Разработка устройства автоматического регулирования света на микроконтроллере (стр. 3 из 18)
7 дифференциальных каналов (только в корпусе TQFP)
2 дифференциальных канала с программируемым усилением в 1, 10 или 200 крат (только в корпусе TQFP)
Байт-ориентированный 2-проводный последовательный интерфейс
Программируемый последовательный USART
Последовательный интерфейс SPI (ведущий/ведомый)
Программируемый сторожевой таймер с отдельным встроенным генератором
Встроенный аналоговый компаратор
* Специальные микроконтроллерные функции
Сброс по подаче питания и программируемый детектор кратковременного снижения напряжения питания
Встроенный калиброванный RC-генератор
Внутренние и внешние источники прерываний
Шесть режимов пониженного потребления: Idle, Power-save, Power-down, Standby, Extended Standby и снижения шумов ADC
* Выводы I/O и корпуса
32 программируемые линии ввода/вывода
40-выводной корпус PDIP и 44-выводной корпус TQFP
* Рабочие напряжения
2,7 - 5,5 В (ATmega16L)
4,5 - 5,5 В (ATmega16)
* Рабочая частота
0 - 8 МГц (ATmega16L)
0 - 16 МГц (ATmega16)
Рисунок 1.4 – Функциональная схема микроконтроллера ATMega 16L
РАЗДЕЛ 2 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СВЕТА
Несмотря на бурное развитие сверхъярких светодиодов, в широкой продаже пока не появились светодиодные лампы, способные заменить бытовые лампы накаливания. Получившие довольно широкое распространение энергосберегающие люминесцентные лампы, при всех своих достоинствах, обладают, во-первых, высокой стоимостью, во-вторых, требуют сложную схему управления яркостью. Отечественные и зарубежные регуляторы ламп накаливания имеют ряд недостатков:
- управление только одним каналом;
- отсутствие стабилизации яркости;
- наличие помех радиоприёму, звон нитей ламп, жужжание встроенного фильтра.
Эти же недостатки присущи схемам, опубликованным в радиолюбительской литературе, периодической печати и в Интернете.
2.1 Постановка задачи
Требуется создать регулятор яркости ламп накаливания (за рубежом называемый «диммер» - dimmer), свободный от указанных недостатков, и предназначенный для установки в двухканальный светильник промышленного производства (Рис. 1).
Разработка устройства велась с учётом следующих требований:
- простота схемы (минимальное количество компонентов);
- функциональная насыщенность, многообразие регулируемых параметров;
- устойчивость к броскам сетевого напряжения, долговечность;
- отсутствие либо минимальный нагрев компонентов (пожаробезопасность);
- низкое энергопотребление.
Рисунок 2.1 – Светильник с встроенным устройством автоматического регулирования света
2.2 Разработка структурной схемы устройства и функциональной спецификации
Структурная схема устройства автоматического регулирования света представлена на рисунке 2.2.
Устройство состоит из основных элементов:
~ 220 В  |
Управление каналом 
SB1 «1» HL1 
Управление каналом 
SB2 «2» HL2 | |
Рисунок 2.2 – Структурная схема устройства автоматического регулирования света
МК – микроконтроллер (устройство, выполняющее функции управления устройствами управления);
БП – блок питания (осуществляет питание микроконтроллера и устройств управления требуемыми напряжениями);
УУ1, УУ2 – устройство управления 1-ого и 2-ого канала соответственно (осуществляют силовое управление лампами освещения по заданной программе);
SB1, SB2 – кнопки управления 1-ым и 2-ым каналами (осуществляют управление каналами освещения, по заданной программе);
HL1, HL2 – лампы освещения (освещают помещение в различных режимах и требуемой яркости).
Функциональная спецификация:
1.Входы
а. SB1, SB2 – кнопки управления 1-ым и 2-ым каналами, соответственно;
b. источник электропитания устройства (БП).
2.Выходы
а. УУ1, УУ2 – устройство управления 1-ого и 2-ого канала, соответственно .
3.Функции
а. Кнопками управления SB1 и SB2 осуществляется управление программой микроконтроллера;
b. По выбранной программе, осуществляется управление устройствами управления УУ1 и УУ2, которые осуществляют регулировку подачи регулируемого напряжения на лампы накаливания HL1 и HL2.
2.3 Разработка функциональной схемы
Основу устройства, функциональная схема которого изображена на Рис. 2.3, составляет микроконтроллер ATmega16L семейства AVR корпорации ATMEL. Управление осуществляется двумя не фиксируемыми в нажатом положении кнопками, по одной на каждый канал.
~220В F1  |
 |  |  |
 |
«+»
