Multifunkční relé

Univerzální zařízení, které je možno nastavit jako astabilní, monostabilní a bistabilní relé. Časy sepnutí lze nastavit v rozmezí od 2 sekund do cca 30minut. U bistabilní funkce se stav přepnutí může ukládat do paměti EEPROM mikrokontroléru a stav relé před přerušením napájení je po jeho opětovném připojení obnoven. Zařízení bylo navrženo pro přepínání stavů zabezpečovací ústředny, díky své univerzálnosti však nalezne uplatnění v jistě širším okruhu aplikací. Veškeré funkce se nastavují pomocí DIP spínače.

Technické parametry

  • Napájecí napětí 12V DC (9 – 16V)
  • Odběr proudu (při Ucc = 12,00V)
    • Relé sepnuto, LED indikace aktivní – 45 mA
    • Relé rozepnuto, LED indikace aktivní – 15 mA
    • Relé sepnuto, LED indikace neaktivní – 30 mA
    • Relé rozepnuto, LED indikace neaktivní – 6 mA
  • Funkce (nastavitelné DIP spínačem)
    • bistabilní (stiskem zapni, stiskem vypni – relé se přepíná sepnutím vstupu a setrvává v příslušném stavu až do dalšího impulsu na vstupu)
    • bistabilní s uložením stavu do EEPROM
      (stiskem zapni, stiskem vypni – relé se přepíná sepnutím vstupu a
      setrvává v příslušném stavu až do dalšího impulsu na vstupu, stav
      výstupu (relé) je ukládán do EEPROM a při výpadku a následném obnovení
      napájení je stav pře výpadkem obnoven)
    • monostabilní (po spojení vstupu je relé sepnuto na nastavenou dobu a poté se vrátí do výchozího rozepnutého stavu)
    • astabilní (blikač – vstup spojen – povolení funkce – relé přepíná v nastavených časových intervalech, je li vstup spojen)
    • u monostabilní a bistabilní funkce možnost nastavení časů 2s, 10s, 30s, 1min, 3min, 10min, 20min, 30min.

Nákup v elektronickém obchodě

Koupit naprogramovaný mikrokontrolér , desku plošných spojů nebo kompletní stavebnici (490,- Kč).

m_rele_prototyp

Osazený prototyp

Popis zapojení

Schéma zapojení je na následujícím obrázku. Srdcem zařízení je mikrokontrolér PIC 16F627A s příslušným firmware (ke stažení pod článkem). Napájecí napětí 9 – 16V DC se připojuje na svorkovnici K1, za ní je zařazena polovodičová pojistka a transil, který chrání další obvody proti přepěĹĄovým špičkám. Napájecí napětí 12V pro relé je filtrováno kondenzátorem C1. Napětí 5V pro mikrokonrolér je získávano po oddělení diodou D2 a filtraci kondenzátorem C2 třísvorkovým stabilizátorem 78L05. K vlastnímu mikrokontroléru je připojena dvoubarevná LED pro indikaci stavu zařízení, výstupní relé (přes tranzistory T1 a T2) a vstupní svorka K6 s ochrannými obvody (R6, R7, D6). Dále jsou na pinovou lištu vyvedeny všechny potřebné signály pro programování osazeného mikrokontroléru metodou ICSP (In CIrcuit Serial Programming). Rozmístění kontaktů odpovídá programátoru Asix Presto a lze tedy použít přímé propojení kabelem 1:1. Pro nastavení zařízení je použit DIP spínač SW1. Spínač S1 má kontakty vyvedeny na svorkovnici K5 a slouží jako sabotážní kontakt při instalaci zařízení do krabičky (detekce otevření krytu krabičky).

schema_small

Schéma zapojení (po kliknutí se obrázek zvětší v novém okně)

Plošný spoj je navržen jako jednostranný a je přizpůsoben pro montáž do běžné hluboké lištové krabice (LK 80x28R hluboká) . Rozteč upevňovacích otvorů na DPS odpovídá umístění sloupků v této krabičce.

dps_big

Návrh plošného spoje (podklady pro výrobu ve formátu pdf ke stažení pod článkem)

osaz_dps_big

Osazení plošného spoje

Osazení a oživení zařízení

Po osazení a vizuální kontrole DPS nastavíme na DIP spínači příslušnou funkci. Pro první ověření je vhodné nastavit astabilní klopný obvod a
čas 2s. Nyní připojíme napájecí napětí 12V se správnou polaritou na svorkovnici K1. Pokud nyní spojíme vstup se zemí (propojení svorkovnice K6) mělo by relé v intervalu 2s přepínat a LED (pokud je zapnuta na DIP spínači) blikat.

Po kontrole funkce je vhodné plošný spoj opatřit vrstvou ochranného laku (např. PLASTIK 70 – pozor aby lak nenatekl do svorkovnic a DIP spínače) a vestavět do doporučené krabičky.

Programové vybavení mikrokontroléru

Mikrokontrolér využívá interní oscilátor, program zajišĹĄuje cyklické čtení stavu DIP spínače a vstupu. Pro vyšší spolehlivost je použit watchdog. Nastavení jednotlivých funkcí zařízení pomocí DIP spínače ukazují náledující tabulky (znázorňují DIP spínač).

Firmware pro mikrokontrolér je ke stažení pod článkem (m_rele.zip). Na desce je připraven konektor pro ICSP programování osazeného mikrokontroléru. Rozmístění signálů na konektoru odpovídá programátoru Asix Presto a je uvedeno ve schematu.

Nastavení funkcí – DIP spínač

LED indikace zapnuta

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

LED indikace vypnuta

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

Monostabilní

1 2 3 4 5 6
OFF

Astabilní (blikač, vstup spojen – povolení funkce)

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

Bistabilní (stiskem zapni, stiskem vypni)

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

Bistabilní (s ukládáním do EEPROM)

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

Nastavení časů – DIP spínač

2 sekundy

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

10 sekund

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

30 sekund

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

1 minuta

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

3 minuty (180 s)

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

10 minut (600 s)

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

20 minut (1200 s)

1 2 3 4 5 6
ON
OFF

30 minut

1 2 3 4 5 6
OFF

fuses

Nastavení pojistek (při načtení HEX souboru by se mělo načíst i nastavení pojistek, některé programátory však tuto funkci nepodporují)

Download a odkazy

Nákup v elektronickém obchodě

Koupit naprogramovaný mikrokontrolér desku plošných spojů nebo kompletní stavebnici (490,- Kč).

Seznam součástek

R1 odporová síĹĄ A, 6 x 10k
R2 470R
R3, R4 2k2
R5 100k
R6 10k
R7 680R
C1 220uF/25V
C2 100uF/25V
C3, C4, C6 100n RM 5mm
C5 10uF/16V
D1, D5 1N4007
D2 1N4148
D3 transil 15KE18C
D4 LED, dvoubbarevná, společná katoda ( – ) (červená / zelená)
D6 ZD 5,1V 0,5W (BZX83V5,1)
T1 BC327
T2 BC546
IO1 78L05
IO2 PIC 16F627A (naprogramovaný)
K1, K5, K6 AK500/2 (dvoupólová svorka RM 5mm)
K3 AK500/3 (třípólová svorka RM 5mm)
K2 pinová lišta (8 pinů)
F1 polyswitch 150mA
RE1 RAS 1215 nebo OMRON G5LE (cívka 12V DC, 1x přepínací kontakt)
S1 spínač (tamper – P-DM03S2P)
SW1 DIP spínač (6x ON-OFF, ležatý – DIL 6x EDG106S)

Vyjádření autora v duchu zákona č.22/1997 o technických požadavcích na výrobky:

Výrobce stavebnice nebo modulu zaručuje správnou a bezchybnou činnost stavebnice nebo modulu po jejím/jeho odborném a bezchybném sestavení nebo připojení. Protože se však jedná o stavebnici určenou pro radioamatéry a ne o finální výrobek, nelze převzít jakoukoliv zodpovědnost za škody způsobené špatnou činností zařízení v případě neodborného sestavení a provozování za podmínek, které jsou v rozporu s tímto konstrukčním návodem. Stavebnice není, z hlediska bezpečnosti, určena k ovládání zařízení, strojů a přístrojů, které by mohly při špatné funkci této konstrukce způsobit škody na zdraví či majetku lidí! Tento návod i s tímto upozorněním je volně přístupný na stránce výrobce (www.puhy.eu), aby měl každý konstruktér možnost se seznámit s technickými daty stavebnice / modulu ještě před jejím zakoupením.

1 komentář u „Multifunkční relé

  1. Pingback: Elektronické stavebnice - moduly | Firma-Půhy.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Můžete používat následující HTML značky a atributy: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>