Угол регулирования симистора в зависимости от тока нагрузки будет неодинаковый. Например, реально в устройстве, диапазон регулирования лампочки накаливания мощностью 100 Вт по индикатору составляет от 18 до 97. То есть можно задать 79 уровней яркости светового излучения. Это необходимо в тех случаях, когда лампа накаливания используются в качестве нагревательного элемента.
Коротко о программе. В памяти данных микро-контроллера с адреса 35Н по ЗСН организован буфер отображения для динамической индикации. Младшая тетрада каждого байта, в буфере отображения, представляет собой двоично-кодированное десятичное число, которое определяет значение разряда, а старшая тетрада определяет номер разряда в динамической индикации. Таким образом, в каждом байте буфера определено значение числа и его место при выводе на индикацию. По своему функциональному назначению в зависимости от режима работы устройства, адресное пространство буфера разбито на две функциональные группы.
35Н…38Н — адреса, где хранится буфер отображения для канала регулирования мощности № 1. Эти адреса выводятся на индикацию в режиме “регулятор 1”.
Ниже приведено функциональное назначение каждой ячейки буфера.
35Н — адрес, где хранится младший разряд задаваемого значения, содержимое данного адреса индицируется на индикаторе HG3.
36Н — адрес, где хранится старший разряд задаваемого значения, содержимое данного адреса индицируется на индикаторе HG2.
37Н — адрес, где хранится цифра ”1”, содержимое данного адреса индицируется на индикаторе HG1.
38Н — адрес пустой ячейки. Данный адрес, в буфере отображения, необходим, для функционирования кнопки S1.
39H…3CH — адреса, где хранится буфер отображения для канала регулирования мощности № 2. Эти адреса выводятся на индикацию в режиме “регулятор 2”.
Каждый байт из функциональной группы в цикле, в подпрограмме обработки прерывания таймера TF0 выводится в порт Р1 микроконтроллера DD1. Старшая тетрада байта индикации представляет собой код «бегущий ноль”. Таким образом, записывая поочередно, в цикле, в порт Р1 байты из функциональной группы буфера, мы получаем режим динамической индикации. После записи байта индикации в порт Р1, начинается опрос клавиатуры. Нажатием кнопки S1 сдвигается влево единица в регистре R2, и тем самым задается один из вышеуказанных пяти режимов работ. В регистр R0 записывается первый адрес функциональных групп. В подпрограмме обработки прерывания регистр R0 инкрементируется.
В основной программе происходит, перевод двухразрядного двоично-десятичного числа (значение уровня задаваемой мощности на индикаторе устройства) в режимах “регулятор 1 ” и «регулятор 2” в однобайтовое двоичное, для реализации алгоритма фазоимпульсного управления.
Разработанная программа на ассемблере занимает порядка 0,2 КБайт памяти программ микроконтроллера.
Устройство монтируют на отдельной макетной плате с размерами 120×80 мм. При монтаже лучше разделить цифровую часть схемы от сетевой.
В устройстве использованы резисторы С2-ЗЗН-0.125, подойдут любые другие с такой же мощностью рассеивания и погрешностью 5 %. Конденсаторы С1, СЗ К50-35. Конденсатор С2 — К10-17. Он устанавливается между цепью +5V микроконтроллера DD1 и общим проводником.
В индикаторе устройства целесообразно выделить разряд, индицирующий текущий режим работы устройства (индикатор HG1) на фоне остальных разрядов. Поэтому для данного разряда выбран семисегментный индикатор красного цвета HDSP-F001, (подойдет HDSP-F151) индикаторы HG2, HG3 зеленого цвета HDSP-F501. Подойдут любые, другие индикаторы с общим анодом и приемлемой яркостью свечения. Ток через сегмент индикатора определяется нагрузочной способностью дешифратора DD2. Для КР514ИД2 максимально допустимый ток ка>кдого выхода 22 мА. Элементы R9 и С1 при подаче напряжения питания +5V осуществляют системный аппаратный сброс микроконтроллера DD1.
Ток через каэдый канал регулирования мощности ограничен предельно допустимым током 7,5А через сетевой фильтры МРМ4-С7,5АМУ. Более подробную информацию о данном фильтре можно найти в [5]. При небольших нагрузках, а так же если требования по уровню помех не очень высокие, то сетевые фильтры можно исключить из схемы. Нагрузки подключаются к устройству через соединители (вилки) Х2, Х5 типа MPW-2 (ответная часть — розетки MHU-2). Данные соединители, можно заменить на клеммники ТВ-10-02. Сетевое напряжение поступает на устройство через соединитель Х1 типа MPW-2. Питающее напряжение +5В поступают на плату устройства через соединитель Х4 типа WF-2 (ответная часть розетка HU-2).
Если номинальная мощность нагрузки в канале регулирования превышает 100 Вт, то симистор лучше установить на соответствующий теплоотвод. Симистор TIC236M, допустимый ток которого 12 А, позволяет управлять нагрузкой до 1,5 кВт. Вместо данного симистора можно применит отечественный КУ208Г. Однако он обладает значительно худшей чувствительностью. Для надежного срабатывания через управляющий электрод симистора КУ208Г должен протекать ток не менее 250 мА. Потому сопротивления R4 и R5 необходимо уменьшить до значения 100 Ом. Для нагрузок мощностью до 2 кВт можно использовать симисторы с допустимым током до 16 А, например TIC246N. Целесообразно измерить реальные значения тока управления и удержания применяемых симисторов, чтобы оценить пригодность симистора к конкретной, особенно маломощной нагрузке. Несложная методика отбора, а так же схема приведены в [4].
В устройстве нет никаких настроек и регулировок, если монтаж выполнен правильно, то оно начинает работать сразу после подачи на него напряжения питания. При проверке каналов регулирования мощности, первое включение лучше сделать при небольшой нагрузке в каждом канале регулирования мощности, например, с лампой накаливания мощностью 20…30 Вт. Целесообразно сначала проверить канал регулирования мощности № 1, а затем № 2. Для этого необходимо войти в режим “регулятор 1” и изменяя с клавиатуры уровень подключаемой мощности на индикаторе проконтролировать изменение яркости излучения лампы. Если лампа вообще не включилась, то нужно проконтролировать сигнал с датчика сети (вывод 7 микроконтроллера DD1) -импульсы уровня лог. 0 длительностью 1 …1,2 мс и периодом 10 мс (рис. 3б).
Файлы для прошивки микроконтроллера
Автор: Шишкин С. Источник: Радиоконструктор № 03 2012 г.
