Акустический выключатель на микроконтроллере.
Возникла необходимость в тамбуре сделать автоматический выключатель. Рядом живут злые соседи, которые экономят электричество, постоянно выключая лампочку 25Вт и при этом постоянно ругаясь. К тому же, сам процесс ужасен: открываешь одну дверь, нащупываешь на стене выключатель, закрываешь,открываешь другую дверь, потом выключаешь свет.
Самое ценное, как Вы знаете,- это нервные клетки, которые не восстанавливаются. Поэтому было решено модифицировать сам выключатель. Нет, не изменить схему подключения лампы, а именно заменить сам выключатель на что-то умное и доброе. Умное- значит придется задействовать МК. МК должен чем-то питаться, а вот тут главная проблема- если выключатель замкнется, то на нем не останется напряжения. Вторая проблема- необходимо плавно изменять яркость освещения и постоянно следить за фазой в сети. При плохом контакте в патроне, могут "выпадать" целые периоды в сети. В данной конструкции применен блок питания с режимом отсечки и цифровая PLL, которая постоянно следит за фазой и управляет нагрузкой в не зависимости от помех. Точность определения фазы- менее 1%. В устройстве присутствует быстродействующая ( время срабатывания меньше 100мкс)токовая защита от замыкании в нагрузке.
Схема автоматического выключателя
Управление происходит от акустического датчика. Алгоритм работы устройства следующий. Постоянно происходит захват фазы. Как только рядом с устройством будет шум определенного уровня и длительности, в течении 1 секунды плавно включитться лампа. Через 40 секунд она плавно погаснет. Если звуки будут продолжаться после 10-й секунды- будет каждый раз продлеваться время горения лампы. Если произойдет замыкание в цепи нагрузки- свет мгновенно отключиться. Выключатель проверен с лампами мощностью от 40 до 150 Вт.
Диодный мост можно применить на 4А и вместо 2sk2996 можно 2sk2545
По просьбам добавлена функция включения только в темноте.
Теперь PB2 нужно притягивать к 0 (соединить с землей) для включения освещения. При появлении там "1" свет не включится.
Номинал подстроечного резистора подбирается в зависимости от номинала фоторезистора.
Единственно, пока обнаружена одна засада.
При КЗ в нагрузке сгорел сначала резистор 0,82 Ома(оказался кЕтайский обрывной), потом полевик-пробило затвор, дальше сдох микроконтроллер, от него коротнуло кренку и стабилитрон на 18 вольт ушел в КЗ. Также не выдержал высокого напряжения микрофон. Мгновенная выделевшияся мощность на резисторе привела к его выходу из строя. Причем защита мк не смогла отработать вовремя. После замены компонентов- все заработало.
Отсюда грядут небольшие доработки:
1. На выходном полевике собран источник тока- добавлены несколько элементов: транзистор, диод и резистор. Резистор заменен на МЛТ. Схема размещена выше.
2. Необходимо доработать программный код микроконтроллера- увеличить тактовую частоту ядра до 9,6 МГц и повысить приоритет задачи токовой защиты. Программой пока не занимался. Хотя тут минут 20 работы.