Порой трудно выдумать, но не возможно поверить, что так сложно может «закрутить» естественное стечение жизненных факторов… Это я к тому, что не знаю зачем вам конкретно может потребоваться устройство для управления двумя нагрузками от одной кнопки, но именно о нем я и хотел бы рассказать. Речь пойдет о современном высокотехнологичном девайсе на базе микроконтроллера. Этим я хочу сказать, что устройство имеет очень гибкую и широкую область для перенастройки, то есть изменения алгоритмов работы, при этом имеет минимальное энергопотребление, как в режиме работы, так и в режиме ожидания.
1. Алгоритм работы устройства
2. Схема и плата
3. Видео по теме
4. Вопросы и заказ устройства
Итак, еще раз о том, что я буду реализовывать. Имея входной сигнал далее определимся какой (положительный или отрицательный) мы получаем на выходе управляемые две цепи.
Пусть алгоритм работы будет следующий:
- подаем на вход положительный или отрицательный потенциал;
- включено 1 устройство, выключено 2 устройство;
- включено 1 устройство, включено 2 устройство;
- выключено 1 устройство, включено 2 устройство;
- выключено 1 устройство и выключено 2 устройство.
- при прерывании подачи на вход сигнала, система может остаться в любом из возможных на момент отключения потенциала состояний.
В принципе в этом алгоритме уже проявляется некая интеллектуальная составляющая. Скажем на таймере NE 555, тоже часто реализовывают устройство для включения двух нагрузок от одной кнопки, но там они включаются попеременно и речи о включении сразу двух устройств и более сложных алгоритмов не идет. А вот микроконтроллерам это легко!
Что же, теперь самое время перейти к схеме.
Схема устройства управления двумя нагрузками от одной кнопки
Что же, давайте взглянем на схему. Здесь как мне кажется все весьма аскетично, то есть минимум того, что вообще должно быть. Поэтому прям глубоко вдаваться в описание всего этого не стоит, хотя я это сделаю чуть позже.
Сейчас же мне более хотелось акцентировать внимание на материальной базе, то есть что надо будет приобрести для реализации проекта.
Применяемые радиоэлементы
| Наименование | Обозначение на схеме | Номинал | Кол-во | Примечание |
| Резистор | R1, R2, R5, R6 | 10 кОм | 4 | 1206 корпус |
| Резистор | R3, R4 | 220 Ом | 2 | 1206 корпус |
| Транзистор | tr1, tr2 | PD3055LD | 2 | TO-252 |
| Диод | d1, d2 | 1N4148 | 2 | |
| Микроконтроллер | u1 | Attiny 13 | 1 | 13а, 45, 85 |
| Конденсатор | с1 | 100мкФ*30v | 1 | |
| Стабилизатор | lm | LM7805 | 1 | TO-252 |
Сама схема открывается в программе TinyCAD и может быть в ней же отредактирована.
Теперь перехожу к компоновке платы.
Плата устройства управления двумя нагрузками от одной кнопки
Сама плата является средством коммутации всех соединений и деталей по схеме приведенной выше, детали уже были упомянуты. Поэтому здесь особо рассказывать нечего, разве сказать о том, что если вы будете что-то добавлять, то проект платы можно скачать и открывается он в программе FreePCB. А вот если вы захотите заказать такую плату в Китае, обычно это от 5 штук, то вам понадобятся слои платы, сгенерированные в этой же программе.
* - обратите внимание, что на плате силовые цепи по площади сечения увеличены за счет дублирующихся дорожек с одной и второй стороны платы.
** - на плате есть два согласующих сопротивления r и r-. Так вот, если у нас входной сигнал в 12 вольт, то впаиваем эти сопротивления на плату, номиналом 330 Ом и перерезаем дорожки до диодов, то есть чтобы было последовательное подключение с диодами.
На этом о плате пока все.
Скетч для устройства управления двумя нагрузками от одной кнопки
Сейчас начинается, наверное, самое интересное. По крайней мере, мне так кажется. Здесь начинается творчество, когда фон и основные мотивы есть, а надо прорисовывать детали.
Вначале надо обратить внимание на детали связанные с входом, и выходами.
Здесь дело обстоит так:
| Назначение | Физическая ножка | Программная ножка | Примеч. |
| Вход 1 (in) | 7 | 2 | Отрицательный вход |
| Вход 2 (in1) | 2 | 3 | Положительный вход |
| Выход 1 (out) | 6 | 1 | Через транзистор |
| Выход 2 (out1) | 5 | 0 | Через транзистор |
Теперь пишем скетч под эти условия. Сам скетч написан для среды Arduino, то есть подразумевается, что и заливаться он будет через Ардуинку.
Для этого надо:
- подключить Ардуинку к компьютеру;
- «залить» платы нужного нам микроконтроллера;
- залить САМ СКЕТЧ.
Собственно здесь комментировать нечего, каждая из «ступеней» освоения и выполнения проекта имеет свою отдельную специализированную статью, а скетч приведен в отдельном файле.
Теперь немного о том, как же все это будет работать.
Общий принцип (алгоритм) работы схемы и скетча в микроконтроллере
Принцип работы устройства следующий. У нас есть два входа, один для отрицательного потенциала (7 ножка - in), второй для положительного (2 ножка – in1). При этом не важно, какой из потенциалов мы будем подавать. Если это положительный, то можно подать +12 вольт через сопротивление 330 Ом, если отрицательный, то просто коротить вход на землю.
В итоге, у нас начнет включаться вначале первая нагрузка (5 ножка – out1), затем вторая (6 ножка - out), потом выключаться первая, потом вторая. Весь этот алгоритм реализован за счет работы низкоточных управляющих сигналов от микроконтроллера, а вот силовые токи коммутируются через транзисторы P3055LD, которые как раз и являются исполнительными устройствами.
Так как силовые токи идут через транзисторы, то вход на них и выход на землю имеют более толстые дорожки на плате, это как раз и обеспечивает работу с более высокими токами, гарантирую работу последующих исполнительных устройств и надежность коммутации.
Видео об устройстве управления двумя нагрузками от одной кнопки
Теперь приведу видео, чтобы у вас все еще раз уложилось в голове, как все реализовано и как это все работает.
Заказать (купить) устройство управления двумя нагрузками от одной кнопки
Если вас интересует нечто подобное, то напишите в комментариях с указанием вашей почты, на которую вам можно будет написать по поводу устройства. Думаю, такое устройство вполне можно будет сделать под ваши нужды по договоренности.