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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Regulador de potencia en el microcontrolador Z8. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor El controlador de potencia (PM) de la carga o "atenuador" proporciona un cambio automático en la potencia suministrada a la carga ligera, a varios niveles predeterminados. Los valores de los niveles superior e inferior, así como el tiempo de transición entre ellos, los establece el usuario. RM permite no solo establecer un nivel cómodo de iluminación de habitaciones y pasillos, sino también implementar su encendido suave durante un tiempo determinado, así como aumentar la vida útil de las lámparas incandescentes. Controla el dispositivo usando botones y un indicador de tres dígitos. PM puede funcionar tanto en modo manual como automático. En el primer caso, se selecciona el brillo requerido de las lámparas, aumentando o disminuyendo la potencia que se les suministra en incrementos del 5%, y en el segundo, el regulador cambia automáticamente la potencia de salida en un intervalo determinado durante un tiempo establecido. Los valores límite de los niveles de potencia se eligen dentro de 0...99% (con un paso de 5%, el último - 4%). y el intervalo de tiempo de transición entre ellos está dentro de 0 ... 60 s (con un paso de 5 s). RM se puede usar para dar servicio no solo a la luz, sino también a otras cargas activas de la red (por ejemplo, calentadores de varios tipos, incluidos soldadores, etc.). Principales características técnicas del dispositivo: tensión de alimentación -220 V ±20%; consumo de corriente - no más de 60 mA; rango de temperatura ambiente - de 0 a +60°C. El valor máximo de la corriente de carga y el valor límite de la potencia conmutada están determinados por el triac utilizado y su disipador de calor. La base del RM son dos microcontroladores. Uno de ellos, el principal o líder de la pareja, se encuentra en el tablero PU modificado (Fig. 5), descrito en "Radio", No. 7.
Tiene una fila de contactos X2 (X1P) para conectar un dispositivo esclavo a través de la interfaz serial SPI, cuyas funciones en el regulador las realiza la placa del panel frontal (Fig. 6). Contiene el segundo microcontrolador (esclavo) del par DD1 con un circuito de ajuste de frecuencia similar al utilizado en los diseños descritos anteriormente, así como un indicador de tres dígitos HG1, botones SB1 - SB4 y un chip de memoria no volátil DS1 . La presencia de un indicador y botones simplifica la selección del modo de funcionamiento, y la memoria no volátil guarda el modo seleccionado después de apagar el dispositivo.
El microcontrolador principal del par sirve a los botones y la unidad de memoria no volátil, genera señales de control para el circuito de conmutación de alimentación del dispositivo y también genera códigos de información para el procesador indicador. El segundo microcontrolador trabaja en sincronía con el primero y solo se encarga de convertir sus códigos de información en impulsos para el control dinámico del indicador digital. Los microcontroladores PM están alimentados por una potente fuente PU sin transformador, en la que la capacitancia del condensador C3 aumenta a 1 μF y la resistencia de la resistencia R1 se reduce a 24 ohmios. Se utiliza un microcontrolador Z1E86PSC más potente como DD0408. Además, se instala un conector X2 (X1P) de ocho pines (en lugar de seis pines) en la placa PU en esta aplicación, y se utilizan puertos P2.6. P2.7, excluya las resistencias R7, R8 (sus funciones las realiza la resistencia R1 de la placa del panel frontal), el triac VS1 y los circuitos VD5C7, VD6C8 (en cambio, usan los objetivos correspondientes en la placa del panel frontal). Por lo demás, el dispositivo ensamblado en la placa PU para el RM es similar al descrito en la primera parte del artículo. Para evitar el mal funcionamiento del dispositivo, los diodos con una pequeña caída de tensión directa se utilizan como diodos de protección VD1 - VD3 del puerto P3 del microcontrolador DD1 (Fig. 6) (se permite el uso de diodos D310, D311 o cualquier diodo de señal Schottky) . Al conectar las placas de la PU y el panel frontal con cables de no más de 200 mm y colocarlos junto con el triac VS1 y su disipador de calor en un estuche adecuado, obtenemos un RM listo para una determinada potencia. Los códigos "firmware" de las placas del microcontrolador PROM PU y el panel frontal se muestran en la Tabla. 6 y 7.
El indicador PM puede estar en los siguientes tres modos: indicación de la configuración del modo automático, su corrección e indicación del valor de potencia actual. El primero muestra el parámetro, mientras que el segundo y el tercero muestran sus valores. Los parámetros del indicador se dividen en parámetros de modo automático y parámetros que caracterizan el valor actual de la potencia de salida del dispositivo. Hay tres parámetros de modo automático: L es el valor de potencia de la primera etapa (inferior), H es la segunda etapa (superior), t es el tiempo de transición de una de ellas a otra. También hay tres parámetros que caracterizan el valor actual de la potencia suministrada a la carga: o - el nivel inicial (siempre 0%), u - la potencia de la primera etapa (inferior), u - lo mismo, la segunda (superior) escenario. Los elementos del primer dígito del indicador HG1, que forman los caracteres en negrita, se muestran en la Tabla. 8.
En los bits del valor del parámetro, el indicador muestra el nivel de potencia suministrada a la carga (0 ... 99%). o el intervalo de tiempo para el cambio suave en el modo automático de la potencia de salida entre los niveles establecidos (0...60 s). Dependiendo del tipo de indicación, las funciones de los botones para controlar el funcionamiento del dispositivo son diferentes (Tabla 9). Entonces, el parámetro deseado en el modo de visualización se selecciona presionando sucesivamente el botón SB2 en el anillo: L, H, t, #, L, H, ..., donde # es uno de los parámetros que caracterizan el estado actual del carga (o, u, u). En este caso, el segundo y tercer dígito del indicador muestran el valor de la configuración actual del modo automático para cada parámetro (si se seleccionan L, H, t) o el valor actual de la potencia de salida a la carga (si # está seleccionado).
Para ingresar un nuevo valor para cualquiera de los parámetros del modo automático, seleccione el requerido en el modo de indicación (usando SB2) y presionando el botón SB4, cambie el dispositivo al modo para corregir su valor. La confirmación de que el dispositivo está en este modo es el parpadeo del punto decimal del primer dígito del indicador. El parámetro se cambia presionando sucesivamente los botones SB 1 o SB3: cuando se presiona una vez el primero, su valor disminuye en incrementos de 5 unidades, y cuando se presiona el segundo, aumenta en el mismo incremento. Finalmente, se presiona el botón SB4 y el nuevo valor del parámetro se almacena en la memoria no volátil del dispositivo como el actual. Si por alguna razón, el resultado de la corrección necesita ser cancelado y regresado al valor anterior del parámetro, presione el botón SB2 En ambos casos, al presionar el botón (SB4 o SB2) el indicador regresa del modo de corrección a el modo de indicación (se detendrá el parpadeo del punto decimal del primer dígito). Para operar el dispositivo en modo automático, los valores correspondientes de los parámetros L, H y t se configuran preliminarmente en el modo de corrección. Luego, usando el botón SB2, el dispositivo cambia al modo de indicar el valor actual de la potencia de salida (o, u, u). Ahora, usando los botones SB1 y SB3, puede cambiar el nivel de potencia actual de acuerdo con la configuración del modo automático previamente ingresada (L, H, t). Al resolver la transición automática entre los pasos de la potencia de salida, el segundo y tercer bit de HG1 parpadean, lo que indica el proceso de su cambio. Si el valor de la primera etapa (u) parpadea, se realiza la transición a la etapa inferior, y si la segunda (u), a la superior. Las transiciones asociadas a la etapa inicial (o) se realizan siempre con una velocidad máxima admisible "dura" (50%/s). Este valor lo establece el software para aumentar la vida útil de las lámparas incandescentes al eliminar la sobrecarga de energía inicial. Al pasar de la primera etapa a la inicial, el valor de la última (o) siempre parpadea. Para cambiar a control manual, el indicador se cambia (con el botón SB2) al modo de indicar el valor actual de la potencia de salida y se presiona el botón SB4. La presencia en el modo de control manual se indica mediante el parpadeo del mismo punto decimal del primer dígito del indicador. Al mismo tiempo, usando los botones SB1 y SB3, puede reducir y aumentar respectivamente el nivel de potencia en la carga en incrementos del 5%. El retorno al control automático se realiza presionando el botón SB2 y se confirma con el cese del parpadeo del punto decimal. En el modo de control manual, puede establecer (seleccionar) los niveles de potencia de las etapas inferior (L) y superior (H) de operación automática, enfocándose directamente en el brillo del resplandor de la carga. Para hacer esto, el dispositivo se cambia al modo automático y usando el botón SB1 o SB3, se selecciona el paso de la potencia de salida que requiere corrección. En este caso, el dispositivo calcula la salida a un nivel de potencia dado (L o H). Luego, usando el botón SB4, el dispositivo cambia al modo de control manual y el botón SB1 o SB3 se usa para lograr el brillo de carga requerido para el nivel de potencia corregido. Después de eso, el botón SB4 se presiona nuevamente y el valor de potencia seleccionado en modo manual se reescribe en una celda de memoria no volátil correspondiente a la etapa corregida. Cuando se selecciona el valor del parámetro actual u, el valor de configuración de la etapa inferior L cambiará, y el valor de configuración del parámetro u - la etapa superior H. Es imposible cambiar el valor de la etapa inicial o. Autores: A. Olkhovsky, S. Shcheglov, A. Matevosov, K. Chernyavsky, Moscú
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