Бесконтактный инфракрасный выключатель света на микроконтроллере ATtiny13. Схема

Популярные инфракрасные барьеры реагируют на пересечении луча между передатчиком и приемником. Однако в некоторых ситуациях установка двух модулей напротив друг друга затруднена или даже невозможна.

В данной статье представлено устройство лишенное этого недостатка. Данный бесконтактный инфракрасный выключатель будет полезен в местах, где включение освещения или вентиляции необходимо в течение короткого времени.

Схема рассчитана на управление нагрузкой питаемой от электросети 220 В. Бесконтактный выключатель срабатывает при обнаружении инфракрасного луча отраженного от объекта.

Бесконтактный инфракрасный выключатель света фото

За функциональность инфракрасного выключателя отвечает микроконтроллер Attiny13. Он периодически каждые 10 мс генерирует 30 импульсов подаваемых на ИК-диод. Эти импульсы имеют частоту около 36 кГц и заполнение 2%, благодаря чему расход энергии небольшой. Конденсатор C5 улучшает скорость изменения напряжения на ИК-диоде, в частности, когда транзистор VT1 выходит из состояния насыщения.

Если часть излучаемого света отражается от приближающегося объекта, приемник TSOP4836 подает демодулированный сигнал на вход микроконтроллера. Одновременно с этим АЦП микроконтроллера считывает величину напряжения с потенциометра (время включения) и подается питание на светодиод оптрона. Время включения настраивается с шагом в одну секунду в диапазоне 10 ... 1033 сек, то есть примерно до 17 минут.

Бесконтактный инфракрасный выключатель света

В данной схеме оптрон установлен не для гальванической развязки, так как вся схема все равно питается от бестрансформаторного источника питания. Его роль – правильное управление триаком BT137, а именно включение его в обеих полуволнах сетевого напряжения.

В качестве оптрона выбран MOC3063, поскольку для его включения необходим наименьший (из всего семейства) ток - 5 мА. Тесты показали, что и с MOC3062 (необходимо 10 мА) схема работает хорошо.

Бестрансформаторный источник питания спроектирован таким образом, чтобы обеспечить напряжение около 5В, необходимое для правильной работы микроконтроллера. Резисторы R1 и R2 разряжают конденсатор C1 после выключения питания, в то время резисторы R3...R5 ограничивают протекающий ток через конденсатор при включении питания.

Последовательное соединение резисторов обеспечивает их нормальную работу при высоком напряжении. Кроме того, в случае пробоя конденсатора С1, один из резисторов R3...R5 сработает как предохранитель и прервет цепь. Выпрямленное напряжение с диодного моста стабилизируется стабилитроном и сглаживается конденсаторами.

Схема инфракрасного барьера собрана на односторонней печатной плате с размерами 38 мм × 45 мм. Размеры платы позволяют установить устройство в электрическую распределительную коробку диаметром 60 мм.

Бесконтактный инфракрасный выключатель - печатная плата

Сборку бесконтактного инфракрасного выключателя начинают с установки SMD компонентов. Далее все остальные элементы, начиная с двух перемычек из проволоки.

При программировании микроконтроллера ATtiny13 фьюзы необходимо оставить по умолчанию, за исключением CKDIV8, который должен быть отключен. ИК-диод и фотоприемник должны быть расположены снаружи устройства и изолированы друг от друга перегородкой, предотвращающей засвета.

Стоит отметить, что большой номинал резистора R6, ограничивающего ток светодиода, был обусловлен ограничением прямого влияния светодиода на фотоприемник. При данных значениях элементов активация устройства происходит на расстоянии около 15 см.

Внимание! Поскольку все компоненты на печатной плате не имеют гальванической развязки с электрической сетью, важно соблюдать правила безопасности при запуске и эксплуатации оборудования.

Скачать рисунок печатной платы и прошивку (44,4 Kb, скачано: 34)

редактор

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*