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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Controladores de conmutación Garland en el microcontrolador Z8. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Microcontroladores Una de las fiestas más queridas y esperadas en nuestro país, por supuesto, es el Año Nuevo. ¡Y qué Año Nuevo sin un árbol de Navidad o una iluminación festiva! Sin embargo, los dispositivos de luz dinámica baratos suministrados al mercado ruso en grandes cantidades desde los países del sudeste asiático no están diseñados para cambiar cargas bastante potentes y no son altamente confiables y no tienen una variedad de efectos realizados. Pero, ¿qué sucede si desea hacer brillar una guirnalda hecha a mano, compuesta por lámparas incandescentes ordinarias, o el cable de luz Duralight, que está disponible en todas partes hoy en día? En tales casos, el controlador de guirnaldas "Cross" lo ayudará, capaz de cambiar cargas ligeras relativamente poderosas de acuerdo con los algoritmos "cosidos" en la PROM de su MK. A continuación se describen dos tipos de dispositivos: "Cross-chasing", diseñado para implementar algoritmos asociados con la interrupción del brillo de las cargas, y "Cross-chameleon", que, además, puede operar en modos de cambiar suavemente el brillo de las lámparas. Principales características técnicas del dispositivo: tensión de alimentación - 220 V ± 20%, número de líneas - 2, corriente de carga de cada canal - hasta 0,7 A (150 W), consumo de corriente - no más de 40 mA; rango de temperatura ambiente - de 0 a +60 "C. El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la fig. 1. Su base es el microcontrolador Z86E0208PSC (DD1). Para iniciar el generador interno, se utiliza el nodo A1, que consta de un resonador de cuarzo ZQ1 y condensadores C5, C6 con una capacidad de 22 ... 33 pF ("Cross-chameleon"), o el nodo A2 con los valores de los elementos indicados en el diagrama ("Cross-chasing") Entre paréntesis en los diagramas de nodos, aquí y abajo, se dan las designaciones posicionales de los elementos según la documentación de la empresa "ElIn".
El dispositivo está alimentado por una fuente sin transformador con una tensión de salida de +5 V. Consta de dos condensadores de extinción (C1 y C1 *), diodos VD1 y VD2, un diodo zener VD3 con una tensión de estabilización de 5,1 V y un condensador de óxido de filtrado C2. Las resistencias R1 y R2 reducen la posibilidad de falla del microcontrolador al eliminar los fenómenos no deseados que ocurren durante el encendido. Para cambiar las guirnaldas (en el diagrama se muestran condicionalmente como lámparas incandescentes individuales EL1 y EL2), se utilizaron triacs VT136-600E (1VS1 y 1VS2) de Philips. Desafortunadamente, sus contrapartes nacionales no existen y, de todos los dispositivos extranjeros de esta clase, estos productos son los más accesibles. Una característica de estos triacs es que tienen suficiente corriente de control (polaridad positiva) de 10 ... 20 mA para conmutar. A través de las resistencias R3 y R4, se aplica un voltaje de +5 V a los pines de control del microcircuito DD1, configurado por software como salidas de drenaje abierto. Para aumentar la corriente de control de los triacs 1VS1 y 2VS1, se combinan las salidas de conmutación sincronizadas adyacentes del puerto P2. El valor de la corriente de carga especificado en las características técnicas del dispositivo descrito se proporciona cuando los triac funcionan sin enfriadores. Mediante el uso de disipadores de calor con un área de superficie de enfriamiento adecuada, esta corriente se puede aumentar a 3A. Se suministran +2,2 V a los pines de los puertos P2,1 y P5 a través de las resistencias R5 y R6. Un elemento importante del controlador es una unidad de memoria no volátil, fabricada en el chip EPROM 93C46 (DS1), fabricado por muchos fabricantes diferentes. Los autores sugieren usar el chip 93C46CB de ST (Thompson). Contiene un mecanismo de protección contra fallas incorporado, que es importante cuando se coloca un componente de este tipo muy cerca de circuitos de alimentación potentes. Al ensamblar el controlador "Cross-chameleon", es necesario utilizar el circuito de sincronización DD1 con las características de frecuencia de tiempo de la red. Para hacer esto, use la resistencia R7 y los diodos de protección VD4 y VD5. Si está ensamblando un dispositivo de "persecución cruzada", entonces para aumentar su inmunidad al ruido, en lugar de VD5, debe instalar un puente, "conectando a tierra" el pin 8 DD1 (el diodo VD4 y la resistencia R7 están excluidos en este caso). Dependiendo del deseo del radioaficionado, el programa del dispositivo Cross-chasing (sus códigos se dan en la Tabla 1) o el dispositivo Cross-Chameleon (Tabla 1) se "cose" en la PROM del microcontrolador DD2. En este último caso, los circuitos de sincronización y temporización del microcontrolador deben realizarse como se indicó anteriormente.
Como C1 y C1 *, solo son adecuados los condensadores K73-17 con una tensión nominal de al menos 250 V. Está permitido usar condensadores con cualquier clasificación, cuya capacitancia total es de 1,2 ... 1,4 μF. En el rectificador (VD1 y VD2), se utilizan diodos con una corriente directa admisible de al menos 0,5 A y una tensión inversa de al menos 400 V (por ejemplo, KD226G-KD226E, 2D236A, 2D236B). Tensión nominal de las resistencias R1, R2: no menos de 250 V, disipación de potencia: no menos de 0,5 W (las resistencias MLT-0,5 cumplen con estos requisitos). Todas las partes del dispositivo están montadas en una placa de circuito impreso de doble cara que cabe en la caja del adaptador de red (los autores usan la caja en la que la planta de radio de Novgorod "Transvit" produce fuentes de alimentación para IEP e IEN). El conector X1 es el enchufe de red de la caja, conectado a la placa con cables cortos con una sección transversal de 0,35...0,5 mm========2========. Los cables de la misma sección transversal que van a la carga pueden soldarse a las almohadillas correspondientes de la placa o fijarse con tornillos de un bloque estándar de tres terminales (X2) de DINKLE o AMP soldados en él. Los botones SB1 y SB2 (microinterruptores FKX-065-9-5 de producción extranjera) están ubicados en el lado del tablero opuesto a las piezas (sus varillas se llevan a la pared posterior de la caja). Por supuesto, el diseño del controlador puede ser diferente. Sin embargo, en cualquier caso, debe excluirse la posibilidad de tocar los elementos del dispositivo, ya que se encuentran bajo alta tensión. El control del controlador "Cross" es fácil. El algoritmo de conmutación se selecciona presionando secuencialmente el botón SB2 alrededor del anillo (Algoritmo 1, Algoritmo 2... Algoritmo 6, Algoritmo 1, etc.). La transición de un algoritmo a otro va acompañada de un segundo apagado de las lámparas de ambos canales. El dispositivo "Cross-chasing" tiene los siguientes algoritmos de conmutación: Algoritmo 1: conmutación cruzada en un par (A; B; A, etc.); Algoritmo 2: conmutación cruzada en un par + dos encendidos comunes (A; B; AB, AB; B; A; AB; AB; A, etc.); Algoritmo 3 - contador (0; A; B; AB; 0; B; A; AB; 0; A, etc.); Algoritmo 4 - acumulación + desacumulación en un par (0; A; AB; B; 0; B; AB; A; 0; A, etc.); Algoritmo 5 - parpadeo (AB; A; AB; B; AB; A, etc.); Algoritmo 6 - Complejo "Fantasy": 10 veces Algoritmo 3+10 veces Algoritmo 4 + 20 veces Algoritmo 1 + 10 veces Algoritmo 5 - límite de fase de conmutación. La velocidad del controlador "Crosschasing" está determinada por la duración del ciclo de trabajo del algoritmo de conmutación. Se cambia presionando secuencialmente el botón SB1 dentro de 0,2 ... 2 s (10 gradaciones en incrementos de 0,2 s). Después de alcanzar la velocidad mínima (duración del ciclo - 2 s), se realiza la transición a la máxima (0,2 s). Los algoritmos para cambiar el dispositivo "Cross-chameleon" son más complejos: Algoritmo 1 - "transfusión" en antifase (el brillo máximo de las lámparas en un canal coincide con el brillo mínimo en el otro); Algoritmo 2: "transfusión" por acumulación y desacumulación con inversión de canal (el brillo de las lámparas en el segundo canal comienza a aumentar después de alcanzar el brillo máximo en el primero, y la disminución del brillo en el segundo, después de alcanzar el brillo mínimo en el primero); Algoritmo 3: conmutación cruzada en un par (A; B; A, etc.); Algoritmo 4 - acumulación / desacumulación (0; A; AB; B; 0; A, etc.). La velocidad del controlador "Cross-chameleon" en los modos de "transfusión" está determinada por la duración del ciclo de cambio del brillo del brillo de mínimo a máximo. Se proporciona ajuste de duración (pulsando el mismo botón SB 1) de 1,6 a 8 s (cinco gradaciones en incrementos de 1,6 s). Después de alcanzar la velocidad mínima (duración del ciclo - 8 s), se realiza una transición a la velocidad máxima (duración - 1,6 s). En los modos de conmutación, la velocidad de funcionamiento se regula dentro de los mismos límites que en "Cross-chasing". Al usar ambas versiones del dispositivo, se recomienda establecer primero la velocidad de conmutación máxima, luego seleccionar el algoritmo que desee y solo después de eso establecer la velocidad de procesamiento requerida para el algoritmo seleccionado. Gracias a la unidad de memoria no volátil, los controladores Kross, después de ser desconectados de la red, recuerdan el último modo de funcionamiento seleccionado. Autores: A. Olkhovsky, S. Shcheglov, A. Matevosov, K. Chernyavsky, Moscú
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