Дистанционно управляемый регулятор освещения

Предисловие

В декабре 2012 года у нас в семье случилось долгожданное событие — мы переехали в новую квартиру. Бригада, которая делала нам ремонт, щедро нашпиговала потолок встроенными галогеновыми светильниками. В одной спальне их было 10 шт. и включить их можно было только все вместе.
С учетом того, что каждая лампа потребляет 50 Вт., над головой у нас получилось искусственное солнце мощностью 0,5 КВт. Сейчас, когда стоимость электроэнергии растет «не по дням, а по часам» такое расточительство непозволительно и с этим нужно было что-то делать.

Конечно, можно было поставить галогеновые лампы меньшей мощности или светодиодные лампы, но эти пути были слишком легкими и требовали некоторых затрат (а в случае покупки светодиодных ламп — достаточно значительных), а мы как известно — не ищем легких путей.
Да и спальня — такое место, где иногда требуется создать романтическую атмосферу, немного приглушив свет. Поэтому в голову пришла только одна мысль — Нам нужен ДИММЕР!

Светорегулятор с «крутилкой» я сразу отверг. Честно говоря — это анахронизм, тем более сейчас, «… когда космические корабли бороздят просторы Большого театра». Мне очень хотелось, поставить цифровой диммер от Legrand (серии Valena) с отдельными клавишами включения и регулировки, но «жаба» не позволила мне купить его за 1700 рублей.
Немного погрустив и успокоив «жабу» бутылочкой холодного пива, я решил сделать диммер сам. И уж если я решил делать подобное устройство, то неплохо бы было прикрутить к нему возможность дистанционного управления, например от стандартного телевизионного пульта ДУ. Ведь иногда так лениво идти выключать свет…

Чтобы не изобретать уже изобретенное, я полез в Интернет за интересующей меня информацией. Часть устройств была мною сразу отвергнута, ввиду неоправданной сложности схемы или наличия дефицитных деталей. Свое внимание я остановил на двух проектах.

Проект 1

Это достаточно распространенная в Интернете схема регулятора на PIC12F629. Её автор, мне, к сожалению не известен, но он составил достаточно подробное описание своего проекта. Сборка и настройка схемы не представляют особого труда.
К сожалению, к данной схеме нет исходников, но есть скомпилированный hex-файл. Недолго думая, я развел пару плат и спаял данный регулятор. Что получилось, вы можете видеть на фотографиях.
Единственное, что я изменил — вместо транзистора VT1 я поставил симисторный оптрон. На работу схемы это никак не влияет. Файл прошивки >>>

Проект 2

Этот проект мне сразу понравился своей проработанностью и наличием нескольких, немного различных по функциональности вариантов схемы. Весь материал был оформлен в виде статьи с детальным описанием вариантов схемы, а самое главное — в проекте был файл с исходным кодом. Автор (его зовут Евгений) дизассемблировал hex-файл проекта и улучшил его, добавив несколько полезных функций. К тому же он снабдил исходник, понятными комментариями.
За это ему большое человеческое спасибо. Это было то, что мне нужно, ведь имея исходник, можно было быстро подстроить устройство под свои нужды.

Недолго думая, я разработал печатную плату и собрал пару устройств. Загрузив прошивку в контроллеры и подключив регулятор к нагрузке, я уже через пять минут управлял лампой пультом от телевизора. Ура! Сбылась мечта идиота…

Ложка дегтя…

Все бы было хорошо, но в этих проектах меня смущало одно маленькое «НО» — постоянное «жужжание» и достаточно сильный нагрев резистора R4/R5, рассеивавшего реактивную мощность в цепи питания устройств. Этот факт меня коренным образом не устраивал — ведь регулятор я собирался установить в спальне, а там по определению должна быть тишина.
Я пробовал менять резисторы, ставить дроссели и фильтрующие RC-цепочки, но это лишь ненамного уменьшало громкость жужжания.

Это — «не есть хорошо», решил я, и налив себе кружечку кофе, отправился медитировать на балкон 18-го этажа. Когда я стоял на балконе и любовался окрестностями, подсвеченными лучами заходящего солнца, мой взгляд случайно упал на кучу адаптеров от сотовых телефонов, валяющихся в углу, (где я временно храню свое электронное барахло). ЭВРИКА! — со скрипом, прорвалось из глубин подсознания это давно забытое иностранное слово.
Вся прелесть импульсного адаптера в том, что он может работать в очень широком диапазоне питающих напряжений, обычно от 100, до 250 вольт, а для светорегулятора — это очень важно, так как схематично, адаптер подключен после ламп накаливания, на которых падает значительная часть напряжения при регулировке. Все остальное, как говориться уже было «делом техники».

Взломав первый, попавшийся на глаза дешевый китайский адаптер, я извлек оттуда плату, осмотрел, пропаял подозрительные места, проверил наличие заявленного выходного напряжения в 5 вольт. Затем я убрал с уже смонтированной платы диммера лишние детали и подключил его к адаптеру. Все заработало как надо и без назойливого жужжания. Видео работы дистанционного регулятора освещения вы можете посмотреть ниже.

Программирование диммера

Нажимаем на кнопку SW1 и держим ее до того момента пока светодиод не мигнет быстро 10 раз. Затем по очереди программируем (нажимаем кнопку до подтверждения — мигания светодиода и лампы) кнопки в следующем порядке:

1. КНОПКА 1. Включение света/Увеличение яркости;
2. КНОПКА 2. Уменьшение яркости;
3. КНОПКА 3. Режим SLEEP (включение средней яркости и отключение через 2 минуты);
4. КНОПКА 4. Выключение света.

В авторской статье указано, что перед программированием необходимо сделать «холостое» нажатие на одну из кнопок. У меня это не прошло — первое нажатие сразу пишется в память контроллера.

Монтаж устройства

В качестве корпуса я использовал стандартный выключатель с подсветкой от ABB, серия Basic. Так как кнопочного включения в моей схеме не предусмотрено, я извлек механизм переключения и на его место смонтировал составные части моего устройства:

1. Плата регулятора с фотоприемником;
2. Плата адаптера;
3. Симистор с радиатором.

На плату я установил миниатюрный, небесно-голубой светодиод, для индикации работы устройства (ну и в качестве ночника :-)). Все платы я покрыл защитным лаком. В качестве основного крепежного материала, был использован двухкомпонентный клей.
Получился небольшой «бутерброд», который без труда влез в стандартную монтажную коробку.

Для тех, кто захочет повторить

Из схемы второго проекта я удалил детали обеспечивающие получение напряжения 5 вольт для питания микроконтроллера и немного уменьшил плату до размера 37х37мм. Регулятор собран с применением SMD — компонентов (светодиоды, резисторы 1206, конденсаторы 0805).
Не составляет никакого труда сделать плату еще меньше, если в этом есть необходимость.

Триак можно разместить как на плате, так и вынести за пределы платы с небольшим радиатором. Радиатор обеспечивает нормальный, тепловой режим работы прибора в случае использования мощной нагрузки (> 300Вт.). Это значительно повышает надежность всего изделия.

Если у вас в цепи питания устройства нет УЗО или хорошего автомата, рекомендую поставить предохранитель, соответствующий мощности используемой нагрузки (ламп).
При работе с устройством не забывайте, что оно не имеет гальванической развязки с сетью, поэтому прикосновение к токоведущим частям чревато поражением электрическим током.

P.S. Вот так закончилась еще одна маленькая, радиолюбительская история… Мы сделали мир чуть-чуть чище и светлее, при этом подарив «вторую жизнь», зарядному устройству от сотового телефона. Ведь зарядные устройства, являются одним из самых распространенных видов электронного, индустриального мусора.

И конечно, как всегда, последнее, китайское предупреждение — НЕ ЗАБЫВАЙТЕ СЧИТЫВАТЬ КАЛИБРОВОЧНУЮ КОНСТАНТУ ПЕРЕД ПРОГРАММИРОВАНИЕМ PIC-КОНТРОЛЛЕРА!

Апрель, 2013
gnativ@gnativ.ru