Сенсорный выключатель света

Views: 10663

Хотя в настоящий момент актуальны системы управления освещением с передачей данных по электросети, но я думаю, что проекты такого рода тоже имеют право на жизнь.

Анонс

Три вида сенсора – 1. Ёмкостной сенсор – на прикосновение (приближение). 2. ИК-сенсор – для работы с пультами дистанционного управления. 3. Звуковой сенсор – для управления освещением от хлопка. В ёмкостной и звуковой сенсоры встроена функция адаптивности к окружающей среде. Возможна работа с лампами накаливания и люминесцентными (эконом) лампами. В режиме диммера есть запоминание заданной яркости и организация функции плавного переключения с заданной яркости на максимальную яркость и обратно. Режим таймера – это отключение света через 90 секунд после включения. Теперь уходя из дома достаточно включить свет, а выключатель отключит его самостоятельно через 90 секунд. «Эффект присутствия» имитирует присутствие хозяев дома включением и выключением света на случайные промежутки времени. Есть возможность отключения звукового или ИК-сенсора.

ВНИМАНИЕ!!! Устройство не имеет гальванической развязки от сети переменного тока. Все элементы находятся под высоким напряжением. При тестировании будьте крайне осторожны.

Присутствует максимальная защита от поражения электрическим током, так как  все поверхности диэлектрические. Сенсор выполнен из матового стекла толщиной 4 мм. Для любителей зарисоваться можно переключить в режим объемного сенсора (АРТ-режим). В этом режиме не надо прикасаться к сенсору, достаточно поднести руку или махнуть перед выключателем и вы можете таким образом включать/выключать свет или поднося и удерживая руку над выключателем, как волшебник, регулировать яркость освещения.

Типы ламп

Выключатель позволяет работать с двумя типами ламп:

• люминесцентными – в режиме включено/выключено (режим выключателя).
• накаливания – в режиме диммера с изменением яркости (режим диммера)

При подаче питания включен режим для работы с люминесцентными лампами (режим выключателя).

Типы сенсоров

В выключатель встроены три типа сенсоров:

• емкостной сенсор – на прикосновение;
• звуковой сенсор – на хлопок;
• инфракрасный сенсор – на сигнал от ИК-пультов дистанционного управления.

Индикация режимов работы выключателя

В выключатель встроены два светодиода: красный и синий. Красный светодиод показывает активацию режима работы выключателя света. Синий светодиод постоянно горит и предназначен для индикации прикосновения к сенсору (активация сенсора). Прикосновение к сенсору (хлопок или сигнал с ИК-ДУ-пульта) вызывает его гашение.

При подаче напряжения питания на выключатель, он на 10 секунд блокирует все сенсоры. В это время мигает красный светодиод. Это необходимо для блокирования переходных процессов, которые возникают в электрической сети при пропадании напряжения, а также для авто-настройки сенсоров.

Индикация выполнения функций

Контроллер может выполнять определенные запрограммированные функции. Команды на выполнение определенной функции вводятся посредством количества прикосновений к сенсору. При прикосновении к сенсору выключатель подсчитывает количество касаний и если введенное количество совпадает с определенной функцией, то она выполняется. Выполнение функции сигнализируется «вспышкой» синего светодиода.

Индикация режима работы

Красный светодиод предназначен для индикации режима работы и помощи в дистанционном управлении выключателем.

В режиме таймера красный светодиод мигает с ускорением и чем меньше времени остается до момента отключения света, тем быстрее его мигание.

В режиме «эффекта присутствия» красный светодиод постоянно горит и с периодом в 2 секунды вспыхивает.

При управлении с пульта ДУ – подмаргивание индикации наличия ИК-излучения от пульта ДУ (отсчет времени задержки на активацию режима). Постоянное горение красного светодиода говорит о том, что выключатель готов принимать команды с пульта ДУ. 

Функции емкостного сенсора

Прикосновение и удержание пальца на сенсоре выполняет настройку яркости освещения (только в режиме диммера).

Одно прикосновение:

• в режиме выключателя  – включение/отключение света (свет включается на полную яркость).
• в режиме диммера – включение/отключение на предварительно заданную яркость.

Два прикосновения – включение/отключение света (в режиме диммера включение на максимальную яркость, если свет включен возврат на предварительно установленную яркость).

Три прикосновениея – включение света в режиме таймера. Свет автоматически отключается через 90 секунд (индикация – мигание красного светодиода с ускорением). Если в этом режиме отключить свет, то режим таймера отключается. Включение «эффекта присутствия» деактивирует режим таймера. В режиме диммера, если свет отключен, то свет включается на максимальную яркость. Если свет включен, то запуск режима таймера не изменяет яркости.

Пять прикосновений – включение/отключение режима «эффект присутствия». Этот режим интересен тем, что в ваше отсутствие выключатель имитирует присутствие в квартире человека, он самостоятельно включает и выключает свет на разные промежутки времени (красный светодиод горит с периодическими вспышками в 2 секунды). Отключение света в этом режиме не деактивирует режим «эффекта присутствия». Включение режима таймера деактивирует «эффект присутствия». В режиме диммера свет включается на заданную яркость.

Семь прикосновений – отключает или включает звуковой сенсор. При прослушивании громкой музыки рекомендуется отключать звуковой сенсор. По умолчанию сенсор включен.

Восемь прикосновений – отключает или включает инфракрасный сенсор. Если необходимо заблокировать работу от пультов ДУ. По умолчанию сенсор включен.

Десять прикосновений – переключение режима работы  – выключатель/диммер. При работе с лампами накаливания возможна регулировка яркости. В этом случае возможно использование режима диммера. После активации режима диммера необходимо настроить яркость как для функции “одно прикосновение”.

Тринадцать прикосновений – установка заводских настроек и перезапуск выключателя.

Пятнадцать прикосновений  –  АРТ- режим.

Шестнадцать прикосновений – чувствительность звукового сенсора

Функции звукового сенсора

Два хлопка:

• в режиме выключателя – включение/отключение  света и к тому же свет включается на полную яркость.
• в режиме диммера – свет включается/отключается на установленную яркость

Три хлопка – включение света (в режиме диммера включение на максимальную яркость).

Четыре хлопка – включение света в режиме таймера. Свет автоматически отключается через 90 секунд.

Управление хлопком необходимо выполнять с длительностью один хлопок в пол секунды.

ВНИМАНИЕ: При прослушивании громкой музыки рекомендуется предварительно отключать звуковой сенсор.

Функции инфракрасного сенсора

Для активации управления с помощью ИК-сенсора, нужно нажать и удерживать не менее 5 секунд любую кнопку на пульте ДУ-ИК управления до включения красного светодиода. После этого будут доступны три первые функции емкостного сенсора. Нажимая или удерживая, впоследствии, любую кнопку пульта мы можем включать или отключать свет, управлять яркостью (для режима диммера), включать режим таймера. Деактивация ИК-сенсора происходит автоматически через 5 секунд после подачи последней команды с пульта ДУ.

ВНИМАНИЕ:  Энергосберегающие лампы некоторых производителей излучают очень сильные ИК- помехи, которые могут вызывать трудности в управлении выключателем с ИК-пульта.

Фотоприемник использует частоту модуляции 36 кГц. При работе с пультами с другой частотой модуляции возможно падение чувствительности.

Подключение

Подключение можно выполнить в разрыв нагрузки (от фазировки сети и положения нагрузки не зависит) и по трехпроводной схеме. Трехпроводная схема рекомендуется для люминесцентных и энергосберегающих малоточных ламп, то есть в тех случаях, когда подключение по двухпроводной схеме вызывает их подсвечивание в состоянии выключателя “выключено”.

Для подключения отсоедините разъем от выключателя, подключите провода, а затем соедините с платой выключателя.

ВНИМАНИЕ:  Проведение монтажных работ разрешено только при обесточенной электросети. Устройство не имеет защиты от короткого замыкания и перед включением рекомендуется проверить правильность подключения.

Защита от детей

Длительное прикосновение к ёмкостному сенсору (более 30 секунд) вызывает его блокировку. Для возобновления работы сенсора необходимо убрать руку от сенсора и подождать 15 секунд.

ВНИМАНИЕ:  Независимо от режима работы свет будет автоматически отключен через 8 часов непрерывной работы. При отключении напряжения питания настройки не сохраняются.

Схема сенсора

Примечание. В описываемом варианте датчик освещенности не реализован.

Принцип работы

Сенсор собран с применением контроллера PIC16F616 в 14-ножечном корпусе. Такого количества выводов понадобилось для того, что бы организовать управляемые входами аудио и ИК, а также выходы управления индикаторными светодиодами.

Для создания емкостного сенсора используется возможность организации автогенератора с применением существующих в контроллере компаратора и RS- защелки (триггера).

При конфигурировании контроллера мы получаем генератор, частота которого будет зависеть от емкости сенсорной площадки. Принцип измерения можно изложить вкратце так: для измерения частоты генератора мы используем таймер TMP1. Таймер TMP0 будет задавать измерительные промежутки времени. При переполнении таймера TMP0 мы будем читать состояние таймера TMP1, и выполнять его сброс. Далее сравниваем значение таймера “сейчас” со значением таймера измеренного в прошлый раз и если оно больше, то считаем, что сенсор нажат. Если наоборот, то нет.

Сам сенсор представляет собой конденсатор с одной обкладкой, а в роли второй выступает сама конструкция устройства и емкость вносимая человеком.

Описывать работу программы нет смысла. Все вопросы на форуме http://forum.e-voron.dp.ua/.

Внешний вид собранного сенсорного выключателя

Вид на плату со снятой платой сенсора:

На плате видна установка индикаторных светодиодов, фотоприёмника ИК, PIC-контроллера.

Вид на плату снизу:

На нижней плате видно как установлен микрофон, симистор, разъем подключения.

Сенсорный выключатель света, схема[wpdm_file id=13 template=”link-template-calltoaction3.php”]Сенсорный Выключатель Света — Программа ASM[wpdm_file id=14 template=”link-template-calltoaction3.php”]Сенсорный Выключатель Света — Прошивка HEX[wpdm_file id=15 template=”link-template-calltoaction3.php”]Сенсорный Выключатель Света — Печатные Платы[wpdm_file id=16 template=”link-template-calltoaction3.php”]Полный проект (MPLAB IDE v8.91) – все файлы для варианта модернизации[wpdm_file id=197 template=”link-template-calltoaction3.php”]Схема, плата в P-cad-2006 и гербер файлы для изготовления плат[wpdm_file id=230 template=”link-template-calltoaction3.php”]

Это может быть интересно