Arduino.ru

Казалось бы, ведь этого добра навалом?

Какие задачи ставились при проектировании диммера:

1. Компактный настолько, насколько это возможно. Должен влезать в монтажную коробку.

2. Блок питания простой настолько, насколько это возможно

3. Пружинные клеммники

4. Конечно же, радиоинтерфейс

5. Проводное управление. Зачем? Пусть будет.

6. Полноценное подключение к сети. Двухпроводка не планировалась изначально.

Схема здесь:

https://easyeda.com/Parovozz/dimmer-v1-1-841

Схема не по ГОСТ. Нарисована хрен знает когда. Так что звиняйте.

Блок питания - классический конденсаторный. Такое решение крайне надёжное (применён Y/X конденсатор), но есть у него недостаток: заряд накопительного конденсатора в фильтре выпрямителя происходит только в отрицательный полупериод сети. При положительном периоде заряда нет и питаемся мы только той энергией, которая есть в этом конденсаторе. Но есть и положительный момент - заряд и подпитка конденсатора происходит в течение всего отрицательного периода, пока напряжение в сети выше напряжения на конденсаторе. В классическом выпрямителе не так - заряд происходит только в пике полуволны.

Емкость балластного конденсатора выбрана не слишком большой, чтобы удовлетворить требованиям по габариту решения. Поэтому и ток в цепи не высок - всего 40 мА. Такое решение накладывает сильные ограничения на потребляемый ток. Поэтому микроконтроллер всегда спит, когда ему делать нечего. Симистор открывается коротки импульсом, не превышающим 50 мкс. Но основной потребитель энергии - это, конечно же, радиотрансивер. В качестве него применяется набивший оскомину nrf24l01+. Он не позволяет задавать длительность преамбулы сколь угодно длинной - всего 5 байт. Поэтому фокусы с его периодическим отключением (для сохранения энергии) не проходят. Управление по радиоканалу происходит от сенсорной кнопки, про которую рассказывал ранее. Режим с подтверждением пакетов. Дистанция - до 5 метров в квартире стабильно, а дальше...квартира не резиновая.

Обязательно наличие предохранителей. Это системный предохранитель в виде PTC с начальным сопротивлением около 50 Ом, а также предохранитель цепи питания лампы - классический 5х20. Детектор нуля - резисторный. Количество резисторов и их типоразмер подобран из условия номинального напряжения на них.

Обязательно включён вачдог с периодом 250 мс, обязательно включен монитор питания. Уровень напряжения монитора питания согласован с минимальным уровнем питания радиотрансивера. Нам не зачем работать, если радиотрансивер отвалился по питанию. Радиотрансивер же каждые 5 секунд проходит полную переинициализацию вне зависимости ни от чего.

Большую головную боль доставили клеммники. Они должны быть пружинными, компактными и на 250 вольт. Такие нашёл (выводы у них расположены по диагонали, что и дало 250 вольт), но только под провод 1.5 мм2. Высота клеммников всего 12 мм и они отлично согласуются с высотой остальных компонентов, которые подбирались очень тщательно. Итоговые размеры 45х50. Скошенные края для удобства укладки проводов. Design =)

Симистор в планарном исполнении, охлаждение с помощью полигона на плате. Устройство изначально планировалось под 1 ампер тока в нагрузке, но LED лампы гораздо скромнее в своих аппетитах... Симистор подобран чувствительным - ток управления всего 5-10 мА. Управление непосредственно с ноги МК через ограничительный резистор. TVS диод для снижения уровня импульсов, проникающих через емкость симистора.

Устройство собрано на двух платах: одна плата силовая, вторая плата с МК и трансивером. МК - Attiny441/841. Платы крепятся друг к другу перпендикулярно. Монтаж преимущественно планарный, двухсторонний.

Фоточки. Проводки для заливки прошивки и отладки. Антенна для приёма телепередач=)