Artellie.ru

Дизайн интерьеров
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Волшебная кнопка» для LED на ATtiny4

«Волшебная кнопка» для LED на ATtiny4

Был у меня когда-то давно сенсорный чудо-выключатель СЕЗАМ. Очень он мне нравился. Но времена меняются, перестал вписываться в интерьер, а потом и вовсе оказался не рассчитан на работу со всякими модными энергосберегающими лампами. Нравился мне в нём принцип управления. Короткое касание сенсора включало/выключало свет, а длительное регулировало яркость. Кому интересно — сердцем выключателя была микросхема К145АП2, аналог Siemens S576B (К145АП2 до сих пор продаются).

Под катом мой вариант эмуляции работы этой микросхемы.

Не так давно соорудил я себе над столом подсветку из светодиодной ленты в алюминиевом профиле с рассеивателем и встал вопрос о выключателе. Ставить готовое как то громоздко. Чтоб на проводе болталось — не красиво, обычный выключатель ставить — портит вид, да и особо некуда.

Решил я встроить выключатель, а за одно и регулятор яркости, в торец ДСП 16мм. Сделать его сенсорным, прикрыть наклейкой, которыми мебельщики болты маскируют.

Железо

Начал с сенсора. Попробовал на принципе переноса заряда на ATtiny13A. Вариант рабочий, но мне стало лень заморачиваться с автоподстройкой параметров и тд. Брать готовое тоже не стал.

Далее решил попробовать реализовать сенсор на библиотеке QTouch. В качестве сенсора ATtiny10. Есть готовая утилита, которая превращает ATtiny10 в сенсорную кнопку со всеми плюшками. Но на выходе бинарник и добавить свой код туда сложно. Думал что делать, бороздил просторы Internet и тут мне попалось упоминание о TTP223 — контроллере одной сенсорной кнопки. Этот вариант меня вполне устроил.

В качестве МК выбор пал на ATtiny4. Такая же мелкая как и TTP223, 16-ти битный таймер. Да и давно хотел сделать на этих тиньках что-то полезное.

В качестве ключа — P3055LD со старой материнки.

Печатная плата

При разработке печатной платы исходил из того, что отверстия в торце ДСП нужно минимально возможное, решил что диаметром 7мм будет вполне достаточно. Плата получилась 7х28мм, два слоя.

Уже потом, когда плата была спаяна, стало понятно, что в 7мм отверстие плата не влезет, минимум 9мм — не учёл высоту элементов. Идея с наклейкой как-то тоже перестала нравится. И тут на глаза попалась мебельная заглушка! Рассчитана на отверстие 10мм, а внутренний диаметр ровно 7мм! Всё совпало!

Сам пятачок сенсора на отдельной платке которая паяется в торец основной. На картинках видно.

cool image
cool image
cool image
cool image

Программа

Управляющая программа написана на ассемблере. Каждые 32мс (Watchdog Timer) происходит опрос сенсора. В зависимости от текущего состояния и длительности нажатия выполняются те или иные действия. Логика работы немного отличается от прототипа К145АП2

Если свет выключен (состояние после подачи питания):

  • Короткое нажатие включает освещение на том же уровне, на котором оно было выключено. При первом включении на максимальной яркости
  • Длинное нажатие включает свет на максимальном уровне
Читайте так же:
Устройство дифференциального выключателя нагрузки

Если свет включен:

  • Короткое нажатие выключает освещение
  • Длинное нажатие изменяет яркость. Направление изменения яркости меняется повторным длительным нажатием

Слишком короткие нажатия (помехи) программой игнорируются. Яркость задаётся коэффициентом ШИМ (16 бит). Частота ШИМ около 122 Гц (8000000 Гц / 2 16 ≈ 122 Гц)

Для компенсации психофизиологического восприятия яркости освещения от реальной яркости, изменение последней происходит по участку кубической параболы. Обычно для этого применяют таблицы, но в моём варианте коэффициент вычисляется. Коэффициент меняется с частотой ШИМ, то есть при изменении яркости каждый импульс получается своей длительности. Минимальное значение ШИМ ограничено программно.

Основное время МК спит и вместе с TTP223 потребляет около 16 микроампер. То есть схема вполне пригодна для устройств с автономным питанием.

У ATtiny4 шесть выводов. Два на питание, один по умолчанию на сброс. Два я уже задействовал. Остался один свободный. Думал как можно задействовать и его. И тут мне вспомнился новый ноут друга с трекпадом Force Touch. В качестве эксперимента решил сделать нечто подобное. Особой достоверности отклика мне не нужно, а вибромоторов от старых телефонов валяется много. В результате реализовал в программе такую функцию, что на свободном выводе, при достижении границы регулировки, появляется короткий импульс. В К145АП2 при достижении границы регулировки происходит смена направления регулировки. Поэтому нужна была определённая сноровка, что бы убрать руку от сенсора на максимуме или минимуме. В моей реализации при достижении границы регулировка прекращается. Полное время регулировки от одной границы до другой около 4 секунд.

Код доступен на GitHub

TPI через Ардуину

Отдельно отмечу программирование МК. Мой JTAGICE3 не поддерживает интерфейс программирования TPI. Но, к счастью, добрые люди написали скетч на Ардуину для программирования этой мелочи. Не сразу но у меня всё получилось, прошивка залилась и всё заработало. Кроме ардуины нужно 4 резистора. Весь процесс расписан в скетче.

Волшебная кнопка установлена и работает как задумано. Потребляемый ток и габариты позволяют встраивать её в устройства с автономным питанием.

Ожидаемого эффекта от вибры я не получил. Тут видимо нужны эксперименты с местом установки.

В прототипе К145АП2 и аналоге Siemens S576B есть вывод «Sleep». Это такой режим, при котором яркость очень медленно падает до полного выключения. По задумке производителя, для этого дополнительный сенсор устанавливается около изголовья кровати. 16 бит таймера ШИМ позволяют реализовать такой режим.

Как работает сенсорный выключатель — схемы подключения

Если ваша цель – сделать эффектное освещение в квартире, отойти от привычных стереотипов и взглянуть на оснащение квартиры под другим углом, то вам будет интересно узнать больше о таком изобретении в мире электроники, как сенсорный выключатель. Современный прибор поможет обустроить жилище по системе «Умный дом».

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Сенсорный выключатель – что это такое и где применяется

Сенсорный выключатель — это электронное устройство, обеспечивающее включение или отключения прибора с помощью сенсорного сигнала – легкого прикосновения, звука, движения, сигнала от пульта – в зоне чувствительности датчика. Механического нажатия клавиши, как на обычном выключателе, не требуется. В этом главное отличие сенсорного выключателя от обычного клавишного.

Читайте так же:
Сумеречные выключатели со встроенным

Такие выключатели применяются в квартире или доме, чаще всего для системы освещения, а также для поднятия жалюзи, штор, открытия гаражных ворот, включения или выключения бытовой техники, регулировки систем отопления.

Стильный внешний вид украсит интерьер, а удобство использования подарит дополнительный комфорт. Такой выключатель встраивается в поверхность электроприбора, например, в настольную лампу. Чтобы включить прибор, достаточно к нему прикоснуться. Также датчик выключателя может управляться пультом, голосом, реагировать на движение, оснащаться таймером, диммером. Таймер поможет сэкономить на электроэнергии, а диммер – создать ту интенсивность освещения, которая вам необходима. Например, создать уютный приглушенный свет для романтического ужина или спокойного вечернего отдыха.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Сенсорный выключатель используется для экономии электроэнергии в местах с большой проходимостью людей. Например, в подъезде. Датчик реагирует на движение, когда жилец попадает в подъезд и через определенное время отключается.

Такой выключатель можно поставить во дворе частного дома, чтобы освещать двор при необходимости. Это позволит сократить расход электричества.

Сенсорными выключателями можно оборудовать офис, для удобства выключения и выключения освещения, закрытия и поднятия жалюзи.

Таким образом, сенсорный выключатель подойдет для:

  • квартиры;
  • частного дома;
  • офиса;
  • общественных мест;
  • придомовых территорий.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Устройство и принцип работы

Сенсорный выключатель состоит из четырех главных элементов:

  • корпус;
  • электронная плата (коммутатор);
  • защитная панель;
  • сенсорный датчик.

Сенсорный датчик передает сигнал (прикосновение, звук, движение, сигнал с пульта управления) на электронную плату. В коммутаторе колебания усиливаются и преобразуются в электрический импульс, которого достаточно для замыкания/размыкания цепи – включение и выключение прибора. Возможно плавное поступление нагрузки, регулирующее яркость освещения. Это происходит за счет продолжительности касания. Такие выключатели оснащены диммером.

Важно! Для конструкции с диммером не подходят энергосберегающие и люминесцентные лампы. Используйте галогеновые или обычные.

Экономия на электричестве будет происходить за счет приглушения мощности освещения.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Типы сенсорных выключателей

Сенсорные выключатели бывают нескольких видов:

  • емкостные;
  • оптико-акустические;
  • с пультом управления;
  • с таймером.

Чтобы сделать правильный выбор под свои потребности, рассмотрим каждый вид подробнее.

Емкостные

Популярный вид выключателя. Сенсорный датчик очень чувствительный, срабатывает при приближении людей, когда руку подносят к сенсорной поверхности или проводят рядом с ней. Такой выключатель будет актуален на кухне, потому что к нему не надо прикасаться, чтобы он сработал.

Такие выключатели стильно смотрятся и удобны в использовании. За ними легче ухаживать, чем за обычными выключателями с клавишей.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Оптико-акустические выключатели

Эти выключатели реагируют на звук или движение, происходящие в зоне действия датчика. Когда в комнате никого нет, свет отключается. Они позволяют экономить электроэнергию. В квартирах такие выключатели используются редко. Их чаще ставят в местах общего пользования для подсветки помещений или открытия дверей, которые «чувствуют» приближение посетителя.

Читайте так же:
Sche автоматический выключатель c60n

С пультом управления

Выключатели с пультом особенно удобны в доме, где проживают дети или люди с ограниченными возможностями. Пригодятся, если выключатель расположен неудобно или детям до него трудно дотянуться. А еще они дарят комфорт, когда нет желания вставать с кровати, чтобы выключить свет или прибор, опустить шторы.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

С таймером

Таймер позволяет включать и выключать прибор или свет в определенном режиме. Выключатели с таймером универсальны. Они удобны в использовании, работают с любым типом ламп: светодиодные, галогеновые или лампы накаливания.

Их преимущество — безопасность. Если произойдет замыкание, выключатель автоматически перейдет в выключенное положение.

Выключатели оснащены индикаторами, которые показывают включен ли он в данный момент. А еще пользователи отмечают простоту установки, удобство в использовании, привлекательный внешний вид, надежность.

Выключатель с таймером подойдет, если вы желаете регулировать время его работы. Это может быть удобно, когда надо запрограммировать на включение или выключение электроприбор. Такие выключатели помогают экономить на электроэнергии.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Критерии выбора устройства

При выборе выключателя обращайте внимание на следующие моменты:

  • сколько устройств можно подключить к одному прибору. Оптимально 1-3. Больше трех – неудобства в использовании;
  • оснащен ли выключатель диммером — устройством для регулировки интенсивности освещения;
  • наличие таймера;
  • возможность дистанционного управления.

Важно! Учитывайте напряжение электросети. Оно должно соответствовать требованиям, указанным в инструкции к выключателю. Это обеспечит корректную работу и продлит срок службы.

Корпус выключателя может быть изготовлен из пластмассы или из стекла. Второй вариант обойдется дороже. Разнообразие моделей и фирм на рынке электротоваров поможет выбрать выключатель, подходящий к интерьеру квартиры, соответствующий вашим вкусовым предпочтениям.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Преимущества и недостатки

Достоинства сенсорных выключателей:

  • универсальны – подходят к различным видам электроприборов;
  • безопасны, устойчивы к влаге и повреждениям. Срабатывают даже при прикосновении влажными руками;
  • просты в монтаже – можно поставить на место старого выключателя;
  • надежны и имеют больший срок службы в сравнении с обычными выключателями;
  • бесшумны;
  • помогают экономить энергию;
  • имеют возможность дистанционного управления;
  • стильный внешний вид.

К недостаткам можно отнести цену. Стоимость одного выключателя начинается от 900 рублей.

Правила и схемы подключения

Установка сенсорных выключателей не сложнее, чем установка обычных клавишных. Приступая к монтажу, помните о технике безопасности, а если не уверены в своих силах, воспользуйтесь помощью специалиста.

Схема подключения к сети

Подключение сенсорного выключателя аналогично подключению обычного. Его можно установить на тоже место. Для этого необходимо выполнить последовательно эти шесть пунктов:

  1. обесточить сеть;
  2. демонтировать старый выключатель;
  3. снять с нового выключателя верхнюю панель;
  4. соединить провода с предназначенными для них клеммами;
  5. поставить механизм в монтажную коробку и закрепить;
  6. зафиксировать панель.
Читайте так же:
Сумеречный выключатель наружного монтажа

Схема подключения проходных сенсорных выключателей

Схема подключения похожа на подключение любого сенсорного выключателя. Разница в том, что для корректной работы нескольких проходных выключателей нужна их синхронизация между собой.

Внимание! Функция проходного выключателя работает только после синхронизации. Без синхронизации они работают как обычные выключатели.

Для синхронизации выключателей надо поочередно прикоснуться к сенсору каждого выключателя (первого, второго, третьего и т.д.), задержаться на 4-5 секунд.

Для сброса синхронизации, необходимо задержаться на сенсоре последнего выключателя до появления звукового сигнала (примерно 10 секунд).

Схема подключения импульсных сенсорных выключателей

Импульсный выключатель находится в состоянии «включен» только в момент нажатия и удержания кнопки. Чаще всего, это дверной звонок, или кнопка для поднятия жалюзи. Монтаж происходит по стандартной схеме. Обычно имеет две клеммы и рассчитан на одну линию нагрузки.

Внимание! Перед покупкой внимательно проверьте комплектацию. Возможно, что колокол звонка, двигатель жалюзи или реле придется докупать отдельно.

Схема подключения сенсорных выключателей со стабилизатором тока 12В

Между прибором и выключателем должен располагаться стабилизатор пускового тока и LED-адаптер. Такую схему применяют в том случае, если приборы при включении потребляют ток в десятки раз превышающий номинальный. Например, мотор вытяжки.

Ошибки монтажа

Чтобы избежать ошибок при монтаже выключателей, соблюдайте следующие правила:

  1. Перед монтажом всегда отключайте питание для предотвращения короткого замыкания и поломки устройства.
  2. Стеклянную лицевую панель устанавливайте и снимайте на обесточенном механизме.
  3. Проконтролируйте, чтобы лицевая панель не упиралась одной из сторон в стену и стояла строго параллельно.
  4. Подавайте питание на сенсорные выключатели, когда каждая линия находится под нагрузкой.
  5. Лицевую стеклянную панель одевайте на выключатель сразу после монтажа, чтобы сенсор не пылился.
  6. Не нажимайте на сенсор без панели!
  7. Если на сенсоре выключателя оказалась строительная пыль, протрите его сухой чистой тканью.
  8. Соблюдайте осторожность при работе с электричеством.

Теперь вы знаете о преимуществах сенсорных выключателей, принципах их устройства и подключения. Современные выключатели сделают ваш дом стильным и комфортным, а при правильной установке и обращении, будут радовать вас долгие годы.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Схемы управления освещением с использованием различных типов выключателей

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Как подключить проходной выключатель: схемы управления освещением с двух, трёх и более мест

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Для чего нужен диммер, что это такое, схема подключения диммера и принцип его работы

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Как подключить и настроить датчик движения для управления освещением: электрические схемы подключения и настройка датчика

Комплект "Сезам" Отечественный Умный дом..

Комплект "Сезам" Отечественный Умный дом..

Комплект управления дистанционный «Сезам». Орловский завод УВМ (Управляющих Вычислительных Машин). Что такое «Умный дом» Мне понравилось ).

  • Facebook
  • Twitter
  • Google+
  • LinkedIn
  • VKontakte

Related Posts

Сергей Косенко ЖК HeadLiner Умный дом

Сергей Косенко ЖК HeadLiner Умный дом

Наша дача

Наша дача

«УМНЫЙ ДОМ».РЕЛЕ SonoFF С ВАТТМЕТРОМ И СЧЕТЧИКОМ ЭЛЕКРОЭНЕРГИИ.

«УМНЫЙ ДОМ».РЕЛЕ SonoFF С ВАТТМЕТРОМ И СЧЕТЧИКОМ ЭЛЕКРОЭНЕРГИИ.

Наша дача — 2020 г. Апрель — всходит чеснок и капуста.Готовлю грядки в теплицах.

Наша дача — 2020 г. Апрель — всходит чеснок и капуста.Готовлю грядки в теплицах.

29 комментариев

Добрый день! У меня тоже такая шутка завалясь.
Захотел свет в комнате через неё включать. К сенсорной панели припаял проводок чтоб сам блок управления спрятать.
На столе всё работало. Настольная лампа включалась с пульта и через проводок от сенсорной панели.
Разобрал розетку-переходник и случайно подал сетевое напряжение на провод управления… Всё перестал мой сенсор работать.
Может у вас есть подсказка для меня, что могло выйти из строя?
Куда смотреть что проверять в первую очередь.

Читайте так же:
Термовакуумный выключатель клапана рециркуляции что это

лайк однозначно, ностальгия и сожаление какую страну мы про……..ли

Браво великая непокоренная страна

Спасибо за видео! Вспомнил те времена, и как то хорошо на душе стало. При всех минусах совка такого скотства, как сейчас, не было

А в чем заключается УМ дома при применении этих устройств?

Может если бы такие устройства и вообще многие другие вещи были бы доступны большинству граждан СССР, то он бы и не развалился…К сожелению, лично я помню о том периоде постоянные очереди буквально за всем, и дефицит даже элементарных товаров. А жизнь в портовом городе, где каждый второй моряк, побывавший в Японии, привозил от туда разные крутые на тот момент штуки, вызывало злость и раздражение: почему, плять, у них все это есть, а у нас в стране нихера нет? Почему японцы, живущие на островах без ресурсов и природных богатств имеют возможность приобретать то, что в нашем "великом и могучем СССР", где так много "полей, лесов и рек" на 1/6 части суши, даже за сраной колбасой нужно отстоять несколько часов очереди?

Была у меня такая штука, очень удобная

Сергей привет. если у тебя есть такой антиквариат схему зарядки для авто аккума ОКА автомат не найдешь? а то я что то не как. просто хотел её доработать.

Круто . Почему сейчас разработчики не развивают дольше

Телевизор ,вентилятор не прокатит там через тиристор и микруха одна .

В СССР достаточно достижений было. Только эти достижения не для населения предназначались. Население в СССР вообще предназначалось для обеспечения задач СССР. А задачи СССР, кто бы что не говорил, вовсе не в СССР ставились)))

первый мобильный телефон был создан в России в 1957 г

Сергей приветствую! Хорошая тема, причем в те времена различной аппаратуры и устройств выпускалось много. Единственное это был выпуск мелкими партиями и в массы не пошел. Надо у себя порыться, много все еще лежит. Кстати, на каком заводе выпускали? В паспорте должно быть.

Технологи развить не успели, союз разволился.
Работу с пульта не показали

Забавный прибор Схемку бы… в тории, в документах должна быть…

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector