Uzun gecikmeli aralıklı güç kesintisi cihazı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Güç kaynakları

 makale yorumları

Приведено описание простого устройства, позволяющего с периодом в несколько часов автоматически на короткое время выключать и вновь включать питание любого электроприбора. Устройство выполнено на микроконтроллере ATtiny13A и содержит минимальное число элементов.

Примером применения такого устройства может быть периодическое выключение какого-либо прибора для перезагрузки его программы (это восстанавливает нарушенную в результате сбоя работоспособность). Можно, например, с периодом в несколько часов опрашивать электронный термометр или другой датчик и передавать его показания по радиоканалу.

У меня в деревенском доме регистрирующая система в отсутствие хозяев собирает показания различных датчиков и через 3G-модем отправляет их на специализированный сайт, где хранится база данных. Было замечено непредсказуемое "выпадение", а то и полное прекращение обновления информации в базе. Причиной оказалась потеря связи модема с сотовой сетью. Помогала только периодическая перезагрузка всех устройств системы (модема, роутера, контроллера). Я выбрал самый простой способ делать это - каждые четыре-пять часов выключать на несколько секунд питание регистрирующей системы.

Чтобы реализовать этот способ, нужен генератор импульсов с очень длительным периодом их повторения. Решение задачи традиционным методом приводит к довольно сложному устройству с высокими требованиями к долговременной стабильности элементов. Альтернатива - недорогое устройство на микроконтроллере. Принцип его работы может быть таким: "спящий" микроконтроллер периодически по сигналу сторожевого таймера "пробуждается", проверяет, сколько времени прошло с последней перезагрузки системы и, если нужный момент подошел, на некоторое время отключает ее питание.

Схема устройства показана на рис. 1. Напряжение +5 В поступает от входной розетки XS1 (USB-BF) через нормально замкнутые контакты K1.1 реле K1 на выходные розетки XS2 и XS3 (сдвоенный разъем USBA-2J). С выходом РВ4 микроконтроллера DD1 соединен электронный ключ на транзисторе VT1, в цепь коллектора которого включена обмотка реле K1 сопротивлением 75 Ом (рабочее напряжение обмотки 5 В).

Pirinç. 1. Cihazın şeması

Светодиод HL1 служит индикатором состояния устройства. Он светится, когда от розеток XS2 и XS3 отключено питание. При включении питания микроконтроллер конфигурирует все линии своих портов как входы, поэтому транзистор остается закрытым, а обмотка реле обесточена.

Программа микроконтроллера разработана в среде Algorithm Builder for AVR. Блок-схема алгоритма ее работы изображена на рис. 2. Необходимые для работы программы состояния разрядов конфигурации микроконтроллера ATtiny13A представлены на рис. 3.

Рис. 2. Блок-схема алгоритма работы программы микроконтроллера

Рис. 3. Необходимые для работы программы состояния разрядов конфигурации микроконтроллера ATtiny13A

Режим работы сторожевого таймера микроконтроллера следует задать в среде разработки, как показано на рис. 4, что соответствует самой большой длительности его выдержки - 8,2 с. Программа построена так, что большую часть времени микроконтроллер находится в "спящем" режиме. "Проснувшись" при срабатывании сторожевого таймера, он, согласно программе, проверяет содержимое регистра R0 и увеличивает его содержимое на единицу.

Рис. 4. Режим работы сторожевого таймера микроконтроллера

Хранящееся в регистре R0 значение в "спящем" режиме не изменяется, что позволяет использовать его регистр как счетчик числа "пробуждений" микроконтроллера. Переполнение регистра происходит приблизительно через каждые 35 мин (8,2 с х 256). Если же его содержимое отлично от нуля, переполнения счетчика еще не произошло и микроконтроллер "засыпает" вновь (переходит в режим Power down).

Подсчет переполнений регистра R0 программа ведет в регистре R1. В моем случае оказалось достаточно восьми переполнений (8,2 с х 256 х 8 = 4,7 ч), поэтому начальное значение в регистре R1 - 7, а каждое переполнение регистра R0 уменьшает его на единицу. По истечении указанного интервала времени программа конфигурирует вывод РВ4 как выход и устанавливает на нем высокий логический уровень. Это открывает транзистор VT1 и приводит к срабатыванию реле K1, которое разрывает цепь питания устройств, подключенных к разъемам XS2 и XS3. Через 8,2 с снова срабатывает сторожевой таймер, и программа возвращает вывод РВ4 в режим входа, чем выключает реле K1. Питание внешних устройств восстанавливается.

В результате примерно раз в четыре с половиной часа устройство на восемь секунд обесточивает прибор, питающийся через него напряжением 5 В.

Прерыватель смонтирован на фрагменте макетной платы размерами 20х50 мм. Микроконтроллер DD1 установлен в панель. Реле K1 - SRS-05VDC-SL. Проверку изготовленного прерывателя следует начинать без микроконтроллера. Напряжение 5 В, поданное на розетку XS1, должно присутствовать на гнезде 8 панели микроконтроллера и левом (по схеме) выводе обмотки реле K1. Это напряжение измеряют относительно гнезда 4 панели микроконтроллера. Проверить работу транзистора VT1 и реле K1 можно кратковременным замыканием гнезд 8 и 3 панели микроконтроллера - реле должно сработать, а светодиод - включиться на время замыкания. После установки микроконтроллера в панель проверка работы устройства состоит в длительном ожидании момента включения светодиода и срабатывания реле.

На проверенную плату с деталями надета термоусаживаемая трубка, через которую хорошо видно свечение светодиода HL1. В готовом виде прерыватель показан на рис. 5.

Рис. 5. Внешний вид прерывателя

Интересно отметить "побочный эффект". Чтобы при проверке не слишком долго ждать срабатывания реле, несколько упрощенная программа (без анализа состояния регистра R1) была загружена в микроконтроллер приемной части устройства, описанного в моей статье "Радиоуправляемый сетевой удлинитель" ("Радио", 2014, № 7, с. 31-33). При ее работе через каждые 35 мин розетки удлинителя включались на 8 с. В предновогодние дни к этому удлинителю была подключена елочная иллюминация. Эффект оказался неожиданным: в самое неподходящее время иллюминация вдруг включалась. Ёлка, весело мигая, несколько секунд поднимала настроение окружающим.

Жизнь показала, что совершенно бесполезное, на первый взгляд, устройство, уже более года проработав в деревенском доме, оказалось... полезным. При анализе регистрируемой на сайте информации стало видно, как перезагрузка системы решает проблему зависания канала сотовой связи. При этом для устранения сбоя не приходилось ехать наместо, чтобы перезапустить систему. Устройство получилось компактным и удобным. Также нужно отметить низкое потребление им тока в режиме ожидания, что позволяет применить подобное решение в системах с автономным питанием.

Принципы, заложенные в рассмотренный алгоритм, можно использовать и в иных целях, например, для имитации присутствия в доме.

Mikrodenetleyici programı indirilebilir с ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/08/pr.zip.

Yazar: A. Pakhomov

Diğer makalelere bakın bölüm Güç kaynakları.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Böcekler için hava tuzağı 01.05.2024

Tarım ekonominin kilit sektörlerinden biridir ve haşere kontrolü bu sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Hindistan Tarımsal Araştırma Konseyi-Merkezi Patates Araştırma Enstitüsü'nden (ICAR-CPRI) Shimla'dan bir bilim insanı ekibi, bu soruna yenilikçi bir çözüm buldu: rüzgarla çalışan bir böcek hava tuzağı. Bu cihaz, gerçek zamanlı böcek popülasyonu verileri sağlayarak geleneksel haşere kontrol yöntemlerinin eksikliklerini giderir. Tuzak tamamen rüzgar enerjisiyle çalışıyor, bu da onu güç gerektirmeyen çevre dostu bir çözüm haline getiriyor. Eşsiz tasarımı, hem zararlı hem de faydalı böceklerin izlenmesine olanak tanıyarak herhangi bir tarım alanındaki popülasyona ilişkin eksiksiz bir genel bakış sağlar. Kapil, "Hedef zararlıları doğru zamanda değerlendirerek hem zararlıları hem de hastalıkları kontrol altına almak için gerekli önlemleri alabiliyoruz" diyor ... >>

Uzay enkazının Dünya'nın manyetik alanına yönelik tehdidi 01.05.2024

Gezegenimizi çevreleyen uzay enkazı miktarının arttığını giderek daha sık duyuyoruz. Ancak bu soruna katkıda bulunanlar yalnızca aktif uydular ve uzay araçları değil, aynı zamanda eski misyonlardan kalan kalıntılar da. SpaceX gibi şirketlerin fırlattığı uyduların sayısının artması, yalnızca internetin gelişmesi için fırsatlar yaratmakla kalmıyor, aynı zamanda uzay güvenliğine yönelik ciddi tehditler de yaratıyor. Uzmanlar artık dikkatlerini Dünya'nın manyetik alanı üzerindeki potansiyel çıkarımlara çeviriyor. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Dr. Jonathan McDowell, şirketlerin uydu takımyıldızlarını hızla konuşlandırdığını ve önümüzdeki on yıl içinde uydu sayısının 100'e çıkabileceğini vurguluyor. Bu kozmik uydu armadalarının hızlı gelişimi, Dünya'nın plazma ortamının tehlikeli kalıntılarla kirlenmesine ve manyetosferin istikrarına yönelik bir tehdit oluşmasına yol açabilir. Kullanılmış roketlerden çıkan metal döküntüleri iyonosferi ve manyetosferi bozabilir. Bu sistemlerin her ikisi de atmosferin korunmasında ve sürdürülmesinde önemli bir rol oynamaktadır. ... >>

Dökme maddelerin katılaşması 30.04.2024

Bilim dünyasında pek çok gizem var ve bunlardan biri de dökme malzemelerin tuhaf davranışlarıdır. Katı gibi davranabilirler ama aniden akıcı bir sıvıya dönüşebilirler. Bu olgu birçok araştırmacının dikkatini çekti ve belki de sonunda bu gizemi çözmeye yaklaşıyoruz. Kum saatindeki kumu hayal edin. Genellikle serbestçe akar, ancak bazı durumlarda parçacıkları sıvıdan katıya dönüşerek sıkışıp kalmaya başlar. Bu geçişin ilaç üretiminden inşaata kadar birçok alan için önemli sonuçları var. ABD'li araştırmacılar bu olguyu tanımlamaya ve onu anlamaya daha da yaklaşmaya çalıştılar. Araştırmada bilim insanları, polistiren boncuk torbalarından elde edilen verileri kullanarak laboratuvarda simülasyonlar gerçekleştirdi. Bu kümelerdeki titreşimlerin belirli frekanslara sahip olduğunu buldular; bu da yalnızca belirli türdeki titreşimlerin malzeme içerisinde ilerleyebileceği anlamına geliyor. Kabul edilmiş ... >>

Arşivden rastgele haberler Aynı anda iki yerde 2000 atom 02.10.2019 Viyana Üniversitesi ve Basel Üniversitesi'nden bir bilim insanı ekibi, bilim tarihinin en büyük ölçeğinde kuantum süperpozisyon ilkesini test etti. İki bin atomdan oluşan devasa kompleks moleküller, kuantum mekaniğinin tuhaf yasalarına göre aynı anda iki yerde bulunurken bir süperpozisyon durumuna yerleştirildi. Bu başarı, tüm kuantum teknolojilerinin "kalbi" olan ve sırayla birçok alternatif teorinin daha da geliştirilmesi için ciddi bir sınırlama görevi gören süperpozisyonun tezahürünün ağır bir teyididir. Okurlarımıza, süperpozisyon ilkesinin, temel denklemlerden biri olan Schrödinger denkleminin bir sonucu olan kuantum mekaniğinin ana "direklerinden" biri olduğunu hatırlatırız. Bu denklem, kuantum parçacıklarını, su yüzeyindeki eşmerkezli dalgaları tanımlayan fonksiyonlara çok benzeyen dalga fonksiyonlarıyla tanımlar. Bununla birlikte, birçok molekülün ortak davranışının ve etkileşiminin bir tezahürü olan su yüzeyindeki dalgaların aksine, kuantum dalgaları bireysel parçacıklarla ilişkilendirilebilir. Kuantum parçacıklarının dalga doğasına bir örnek, içinden bir parçacığın bir "dalgasının" aynı anda geçtiği, birbirine çok yakın yerleştirilmiş iki yarık ile yapılan bir deneydir. Çatlaklardan geçtikten sonra dalgalar birbirine eklenir ve parçacık dalgası tekrar bütünlüğünü kazanır. Bu etki fotonlar, elektronlar, nötronlar ve hatta tek atomlar için zaten gösterilmiştir. Bilim adamları yaptıkları deneylerde, toplam 707 bin proton, nötron ve elektrondan oluşan ve 260 bin atom kütlesine eşit kütleye sahip mevcut en büyük molekül C908H16F53N4S40Zn25'ü kullandılar. Bu tür molekülleri sentezlemek için, bu molekülleri ultra yüksek vakum odasının içine yönlendirilmiş bir ışın oluşturacak kadar kararlı hale getiren özel yöntemler kullanıldı. Bu tür büyük parçacıkların kuantum doğasının doğrulanması, Viyana Üniversitesi'nin emrinde olan iki metre uzunluğunda bir interferometrenin kullanılmasını gerektiriyordu. Klasik fizik ile kuantum mekaniği arasında bir tür köprü görevi gören alternatif teorilerden birine göre, bir parçacığın dalga fonksiyonunun baskınlık süresi, bu parçacığın kütlesi ile doğru orantılı olarak azalmaktadır. Bu da parçacığın kuantum süperpozisyon durumunda kaldığı süreyi sınırlar. Bilim adamları deneylerinde, büyük moleküllerin 7 milisaniyelik bir süre boyunca, yukarıdaki teoriden ve bir dizi başka alternatif teori ve modelden hiçbir taş bırakmayacak kadar uzun bir süperpozisyon durumunda olduğunu buldular.

Diğer ilginç haberler:

▪ Pilsiz cep telefonu

▪ ADSX34 - 34x34 noktalı senkron anahtar çipi

▪ Eski Avrupa'nın yeraltı geçitleri

▪ Proteinleri sıralamanın yeni bir yolu

▪ LG TV'ler kullanıcıları izlemeyi bırakacak

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ saha bölümü Alan gücü dedektörleri. Makale seçimi

▪ Makale Bir ördeğin sırtındaki su gibi. Popüler ifade

▪ makale Antik yapılardan hangisi en ünlüsüdür? ayrıntılı cevap

▪ makale Transformatörün hesaplanması. dizin

▪ makale Trinistor regülatörü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale HV8 9961W LED Lamba Güç Kaynağı. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri

www.diagram.com.ua
2000-2024