Главная » Статьи » УСТРОЙСТВА НА МК |
Вольтметр переменки 220в. Attiny26
При этом в сети некоторое время может
действовать напряжение до 380 В. То есть электроприборы замыкают на себя
фазное напряжение 380 В. Включенные лампочки лопаются, а все остальные
радиоэлектронные устройства выходят из строя. Наиболее вероятно такое
как в сельской Местности (на даче), так и в городе. В летнее время
источниками аномальных перенапряжений служат разряды молний. Стоящие на
сетевом вводе в квартиру плавкие предохранители или электромеханические
автоматы (относятся к простейшим автоматам защиты) срабатывают только
при превышении заданного тока (обычно при коротком замыкании в цепи). А
ток в цепях значительно возрастает уже в случае повреждения
электроприборов и радиоаппаратуры. Исходя из вышеизложенного, само собой
напрашивается устройство, которое могло бы надежно защитить электронную
технику от преждевременного выхода из строя. Перечислим особенности, которыми устройство должно обладать: • возможностью отслеживания аномального напряжения в сети переменного тока 220 В как на завышение, так и на занижение; • достаточным быстродействием отключения защищаемой нагрузки; • возможностью перестройки устройства на другие диапазоны напряжений без вольтметра, либо других дополнительных устройств; • постоянный мониторинг напряжения сети и отображения результатов на индикатор; • регулировкой точности показаний прибора, которая должна производиться программно; • достаточной полезной мощностью для условий эксплуатации; • малым энергопотреблением; • помехозащищенностью; • автоматическим отключением и включением защищаемой нагрузки; • стабильностью и точностью настроек; • простотой при настройке и работе автомата защиты; • современной элементной базой; • минимальным количеством элементов в схеме; • современным дизайном и малыми массово-габаритными характеристиками; • доступной ценой. Схема устройства представлена ниже: Несколько слов об элементах устройства.
RU1, С1, L1, С2 - стандартный сетевой помехоподав-ляющий фильтр,
позволяющий отсеять сетевые помехи и повысить точность измеряемого
напряжения. Варистор RU1 (20К391 или 20К430) защищает нагрузку от кратковременных перенапряжений и импульсных высоковольтных помех. Измеряемое сетевое напряжение через делитель R1, R4, R5 поступает на вход АЦП (23 вывод DA1). Стабилитрон VD2 выполняет защитные функции и ограничивает входное напряжении на уровне 4,7 В. Выпрямительный мост VD1 пропускает на измерительный вход микроконтроллера только положительную часть поделенного сетевого напряжения. Кнопки "Режим", "+", "-" подключены также без токоограничительных резисторов непосредственно к пятому, шестому и седьмому разрядам порта РО микроконтроллера. К нулевому и первому разряду порта РО подключен двуцветный светодиод V07 (красный -зеленый), сигнализирующий о режиме работы автомата защиты. Зеленый - нагрузка подключена к сети, красный - отключена. Подключив последовательно со светодиодами оптореле (оптосимистор, управляющий мощным симистором), можно при необходимости легко увеличить функциональность устройства. В состав бестрансформаторного БП входят следующие элементы: СЗ, R3, VD1, VS1, R7, VD5, VD4. Надо отметить, что элементы СЗ, R3, VD1, VS1, а также входной помехоподавляющий фильтр должны выдерживать переменное напряжение 380 В. Использование в качестве силового элемента (стабилизирующего 9 В) тиристора VS1 позволило создать надежный и эффективный БП, работающий в широких интервалах сетевого напряжения 120...380 В. Микроконтроллер ATmega8 может быть заменен на более дешевый микроконтроллер ATmega8L, являющийся облегченной версией. В данном устройстве используется встроенный в ATmega8 RC-генера-тор, настроенный на частоту 8 МГц. В качестве устройства отображения информации применен трехразрядный семисегментный светодиодный индикатор с общим катодом, работающий в режиме динамической индикации. Сегменты индикатора подключаются непосредственно к порту РВ микроконтроллера без токоограничительных резисторов, что стало возможно при использовании микроконтроллера семейства ATmega: Эти микроконтроллеры обладают портами ввода - вывода с повышенной нагрузочной способностью (до 20 мА на каждом выводе).
Принцип работы автомата защиты основан на прямом измерении амплитудного
значения сетевого напряжения в течение положительного полупериода,
пересчетом его в действующее напряжение и выводом результата измерения
на индикатор. Основой автомата защиты является микроконтроллер АTmega
фирмы Atmel, имеющий встроенный десятиразрядный АЦП. ' Автомат
управляется тремя кнопками. Кнопкой "Режим" выбирают поочередно один из четырех режимов: • нижний предел срабатывания (в вольтах); • задержка времени на включение (в секундах); • поправочный коэффициент. Кнопкой V увеличивают значение изменяемой величины на единицу. Кнопкой "-" уменьшают значение изменяемой величины на единицу. В работе программы микроконтроллера используются три прерывания: • прерывание 1, срабатывает по переднему фронту прямоугольного импульса на входе PD2 (INTO), синхронизирует генератор 5 мс с частотой сети;
• прерывание 2, срабатывает по переполнению таймера 1 и необходимо для
отсчета интервалов времени 5 мс (это время, равное четверти периода
частоты сетевого напряжения, необходимо для привязки включения модуля
АЦП к вершине синусоиды); • прерывание 3 возникает по окончанию измерения напряжения встроенным модулем АЦП микроконтроллера. Если сетевое напряжение выходит за установленные пределы, то микрогантроллер подает команду, срабатывает реле и нагрузка отключается от сети. Микроконтроллер продолжает измерение сетевого напряжения. Если напряжение пришло в норму, то произойдет отсчет временного интервала на задержку включения нагрузки. Задержка времени на подключение нагрузки может быть установлена пользователем в диапазоне от 1 секунды до 10 минут. Следует отметить, что задержки на включение продолжительностью 8... 10 мин. Наладка
Налаживание и работа с устройством сводится к вхождением в
соответствующие режимы с помощью кн. "Режим". Нажатие этой кнопки
позволяет входить в режим установки нижнего и верхнего предела
срабатывания устройства защиты, установки поправочного коэффициента
(режим "tun"), а также установки задержка времени на включение (в
секундах). Изменение выбранных величин производится кнопками "+" и Щ
режиме установки максимального и минимального значения измерение
напряжения не производится. > Установка необходимого коэффициента
"tun"/flaeT возможность изменить индицируемую величину измеренного
сетевого напряжения в широких пределах. Это позволило отказаться от
точного подбора резистивного делителя на входе АЦП микроконтроллера. При
установке этого коэффициента необходимо добиться совпадения показаний
на индикаторе автомата защи- ты с показаниями эталонного вольтметра
переменного тока. При возникновении аварийной ситуации реле К1 отключит нагрузку размыканием контактов К1.1. Светодиод VD7 светиться красным светом, а светодиодный индикатор (LED DISPLAY) будет-показывать измеряемое напряжение. После пропадания аварийной ситуаций и окончании времени задержки на включение сработает реле, нагрузка будет опять подключена к сети, свеТодиод засветится зеленым светом. Работу настроенного автомата можно проверить при помощи автотрансформатора ЛАТР или любого другого трансформатора, имеющего большое число отводов от сетевой обмотки и позволяющего изменять в широких пределах подаваемое на устройство защиты напряжение сети. Фьюзы нужно установить следующие: CKSEL0=CKSEL1=CKSEL3=SUT0=SUT1=BODLEVEL=BODEN=WDTON=0. Остальные фьюзы и биты защиты =1 т.е. их не программируем, в PonyProg галочки отсутствуют. Радиолюбитель №4 2007 Скачать файлы прошивки. Скачать схему в большем разрешении. Скачать проект в протеусе. Источник: http://cxema21.ru/publ/mikrokontrollery/zashhita_i_kontrol/ustrojstvo_zashhity_apparatury_ot_anomalnogo_naprjazhenija_se | |
Просмотров: 6712 | | |
Всего комментариев: 0 | |