Multifunkční relé řízené mikrokontrolérem PIC

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.

Multifunkční relé řízené mikrokontrolérem PIC

Multifunkční relé řízené mikrokontrolérem PIC

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.
Schema zapojení multifunkčního relé

Schema zapojení multifunkčního relé

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).

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.

 

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

X

OFF

LED indikace vypnuta

1

2

3

4

5

6

ON
OFF

X

Monostabilní

1

2

3

4

5

6

ON
OFF

X

X

Astabilní (blikač, vstup spojen – povolení funkce)

1

2

3

4

5

6

ON

X

OFF

X

Bistabilní (stiskem zapni, stiskem vypni)

1

2

3

4

5

6

ON

X

OFF

X

Bistabilní (s ukládáním do EEPROM)

1

2

3

4

5

6

ON

X

X

OFF

DIP spínač – časy

2 sekundy

1

2

3

4

5

6

ON
OFF

X

X

X

10 sekund

1

2

3

4

5

6

ON

X

OFF

X

X

30 sekund

1

2

3

4

5

6

ON

X

OFF

X

X

1 minuta

1

2

3

4

5

6

ON

X

X

OFF

X

3 minuty (180 s)

1

2

3

4

5

6

ON

X

OFF

X

X

10 minut (600 s)

1

2

3

4

5

6

ON

X

X

OFF

X

20 minut (1200 s)

1

2

3

4

5

6

ON

X

X

OFF

X

30 minut

1

2

3

4

5

6

ON

X

X

X

OFF

Download a odkazy

Nákup v elektronickém obchodě

Stavebnici popsaného multifunkčního relé si u nás můžete přímo zakoupit. Můžete si zakoupit i jednotlivé díly samostatně: naprogramovaný mikrokontrolér desku plošných spojů nebo kompletní stavebnici.

Seznam součástek

R1 odporová síť 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.

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>