Регулятор мощности, кодовый замок и таймер на ATTINY13

Автор: Simurg, ghjdflf@mail.ru
Опубликовано 04.11.2016
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2015!"

Поздравляю с юбилеем! Всего и побольше!

1. Регулятор мощности для паяльника с форсированным нагревом, плавным стартом и таймером отключения.

2. Кодовый замок с двухкнопочным вводом.

3. Таймер управления освещением прихожей и санузла.

1. Регулятор мощности для паяльника с форсированным нагревом, плавным стартом и таймером отключения.

Регулятор имеет очень простое и понятное управление. На изменение мощности нагрева нужно только одно краткое нажатие на кнопку желаемой мощности. Имеет семь кнопок с градациями мощности: 30%, 40%, 50%, 60%, 75%, 100%, 130%. Кнопка 130% - это форсированный нагрев с ограничением по времени, для того, что бы не забыть выключить. При этом светодиод VD1 быстро мигает. После завершения цикла быстрого нагрева включается ранее установленная мощность, которая предшествовала нажатию кнопки 130%.

Файл для заказа печати в фотоателье в приложении в архиве. Размер заказа фотографии самый ходовой и дешевый 10*15.

Если в течении длительного времени не нажимаются никакие кнопки, то схема через 1,5 часа перейдет в дежурный режим. Будет снято напряжение с паяльника и будет редко мигать светодиод VD1. Длительность времени работы настраивается. Значения примерно 60 минут, 90 минут и 150 минут можно выбрать при старте схемы, удерживая одну из последних трех кнопок (75%, 100%, 130%) соответственно. Параметры сохраняются в EPROM.
Если во время дежурного режима нажать кнопку 130%, то включится плавный разогрев постепенно нарастающей ШИМ в течение 30 секунд. При этом светодиод VD1 светится постоянно. Далее идет форсированный разогрев.
Схема обеспечивает быстрый нагрев паяльника за счет применения мостовой схемы выпрямления со сглаживающим конденсатором. Таким образом, на паяльник подается напряжение примерно 270-290 вольт, в зависимости от мощности паяльника. При включении в начальный момент времени паяльник холодный, поэтому предусмотрен плавный разогрев постепенно нарастающей ШИМ в течение 30 секунд. После предварительной подготовки, включается форсированный нагрев, во время которого ключ открыт весь период. Коэффициент заполнения равен 100%. Длительность такого нагрева настраивается. Значения 3, 4, 6 и 7 минут можно выбрать при старте схемы, удерживая одну из первых четырех кнопок (30%, 40%, 50%, 60%) соответственно. Параметры сохраняются в EPROM.
Регулятор состоит из управляющего микроконтроллера, драйвера на таймере NE555, опторазвязки силовой схемы от контроллера, на случай пробоя транзистора. В случае чего замене будет подлежать только силовая часть и таймер. Также на резисторах R9,R12,R13,R14 оптопаре VO2 собран простейший датчик тока. При превышении выходного тока, контроллер сбрасывается по входу RESET и происходит плавный пуск. Если ток все равно превышает допустимый, то микроконтроллер будет перезапускаться снова и снова.
Контроллер работает на тактовой частоте равной 128 кГц. Когда будете выставлять фьюзы, обязательно выключите делитель на 8 (он включен по умолчанию на новых контроллерах), иначе микроконтроллер будет не доступен для программатора USBasp, так как 128/8=16 кГц.
Схема:

Питается устройство от двух параметрических стабилизаторов напряжением на 15 вольт и на 5 вольт, выполненных на балластных резисторах R6,R7,R10,R11,R5, стабилитронах VD3,VD4. На таймере NE555 и оптопаре VO1 собран развязывающий драйвер для управления мощным полевым транзистором. PTC - термистор R15 для ограничения начального тока зарядки емкости C5. Можно снять с любого неисправного компьютерного блока питания.
Светодиод VD1 показывает режимы работы регулятора, а светодиод VD2 Показывает что на нагрузку (паяльник) подается высокое напряжение. На диодах D1 – D9 собран десятично – двоичный шифратор, для сокращения используемых выводов контроллера с 7 до 3-х.

Резисторы нагреваются до 60-70 градусов. Поэтому в корпусе нужно предусмотреть вентиляционные отверстия, либо заменить резисторный блок питания на трансформатор или импульсный блок питания на 12 - 15 вольт (например драйвер светодиодов с алиэкспресс на 1 ватт 12 вольт). При этом стабилитрон на 12 вольт не запаивать.

Программа для микроконтроллера написана в среде CodevisionAVR 2.05. Плата двухсторонняя, разработана в DipTrace.

Фьюзы выставить на 128 кГц

Наклейка для лицевой панели сделана готовым шаблоном для заказа фотопечати размером 10*15. Такого размера хватает на 2 панели. Сам файл в приложении, также файл корела для редактирования под себя.

ВНИМАНИЕ! УСТРОЙСВО ИМЕЕТ ГАЛЬВАНИЧЕСКУЮ СВЯЗЬ С СЕТЬЮ! Поэтому нужно обеспечить недоступность для касания к токоведущим частям регулятора!

Видео тут: https://www.youtube.com/watch?v=aE78wbIX9oM

2. Кодовый замок с двухкнопочным вводом.

Собирался и разрабатывался кодовый замок для ограничения доступа детей в кухонный шкаф со сладостями и лекарствами. Может быть применим во многих других случаях, когда необходимо ограничить доступ.

Содержит один микроконтроллер attiny13, две кнопки ввода кода, двухцветный светодиод и силовой ключ. В качестве исполнительного механизма используется готовая электромагнитная защелка за 6 долларов, заказанная с алиэкспресс.

В качестве блока питания драйвер для светодиодов на 12 вольт 10 ватт.

Схема предельно проста:

Так как в замке всего две кнопки то код вводится последовательно. Одна кнопка позволяет набирать число, а вторая его вводит. Например нужно набрать код 123 (быстро может быть установлен по умолчанию). Для этого нажимаем кнопку «ЧИСЛО» 1 раз, потом кнопку «ВВОД», далее нажимаем кнопку «ЧИСЛО» 2 раза, потом кнопку «ВВОД», далее нажимаем кнопку «ЧИСЛО» 3 раз, потом кнопку «ВВОД», и если код верный то сразу открывается замок на 1-2 секунды. Что достаточно что бы открыть дверь. Если код не верный то все сбрасывается и замок готов к следующей попытке. Светодиод индицирует режимы и вводимые числа. Так число 1 красный, число 2 зеленый, и числа более 2 оранжевый. Так же зеленый мигает в режиме ожидания примерно 1 раз в секунду., и светится при правильно введенном коде 3 секунды.
После программирования микроконтроллера и первом включении необходимо установить код. Для этого удерживаем кнопку «ЧИСЛО» 7 секунд. Загорятся светодиоды оранжевым цветом. Кноку сразу отпускаем. Когда светодиоды погаснут (через 1-2 секунды) можно вводить первое число. После ввода последнего числа дождаться когда замигает зеленый светодиод и можно пробовать воспользоваться введенным кодом.
Если хотим быстро установить код «123», удерживаем кнопку «ВВОД» 7 секунд. Загорится зеленый светодиод. Кнопку можно отпустить. Теперь дождаться когда замигает зеленый светодиод и можно пробовать воспользоваться введенным кодом.
Если код необходимо поменять, то операцию можно повторить в любое время как кнопкой «ВВОД», так и кнопкой «ЧИСЛО». Установленный код сохраняется в памяти EEPROM.

Программа для микроконтроллера написана в среде CodevisionAVR 2.05. Плата двухсторонняя, разработана в DipTrace.

Фьюзы выставить на 9,6 мГц без делителя на 8:

Видео тут: https://www.youtube.com/watch?v=NF6JgZQIj-U

3. Таймер управления освещением прихожей и санузла.

Таймер предназначен для управления светом на светодиодных светильниках, управляемых датчиком движения. Число светодиодов может быть любым. На схеме указан один, для наглядности. Одинаковые устройства стоят в прихожей (без ШИМ) и санузле (с ШИМ 1,5%), с разной прошивкой.

Для прихожей алгоритм такой: Что бы ночные ходоки своим движением не включали свет датчиком движения, после 22-00 таймер блокирует возможность включения света до 6-00 утра. С 6-00 до 22-00 датчик включает свет в обычном режиме. Таки образом ночью, когда все спят свет не включается, не мешая отдыхающим.

Для санузла алгоритм такой: В санузле установлены яркие светильники, которые днем и должны светить чем ярче тем лучше. Но ночью, когда спросонья идешь в санузел, внезапно включающийся прожектор, приводит в полное бодрствование. Поэтому, что бы и дальше спать нормально, нужно света совсем немного. Для этого после 22-00 таймер переключается на ШИМ 1,5% от полной мощности света до 6-00 утра. С 6-00 до 22-00 датчик включает свет в обычном режиме со 100% яркостью. Таки образом ночью, когда идешь в полудреме яркий свет не бодрит.

Схема:

Для управления и настройки всего одна кнопка. Краткое нажатие принудительно включает и выключает блокировку датчика движения, при этом кратко вспыхивает красный светодиод. Удержание более 2 секунд - «коррекция часов», при этом загорается желтый светодиод. Удержание более 6 секунд - «коррекция суток», при этом загорается красный светодиод, а желтый гаснет. Удержание более 12 секунд - «полный сброс всех установок», при этом вспыхивают все три светодиода и затем загорается зеленый. В нормальном режиме мигает зеленый светодиод 1 раз в секунду, указывая на то, что часы идут.
Настройка:
После прошивки МК и первого включения необходимо настроить длительность суток и коррекцию часов 22-00. Для этого нужно два дня. В 1 день нужно в 22-00 нажать «коррекция часов». А во 2 день нажать «коррекция суток». Все, таймер настроен. Теперь, из-за того что внутренний генератор имеет температурную нестабильнось, примерно раз в неделю нажимать «коррекция часов» в 22-00.

Наклейка лицевой панели в виде шпаргалки:

Таймер собран на макетной плате.

Фьюзы выставить на 9,6 мГц без делителя на 8:

Ко всем проектам имеются все файлы в приложении. Исходники, прошивки, фьюзы, файлы передних панелей, платы и модели протеус вот тут https://yadi.sk/d/Ic1EZAbkjCLfx.

Файлы:
Прошивка
Прошивка
Прошивка

Все вопросы в Форум.