbym przekazać więcej stanów logicznych, np. poprzez podwójny przełącznik monostabilny? Sterowanie napięciem? Z dodatkowym kontrolerem w gniazdku czy bez niego?

    Właśnie dlatego lepiej zastosować jakiś interfejs.
    Choćby UART z wysyłaniem 1 znaku (mógł być wtedy przesłać rozkaz do 8-miu urządzeń).

    tom_ex napisał:
    Myślałem o tym rozwiązaniu i, w kontekście powyższego zagadnienia, wydaje się nieco lepsze. Istnieje jednak kilka problemów. Czy jednak w standardowej puszce zmieszczę mikrokontroler z nadajnikiem i zasilaczem? Czy z racji wykorzystania powszechnie stosowanej częstotliwości 433MHz przełącznik światła nie będzie mocno zawodny?

    Porównując to do rozwiązania z modułem PLC, wyjdzie to nawet mniejsze (przy PLC też musisz mieć uC i zasilacz, a do tego jeszcze jakieś duże cewki i kondensatory).
    Moduł radiowy nie musi być na 433MHz. Są na 868MHz i w sumie ja używam prawie wyłącznie takich.
    Natomiast komunikację można zabezpieczyć algorytmem CRC i będzie wtedy praktycznie niewrażliwa na zakłócenia.

    0
  • #12 09 Sty 2015 17:22
    373522
    Użytkownik usunął konto  
  • #13 09 Sty 2015 17:35
    UL7855
    Poziom 22  

    Dwukanałowy "przycisk" myślę że można byłoby zrobić podając wyprostowane 230V w różnej polaryzacji a po drugiej stronie przeciwsobnie połączone transoptory.
    Mając cały czas na myśli maxymalne uproszczenie układu. We włączniku podwójnym dwie diody.

    0
  • #14 09 Sty 2015 18:09
    Karaczan
    Poziom 39  

    A gdyby tak zastosować w mikrokontrolerze małe podtrzymanie bateryjne?
    I sterować funkcjami za pomocą zaniku napięcia 230V?
    Oczywiście przycisk musiał by działać odwrotnie, zawsze zwarty, w momencie naciśnięcia - rozwarty?

    0
  • #15 09 Sty 2015 18:23
    Eagle
    Poziom 23  

    Karaczan napisał:
    A gdyby tak zastosować w mikrokontrolerze małe podtrzymanie bateryjne?
    I sterować funkcjami za pomocą zaniku napięcia 230V?
    (...)

    tom_ex napisał:
    (...) włączać kolejne segmenty 6-zarówkowego żyrandolu (...)


    Najczęściej 6-żarówkowy żyrandol nie będzie działał w przypadku zaniku 230V. Więc sterownie ma raczej znikomy sens.

    0
  • #16 09 Sty 2015 18:24
    UL7855
    Poziom 22  

    Jaką przewagę ma twoje rozwiązanie tak się zastanawiam Karaczanie.
    Autorze skoro masz dwa kanały które zaproponowałem to zrób tak aby trzymanie jednego zapalało kolejne lampy co sekundę a drugi tak sam sposób wygaszało. Chyba nic prostszego nie wymyślisz.

    0
  • #17 09 Sty 2015 18:28
    Karaczan
    Poziom 39  

    Ale mówiłem o odwrotnym przycisku, NC a nie NO.
    Jedyny dyskomfort to mrugnięcie żyrandola.
    Pomijając że autor wspominał że ma 2x fazowe przewody w gniazdku.
    Więc co za problem jednym zasilać stale mikrokontroler i przekaźniki (czy inny element przełączający), a 2gim informować o chęci zmiany trybu?

    Jaką przewagę? Prostotę, bo widzę że chcecie tu już pakować po 2 mikrokontrolery i moduły RF ;)

    0
  • #18 09 Sty 2015 19:09
    tom_ex
    Poziom 15  

    Nie pisałem tego wcześniej, ale myślę, że nie obejdzie się bez zastosowania drugiego przełącznika chwilowego. To niestety, obojętnie jaką formę komunikacji wybiorę, rodzi konieczność zastosowania drugiego mikroprocesora.

    Mam zatem do wyboru:
    - komunikację po RF - daje dodatkową korzyść np. w postaci sterowania centralnego oświetleniem w domu,
    - komunikację kablową ze wspólną masą i wybranym interfejsem.

    0
  • #19 09 Sty 2015 19:22
    UL7855
    Poziom 22  

    tom_ex napisał:
    Nie pisałem tego wcześniej, ale myślę, że nie obejdzie się bez zastosowania drugiego przełącznika chwilowego. To niestety, obojętnie jaką formę komunikacji wybiorę, rodzi konieczność zastosowania drugiego mikroprocesora.


    Nie czytałeś widać tego co napisałem.

    0
  • #20 09 Sty 2015 20:11
    tom_ex
    Poziom 15  

    UL7855 napisał:
    tom_ex napisał:
    Nie pisałem tego wcześniej, ale myślę, że nie obejdzie się bez zastosowania drugiego przełącznika chwilowego. To niestety, obojętnie jaką formę komunikacji wybiorę, rodzi konieczność zastosowania drugiego mikroprocesora.


    Nie czytałeś widać tego co napisałem.

    Czytałem, ale przyznaję, że jestem nieco zmieszany.

    Karaczan napisał:
    Pomijając że autor wspominał że ma 2x fazowe przewody w gniazdku.
    Więc co za problem jednym zasilać stale mikrokontroler i przekaźniki (czy inny element przełączający), a 2gim informować o chęci zmiany trybu?

    Czyli pierwotne rozwiązanie? W sumie nie ma zatem znaczenia, czy przycisk wyzwala 0 czy 1. Jak przy takim układzie zastosować dwa przyciski, z których każda będzie mieć możliwość dłuższego przytrzymania?

    Pomyślałem o czymś innym. Skoro mamy dwa przewody L, nie można obu ich wykorzystać jako stanów logicznych? Zakładam, że przyciski nigdy na raz nie będą wciśnięte (stan w spoczynku 1). Eliminuje to potrzebę zastosowania podtrzymywania bateryjnego. Żyrandol zasilany byłby obiema liniami. Realizowalne? Jak jednak "izolować" zwarcie linii na potrzeby zasilania, aby różne stany logiczne były zachowane?

    0
  • #21 09 Sty 2015 20:19
    Karaczan
    Poziom 39  

    Rozwiązanie z przyciskiem NC i podtrzymaniem bateryjnym wymyśliłem nim skojarzyłem że masz 2x fazę ;)
    W sumie to po co ci 2 przyciski sterowania?
    Opcja z diodą według mnie odpada, pamiętaj że mamy tu prąd zmienny!.
    Działało by to przy prądzie stałym, i tylko w jedną stronę (załóżmy przycisk A nie wpływa na stan B, ale B wpłynie na stan A).

    0
  • #22 09 Sty 2015 20:22
    tom_ex
    Poziom 15  

    Karaczan napisał:
    W sumie to po co ci 2 przyciski sterowania?

    Żyrandol, a raczej całe oświetlenie w pokoju jest dość złożone (żyrandol 6-żarówkowy oraz 3 ledy na zasilaczu 12v), więc nie chciałbym się ograniczać do jednego przycisku. Próba uproszczenia sterowania przyniosłaby jedynie odwrotny skutek. Nie chciałem mieszać na początku, ale temat się nieco rozkręcił.

    Karaczan napisał:
    Opcja z diodą według mnie odpada, pamiętaj że mamy tu prąd zmienny!.

    Sam się tego domyśliłem i wyedytowałem post. :)

    Karaczan napisał:
    Działało by to przy prądzie stałym, i tylko w jedną stronę (załóżmy przycisk A nie wpływa na stan B, ale B wpłynie na stan A).

    To akurat byłoby akceptowalne przy założeniu, że logicznie dwa przyciski nie mogą być przyciśnięte, tj. obsługujemy zmianę na B, a jeżeli jej nie ma, wtedy na A. No ale tutaj nie ma prądu stałego niestety.

    No właśnie... czy istnieje element, który jednostronnie zwiera przewody? Chodziłoby mi o formę bramki logicznej OR dla wysokich napięć prądu zmiennego.

    0
  • #23 09 Sty 2015 21:25
    373522
    Użytkownik usunął konto  
  • #24 09 Sty 2015 21:50
    atom1477
    Poziom 43  

    tom_ex napisał:
    No właśnie... czy istnieje element, który jednostronnie zwiera przewody? Chodziłoby mi o formę bramki logicznej OR dla wysokich napięć prądu zmiennego.

    Dla napięć zmiennych to ciężko.
    Ale w przełączniku możesz dać prostownik dwupołówkowy.
    I liniami fazowymi A/B puszczać już wyprostowane napięcie.
    Na końcu wtedy dało by się to złączyć po prostu dwoma diodami, tak jak zwykłe napięcie stałe.
    Dla zwykłych żarówek nie będzie miało znaczenia że napięcie jest wyprostowane.
    Świetlówki kompaktowe też to raczej łykną.
    Gorzej przy jakichś z dławikiem, no ale raczej wątpię że takie tam będą.
    No i dla zasilenia mikrokontrolera nie będzie już można użyć zasilacza beztransformatorowego ani nawet takiego ze zwykłym transformatorem (trzeba będzie przetwornicę).

    0
  • #25 09 Sty 2015 21:59
    tom_ex
    Poziom 15  

    atom1477 napisał:
    tom_ex napisał:
    No właśnie... czy istnieje element, który jednostronnie zwiera przewody? Chodziłoby mi o formę bramki logicznej OR dla wysokich napięć prądu zmiennego.

    Dla napięć zmiennych to ciężko.
    Ale w przełączniku możesz dać prostownik dwupołówkowy.
    I liniami fazowymi A/B puszczać już wyprostowane napięcie.
    Na końcu wtedy dało by się to złączyć po prostu dwoma diodami, tak jak zwykłe napięcie stałe.
    Dla zwykłych żarówek nie będzie miało znaczenia że napięcie jest wyprostowane.
    Świetlówki kompaktowe też to raczej łykną.
    Gorzej przy jakichś z dławikiem, no ale raczej wątpię że takie tam będą.
    No i dla zasilenia mikrokontrolera nie będzie już można użyć zasilacza beztransformatorowego ani nawet takiego ze zwykłym transformatorem (trzeba będzie przetwornicę).

    No właśnie, czyli jeden problem zamieniam w drugi jeszcze większy. :) Koncepcja ciekawa jednak.

    0
  • Pomocny post
    #27 10 Sty 2015 00:18
    tehaceole

    Poziom 28  

    BlueDraco napisał:
    A z jakiego to powodu nie chcesz, żeby masa mikrokontrolera była na potencjale sieci? Jeżeli cały układ jest dobrze zaizolowany i chroniony przed dotknięciem gołą ręką - nie ma w tym nic złego
    I w takiej konfiguracji nie potrzeba żadnych dodatkowych elementów typu transoptor itp. Można podać fazę bezpośrednio na pin uC przez rezystor o odpowiednio dużej wartości zapewniającej ograniczenie prądu płynącego przez pin. Jest to rozwiązanie powszechnie stosowane. Spotkałem się z nim zarówno w prostym mikroprocesorowym sterowniku wentylatorów w okapie jak i w profesjonalnym analizatorze parametrów siec elektrycznej Diris SOCOMEC'a.

    0
  • Pomocny post
    #28 10 Sty 2015 11:07
    slaw0
    Poziom 11  

    tehaceole napisał:
    BlueDraco napisał:
    A z jakiego to powodu nie chcesz, żeby masa mikrokontrolera była na potencjale sieci? Jeżeli cały układ jest dobrze zaizolowany i chroniony przed dotknięciem gołą ręką - nie ma w tym nic złego
    I w takiej konfiguracji nie potrzeba żadnych dodatkowych elementów typu transoptor itp. Można podać fazę bezpośrednio na pin uC przez rezystor o odpowiednio dużej wartości zapewniającej ograniczenie prądu płynącego przez pin. Jest to rozwiązanie powszechnie stosowane. Spotkałem się z nim zarówno w prostym mikroprocesorowym sterowniku wentylatorów w okapie jak i w profesjonalnym analizatorze parametrów siec elektrycznej Diris SOCOMEC'a.


    Zgadzam się w 100% z kolegą. Po co kombinować i pakować jakieś moduły RF do
    tak prostej rzeczy.
    Możne jeszcze zaproponuję podobną możliwość, otóż można zrobić tak:
    Przewód N to N i jednocześnie masa mikrokontrolera.
    L1 to zasilanie zmostkowane na stałe we włączniku(kontroler można zasilać przez kondensator szeregowy np 330uF i prostownik jednopołówkowy.
    L2 to linia sterująca względem N i tu mamy wiele możliwości:(sygnał cyfrowy,analogowy np kilka przycisków zwieranych do masy przez różne rezystory
    ,a w lampie kontroler mierzy wartość przez adc, sygnał pwm , częstotliwość itd)
    Trzeba tylko pamiętać żeby we włączniku nie połączyć L2 do L bo będzie bum.

    0
  • #29 10 Sty 2015 14:03
    tom_ex
    Poziom 15  

    slaw0 napisał:
    Zgadzam się w 100% z kolegą. Po co kombinować i pakować jakieś moduły RF do
    tak prostej rzeczy.

    No i w tej chwili skłaniam się do tego rozwiązania. Mam jednak problem, ponieważ istnieją dwa źródła światła wymagające osobnego sterowania (żyrandol i ledy), o czym wcześniej wspomniałem.

    slaw0 napisał:
    Możne jeszcze zaproponuję podobną możliwość, otóż można zrobić tak:
    Przewód N to N i jednocześnie masa mikrokontrolera.
    L1 to zasilanie zmostkowane na stałe we włączniku(kontroler można zasilać przez kondensator szeregowy np 330uF i prostownik jednopołówkowy.
    L2 to linia sterująca względem N i tu mamy wiele możliwości:(sygnał cyfrowy,analogowy np kilka przycisków zwieranych do masy przez różne rezystory
    ,a w lampie kontroler mierzy wartość przez adc, sygnał pwm , częstotliwość itd)
    Trzeba tylko pamiętać żeby we włączniku nie połączyć L2 do L bo będzie bum.

    I to może być rozwiązanie powyższego problemu. Generalnie bardzo chciałbym uniknąć ładowania drugiego kontrolera, bo w puszcze może fizycznie zabraknąć dla niego miejsca.

    tom_ex napisał:
    L1 to zasilanie zmostkowane na stałe we włączniku(kontroler można zasilać przez kondensator szeregowy np 330uF i prostownik jednopołówkowy.

    Czy takie rozwiązanie jest na pewno bezpieczne? Czy nie lepiej zastosować standardowy zasilacz?

    0
  • Pomocny post
    #30 10 Sty 2015 14:36
    atom1477
    Poziom 43  

    tom_ex napisał:
    tom_ex napisał:
    L1 to zasilanie zmostkowane na stałe we włączniku(kontroler można zasilać przez kondensator szeregowy np 330uF i prostownik jednopołówkowy.

    Czy takie rozwiązanie jest na pewno bezpieczne? Czy nie lepiej zastosować standardowy zasilacz?

    Skoro masa mikrokontrolera ma i tak być zwarta do N, to taki zasilacz nie jest bardziej niebezpieczny niż transformatorowy.
    Jednak przy ostatnio pojawiających się małych transformatorkach wersja z transformatorem może być nawet mniejsza niż ta z kondensatorem.
    TME

    PS. Tam wyżej jest tylko błąd w pojemności. Raczej chodziło o 330nF.

    0