ДЕТЕКТОР УТЕЧКИ БЫТОВОГО ГАЗА НА ДАТЧИКЕ MQ-4

ДЕТЕКТОР УТЕЧКИ БЫТОВОГО ГАЗА НА ДАТЧИКЕ MQ-4 Анемометр

Детектор утечки бытового газа на датчике mq-4

Я создал датчик M-4 на собственной плате с контроллером, чтобы он не просто сидел и собирал данные. Кроме того, для остановки утечки можно подключить электронный клапан, издающий звуковой сигнал.

Схема устройства основана на микроконтроллере ATmega48a. Я использовал осциллятор, который встроен внутрь и довольно громко пищит в качестве активного громкоговорителя. Я использовал один RGB-светодиод для D1-D3, но вы также можете использовать простые одноцветные светодиоды. Вы можете использовать транзистор U2 для подключения переключающего привода для перекрытия газа к J1.

Схема утечки газа

Краткое объяснение логики работы Перед тем, как загорится зеленый светодиод (D2), необходимо сначала отрегулировать уровень срабатывания с помощью резистора R8. Когда уровень метана в воздухе немного повышается, зеленый светодиод начинает мигать. Затем красный светодиод (D1) начинает звучать и непрерывно мигать. Транзистор U2 теперь открыт.

Чтобы показать, что датчик нагревается после включения, необходим синий светодиод (D3). подключение к исходной программе Bascom-AVR. Любой желающий может осуществить необходимые изменения.

Размер печатной платы компактен. В SMD-конструкции используются транзисторы, резисторы и микроконтроллеры.

В соответствии с приведенным ниже рисунком рекомендуется устанавливать датчик под потолком (в местах наиболее вероятного скопления газа), на расстоянии не менее одного метра от газовой плиты:

763475345343

Печатная плата, исходники прошивки

Источник:http://avrproject.ru

§

Здесь речь идет об акустической коммутации переменного напряжения. Коммутатор для работы с нагрузками, которые легче контролировать на расстоянии. Благодаря использованию градиентного реле и улучшенному алгоритму защиты от ложных срабатываний, к особенностям коммутатора относится высокая чувствительность. Выключатель либо включает, либо выключает подачу напряжения на нагрузку. После каждой поданной команды коммутатор подает звуковой сигнал в течение одной секунды. Схема коммутатора интерпретирует одиночный сигнал как случайный шум. В записи помехи будут слышны, если одновременно воспроизводятся два сигнала повышенной длительности или громкости. В любом из этих сценариев коммутатор проигнорирует сигналы и будет использовать светодиод соответствующего цвета для индикации состояния схемы управления. К таким сигналам относится хлопанье в ладоши (от английского CLAPS, обозначающего щелканье пальцами). Контакты исполнительного реле, используемого в конструкции, задают максимальный предел коммутируемого тока.

Давайте рассмотрим схему коммутатора, используя схему на РИС. 1:

Диаграмму можно развернуть, нажав на нее.

1. подключение переключателя к сети переменного тока.

При подключении вилки 220В X P1 напряжение поступит на источник питания выключателя. Выходное напряжение Uout=5,0,4В должно быть стабильным и иметь минимальный номинальный ток 30мА. Все узлы схемы получат напряжение VD5 и конденсатор через диодно-конденсаторный фильтр. Триггер DD2.2 будет установлен в “нулевое” состояние цепью начальной установки C14-R22, в этот момент на выходе 13DD2.2 будет лог.0, а диоды VD8,V и D12 будут открыты и закрыты. Транзистор VT3 будет закрыт 13Dd 2.2. Светодиод оптопары VS1 не включится. Контактные группы реле K1 не получат напряжения и останутся в указанном на схеме положении. Нагрузка была подключена к гнезду XS1 и отключена. В результате того, что выход 10Dd1.4 log.1 поступает на вход 4DD2.1 и конденсатор С11 заряжается через R17, триггер DD2.1 устанавливается в состояние “ноль”, когда активны выходы 1 и 2 DD2.1. log.0 С выходов 11DD1.2 и 10DD1.4 во время зарядки С11. диоды VD6 log.1 и открытый транзистор vT4. Цепь коммутатора была сброшена в исходное состояние, о чем свидетельствует синий светодиод HL2. После зарядки C11 диод VD14 остается закрытым, а транзистор VT4 закрывается (светодиод HL2 выключается). Транзистор VT5 открывается уровнем log.1, поступающим с выхода 2DD2.1. Загорается зеленый светодиод HL3, сигнализируя о том, что гнездо XS1 выключено.

2. при использовании градиентного реле на аналоговом узле.

Акустический датчик переключателя BM1 получает питание через фильтр R2-C1 и резистор C2. Сигнал, который снимает микрофон, через разделительный конденсатор С3 поступает на предварительный усилитель VT1 на транзисторе. Коллекторный резистор транзистора R3 регулирует максимальную амплитуду сигнала. Усиленный сигнал поступает в канал градиентного реле через разделительный конденсатор С4. Командный сигнал контролируется первым каналом компаратора DA1.1, а синхронизация сигналов и превышение порога шума в пространстве – вторым каналом. Выходы 7DA1.1 и 1DE2 находятся в исходном состоянии, когда командный сигнал не подается. устанавливается очень высокое напряжение. Когда на неинвертирующие входы 5DA1.1 и 2DA2.2 подается команда, значение потенциала кратковременно изменяется при тех же обстоятельствах. Хотя разности напряжений между входами для этого достаточно (градиентные реле обладают высокой чувствительностью к изменению контролируемых величин), выходы компаратора принимают значение низкого уровня напряжения. Поскольку первый канал градиентного реле реагирует на более высокочастотную составляющую принимаемого сигнала, так как конденсатор С7 (С=15нФ) значительно меньше конденсатора С8. Чувствительность каждого канала может быть изменена с помощью подстроечных резисторов R9 и P11. Чувствительность градиентных реле увеличивается по мере увеличения сопротивления этих резисторов (и опускания ползунка в схеме). Резисторы R6 и R7 значительно уменьшают влияние регулировок друг на друга. Цепи R14-C10-R16 и C15-C11-R17 соединяют “открытый коллектор” выходов компаратора с Uпи. Поскольку емкость конденсатора C11 (C = 10мФ) значительно больше, чем емкость конденсаторов C1 и S2, время зарядки этих резисторов через R17 изменяется. Кроме того, порог срабатывания фонового шума изменяется путем регулировки времени разряда конденсаторов С11 через резистор R15.

3. На цифровом узле функционирует узел счетчика управляющих сигналов.

Крутые фронты командных сигналов создаются элементом DD1.1, который затем инвертируется элементом DD2.3. После первого звукового сигнала триггер DD2.1 установится в состояние “единица” (на 1 и 2DD2 – лог.1, на 2 – лог.0). Через резистор R24, открывающий VT2, желтый светодиод HL1 будет сигнализировать о получении первого управляющего сигнала. Триггер DD2.1 после второго звукового сигнала останется в своем текущем состоянии (светодиод HL1), но вместо него перейдет в состояние “один”. После команды “включить” (после двух звуковых сигналов) оба триггера должны находиться в одинаковом состоянии. Транзистор VT3 и светодиод оптрона в S1 открываются по входу 13Dd2.2 при достижении уровня лог.1. Контактные группы реле К1 переключатся и его обмотка станет активной. Нагрузка включится после подачи питания на розетку XS1. Чтобы в принципе отключить напряжение, будет применен тот же принцип. Триггер DD2.1 после первого звукового сигнала команды “OFF” перейдет в состояние “ноль” (желтый светодиод HL1) включится и оставит зеленый).

Когда прозвучит только один звуковой сигнал, выход 2D D2.1 и R21 позволяют конденсатору С13 начать разрядку. через T=1 сек. Когда напряжение на С13 достигнет порога U = 2,0В, выход 10D D1.4 переключится с лог.1 на лог.1 (светодиод станет синим HL2) и уровень лог.1 поступит через резистор R19, возвращая триггер в “нулевое” состояние. Если после включения нагрузки прозвучит только один звуковой сигнал, то через R20 конденсатор С12 начнет разряжаться и через Т=1 сек. выдаст 1Dd2.1. Как только напряжение на С12 достигнет порога U = 2,0В, выход 11D D1.1 изменится с лог.1 на лог.1. Лог.1 пройдет через резистор R18 и вернет триггер в состояние “один”. Схема подсчета управляющих сигналов вернется в предыдущее состояние, если в течение одной секунды после первого звука не прозвучит второй звук.

Случайные шумы могут быть частыми, громкими или длиться долгое время. Выход 1DA1 успевает разрядиться, если конденсатор C11 заряжается через R15. На одном из входов DD1.2 – DD14 будет присутствовать низкий уровень напряжения, что вызовет появление уровней лог.1 на выходах этих компонентов. Тактовые входы “C” и “R” обеих триггерных схем заставляют уровень log.1 пройти через резисторы R18 или R19 и появиться на выходе DD2.1. Транзистор RS4 станет рабочим при уровне лог.1 через диоды VD6 и VD7. Светодиод HL1 или HL3 уровня log.0 выключится через диоды VD13 и VD14, а HLO4 включится и будет гореть до тех пор, пока напряжение на C11 не достигнет порогового значения 5 В (в этот момент сигнал помехи затухнет). Переключатель обнаруживает помеху при превышении шумового порога, который регулируется резистором R15. Шумовой порог уменьшается по мере уменьшения сопротивления R15.

4. части и режимы для постоянного тока

Напряжения на узлах питания микрофона BM1 и начального ФНЧ показаны на диаграмме красным цветом. На двойном компараторе DA1 напряжения, зарегистрированные на узлах градиентного реле, отображаются розовым цветом. Обычно значения напряжений определяются сопротивлением резисторов R9 и P11. Без учета светодиодов также отображается ток потребления аналогового и цифрового узлов коммутатора при Uпит=5,0 В. Измеренный ток составляет менее 1 мА, или Iptr. Когда устройство питается от импульсного AC/DC-преобразователя, конденсаторы C2, C5 и S6 в блоке схемы создают помехи. Конденсаторы и диодно-конденсаторный фильтр VD6 – C9 можно не включать в схему, если схема питается от трансформаторного источника питания с линейным регулятором (Uвых.стаб=5,0В).

При диаметре линзы D=5м в устройстве используются “трехвольтовые” сверхъяркие светодиоды HL1 и HL2. Вместо полевых транзисторов КП501А можно использовать “телефонные” переключатели тока типа КР1014КТ1. Два одноканальных компаратора в корпусе DIP-14 могут заменить маломощный двойной компаратор LM393N без увеличения потребления тока. В процессе преобразования выходного напряжения на контактах механического реле K1 создается напряжение. Коммутатором можно управлять различными типами ламп, включая светодиодные, “энергосберегающие” и дневного света. Если нагрузка не требует контакта (например, лампы накаливания), ток утечки, размыкаемый контактом реле К1, или ток нагрузки превысит Iнагр=1А; если нагрузка больше 1 ампер-часа, устройство будет управляться системой оптопар VS1. Один из контактов выходной розетки XS2 может находиться в фазе “включено”, если подключен штекер XP1. Напряжение с розетки XS1 активируется при включении контактов механического реле K1. полностью исключается.

5. Практичный дизайн.

Поэтапная сборка переключателя показана на рисунке. Схема устройства была впервые разработана на макетной плате:

По форме деталь напоминает удлинитель. Корпус устройства и выходной разъем XS1 установлены на основании из толстого органического стекла с просверленными в нем отверстиями для винтовых соединений.

Платы аппарата удерживаются стойками. Плата имеет металлизированные отверстия заводского изготовления:

В качестве источника питания был выбран китайский импульсный AC/DC-адаптер с выходным напряжением Uoutn=5,2В и заявленным максимальным током Ioutn=1А max. На ФОТО изображена монтажная плата и выходной USB-разъем:

Метод крепления силовых компонентов схемы к основанию корпуса. Для фиксации каждого компонента используется термоклей.

На плате были припаяны все компоненты схемы. Плата закреплена на стойках корпуса:

Про анемометры:  Мобильная метеостанция на Arduino / Хабр

Корпус закрывает плату. проверка работы собранного переключателя после подключения к сети 220 В

Источник питания для коммутатора был изготовлен в домашних условиях с использованием балластного конденсатора и диодно-стабилитронной станции. Микросхема линейного стабилизатора типа S7L05 стабилизирует выходное напряжение устройства. Источник может выдавать ток до Iout=40 мА при емкости балластного конденсатора 1 мкФ. Схема на ФИГ.

P HOTO изображает придуманный источник питания.

Тесты переключателя (крышка снята) с настройками чувствительности и порога шума отображаются в таблице ниже:

Полезная документация.

1. «LOW POWER DUAL VOLTAGE COMPARATORS LM193, LM293, LM393» даташит компании «ST» 1998г.

2. ДОСААФ 1987, “Помощь радиолюбителю” выпуск-97 сборник. Интегральные компараторы напряжения – ода радиолюбительских конструкторов “радиовещателям”. Б. Успенский: “Биография и творчество”.

3. В КОПИЛКУ ЛЮБИТЕЛЯ. Книга “Популярные схемы и конструкции” была обновлена А. Грифом и опубликована издательством “СОЛОН-ПРЕСС” в Москве в 2005 году. С. Бирюков: “Опять я попал в какую-то засаду” Источники питания на балластных конденсаторах. P.74 – 84

§

СХЕМЫ, РЕКОНСТРУКЦИЯ И НОВЫЕ ПРОЕКТЫ

В данной теме демонстрируется система дистанционного радиоуправления от китайской потолочной люстры, приемник и исполнительный блок которой выполнен на SMD. Схема блока питания и шаги по устранению неисправностей приведены в таблице.

Люстру уже собирались выбросить, когда она случайно попала к вам. Хозяин квартиры утверждает, что во время использования люстры лампочки часто перегорали. Недавно люстра перестала реагировать на команды пульта дистанционного управления, а некоторые лампочки беспорядочно мигают. Однако люстра была куплена в 2022 году, и ее электроника надежно работает уже пять лет. Люстра на ФОТО имеет четыре коробки на широком основании.

Мы не будем вдаваться в подробности об этих трех коробках. Я приведу лишь несколько изображений, чтобы продемонстрировать, что все они были созданы по той же общей методике, что и другие аналогичные лампочки из радиоуправляемых люстр, найденные в Интернете.

Для питания двух ламп накаливания используйте два преобразователя напряжения AC/A с P=120Вт и U05В.

Для питания светодиодов используйте однотактный преобразователь AC/DC с балластным конденсатором и мостовым выпрямителем.

К преобразователю напряжения можно подключить от 59 до 65 светодиодов синего свечения (Blue 58-65), и даже больше – 60%, в соответствии с инструкциями на этикетке.

Четвертый пакет будет находиться в следующей коробке. Это приемник-актуатор, который управляет вышеупомянутыми источниками энергии. коробка и ее содержимое на фотографии

На плате привода имеется только два реле, но есть место для третьего. Таким образом, имеется три канала управления. В соответствии со схемой, напечатанной на коробке, плата была подключена к сети 220 В. ! Одно из двух реле сработало только через 40.50 секунд. Было несколько одиночных щелчков каждые 5-15 секунд. Микросхема стабилизатора типа 78L05 в корпусе ST89 составляет микросхему U1:

На входе U1 было измерено напряжение 11,85 В. Почему реле “пикает”, если в цепи управления нет питания? Выходное сопротивление составило 0 вольт. Вы можете поэкспериментировать, вынув приемник и проследив за напряжением, чтобы увидеть, что произойдет:

Микросхема стабилизатора должна нагреться, если бы модуль приемника передавал питание на “короткое замыкание”, но в действительности ничего не изменилось (Uout=0В при Uin=112). В данном случае температура корпуса U1 находилась в пределах нескольких градусов от комнатной температуры. Считается, что в U1 пробит К-Е переход регулирующего транзистора. Что нужно сделать, если стабилизатор требует замены? Бессмысленно продолжать “копать”, если U1 не поможет. Остаются транзисторы U2 платы чипсета и микросхема контроллера U2. Чтобы установить оригинальный стабилизатор в корпусе TO-92, пришлось удалить пайку:

  На плате видны отверстия от выпаянного модуля приемника.

Одно из двух реле начало звонить именно в этот момент, а через 3,4 секунды зазвонило другое реле. Показания выходного напряжения 78L05 показали типичное Uout=4,96 В. Зажимы на кнопках дистанционного управления активировали реле после того, как модуль приемника был установлен на печатную плату. Лампы были подключены к проводам платы в соответствии со схемой на коробке. Все работало нормально, но радость от простого ремонта быстро улетучилась. В чем причина такого явления?

На коробке блока приемника-актуатора виден выключатель “K” для переключения фазы “L”. Это стандартный выключатель освещения для помещения, в котором находится люстра, вмонтированная в потолок. Люстра может управляться с его помощью. Количество включенных ламп должно меняться при кратковременном размыкании выключателя фазного провода.

  1. После первого кратковременного открытия – лампы канала “A” включены, лампы канала “B” выключены;
  2. После второго кратковременного открытия – лампы канала “A” выключены, лампы канала “B” включены;
  3. После третьего кратковременного открытия – включены оба канала;

Алгоритм повторяется при следующих открытиях. При такой простой опции люстра становится “неконтролируемым пожирателем энергии”, если напряжение в сети 220 В нестабильно. Лампы на канале “А” включатся, как только напряжение восстановится, но только если вас не будет рядом, это будет неприятно. Для этого просто оставьте выключатель “К” постоянно разомкнутым, и цепь управления будет полностью обесточена. На сетевом проводе с вилкой выключателя нет никакого провода. Просто “К” имитирует работу выключателя “К”. При случайном включении реле люстра снова не подавала признаков жизни. U-out=1,98 В – это напряжение, которое я измерил для AVR. 78L05 снова погас.

Выключатель кнопочного типа был установлен, исходя из того, что микросхема стабилизатора периодически перегорает в результате перепадов напряжения в розетке или при включении сетевого питания к ней через разрыв одного провода. Контакты, которые обычно замкнуты, разомкнуты:

После замены микросхемы-стабилизатора приемно-исполнительный блок работал, но только кратковременно; после повторного нажатия кнопки происходило то же самое. Переход К-Э регулирующего транзистора достиг состояния “гвоздя”, так как измеренное напряжение на входе и выходе U1 было одинаковым. Вскоре выяснилось, что схема не допускает никаких манипуляций с сетевым питанием. При необходимости тщательного разбора полетов схему необходимо использовать. На печатной плате показана схема блока приемника и привода.

На входе устройства расположен фильтр помех с компонентами дроссель L1 и конденсатор C9. Фильтр блокирует проникновение помех от AC/A-преобразователя. Измеренная чувствительность не более чем на десять процентов ниже для дросселя L1, имеющего активное сопротивление R=2,3 Ом.

Далее размещены балластный конденсатор C5 и разрядный резистор R7. Верхняя часть конденсатора имеет маркировку 1.3-1.5 F, а измеренная емкость составила почти C=1,28mW.

Сглаживающим конденсатором С2 диодный мост D1 типа MB10S (Uобп макс=1000В, Iпрям./мин) преобразует переменное напряжение в постоянное. Выходной ток равен емкости балластного конденсатора С5. Часть тока проходит через аналоговый стабилизатор, когда реле RA и PV обесточены, рассеивая значительную мощность. Из-за этого стабилизаторы d1, d6 и резистор R4 используются для ограничения напряжения. Возможно, в данной ситуации предполагался компромисс между током стабилизации и напряжением. В используемой системе Uстаб=5В, согласно измеренному напряжению на стабилизирующих диодах. Uстаб=10,2В получается при последовательном соединении двух стабилизаторов. Специалисты компании “Микроб” обнаружили, что разные экземпляры стабилизирующих диодов с одинаковой маркировкой имеют некоторые различия в напряжении и токе стабилизации. Для этого они подключили последовательно со стабилизирующими диодами “выравнивающие” резисторы. Падение напряжения может меняться в зависимости от измеренного Uстаб на этих резисторах. Постоянное напряжение моста D1: Uстаб = 10,2 В плюс напряжение через резисторы Uпад = 11,5 В получается с выхода общего провода. 0,8 В. Поскольку он имеет меньшее значение стабилизации, чем тандем резистор-стабилитрон, то правильнее было бы считать полученный аналог мощного стабилизатора напряжения ограничителем. И все бы хорошо, но при подаче сетевого питания в цепи возникают переходные процессы. Поэтому, например, мгновенное значение напряжения в момент прекращения работы конденсатора С5 (который на самом деле является перемычкой) может достигать U310В. В это время стабилизатор U1 напрямую подключен к диодному мосту, а стабилизаторы D1- и D6 защищены резисторами R3,R4 (у них большее падение напряжения). Какое-то “мутное” понятие. Активное сопротивление дросселя L1 недостаточно для снижения всплеска напряжения, возникающего при подаче питания. Похоже, что ограничители напряжения D1-D6/R1 и R4 не очень хорошо подавляют высокие скачки напряжения. Если люстра проработала пять лет, что произойдет? Допустим, к точке подключения подключен резистор сопротивлением R=50,100 Ом. если Uin = 10,2В, то напряжение не будет превышено. Можно также подключить входU1 к стабилизатору, установив параметрический стабилизатор из резистора R=50,100 Ом и стабилитрона с Uстаб=17,5,0В.

Рассмотрим каждый компонент схемы в отдельности. Входом стабилизатора U1 служит напряжение с модуля приемника XD-RF-5V, изготовленного компанией “MicroPi”:

В Интернете отображаются передатчик и приемник. Пульт дистанционного управления посылает радиосигналы на приемник, который принимает их и отправляет в последовательном цифровом коде на вход “DATA” контроллеров U2.

Контроллер EM78P372N производства компании ELAN имеет подробный технический паспорт, доступный в Интернете. В связи с тем, что он звучит немного “cala” – “кала”, я приведу его краткое описание с помощью онлайн-переводчика.

E M78P372N – это 8-битный микроконтроллер с высокоскоростной КМОП-технологией и низким энергопотреблением. В гаджете присутствует 2х13-битная программируемая постоянная память на кристалле (OTPROM). Благодаря этому битовые поля защищены от пользовательского кода OTP-памяти. У пользователя есть выбор между тремя вариантами битового кода. Контроллер EM78P372N предлагает практичное средство разработки и проверки программ благодаря сложным функциям OTP-ROM. Устройство OTP также позволяет просто и эффективно обновлять программу с помощью средств разработки. ELAN позволяет пользователям легко программировать свой код разработки с помощью ПРОГРАММАТОРА “LENA”.

Напряжение поступает на узел запуска и контроллер U1 через диод D2. Возможно, потребуется убрать задержку напряжения стабилизатора U1 в этом узле. Уровень лог.0 поддерживается на входе “SET” контроллера до тех пор, пока выходное напряжение не упадет до Umin=3,4 В; к этому узлу мы вернемся позже. “SET” означает установку, и обозначает включение канала А. Напряжение на контроллере U2 поддерживается диодом D2. предотвращающим разряд конденсатора С7. Управляющий элемент “К” выключателя люстры. Делитель напряжения на резисторах R1 – R2 служит датчиком размыкания выключателя. На входе CLK делитель имеет напряжение Udel=4,43В. Низкий уровень напряжения проходит от делителя и конденсатора С2 до входа контроллера “CLK”, когда переключатель кратковременно размыкается. Заряд конденсатора С7 питает U2. При замыкании переключателя высокий уровень напряжения будет поступать с делителя на вход “CLK”. В результате контроллер включает или выключает соответствующий канал на основании сигналов низкого уровня на входе CLK.

Входной конденсатор С2 имеет величину 100-100 ватт, а конденсатор С6, емкостью 470-500 вольт, подключен к выходу U1. При замыкании переключателя “К” конденсатор С2 будет разряжаться быстрее, чем конденсатор С6. В результате на выходе U3 появится напряжение конденсатора С7. Сколько времени потребуется конденсаторам для разряда? В этой ситуации возникает вероятность выхода из строя стабилизатора U1. Я считаю, что плюсовую сторону конденсатора С6 нужно либо подключить к диоду D2, либо совсем убрать из схемы. При использовании одного керамического конденсатора С4 и коэффициента стабилизации 78L05 обеспечивается приемлемый уровень пульсаций выходного напряжения для нормальной работы модуля приемника. была утверждена новая итерация выходных стабилизаторов U1. На корпусе конденсатора С2 было отмечено напряжение U=25В. Во всех случаях выходное напряжение моста D1 не должно превышать максимально допустимое напряжение стабилизатора 78L05 по даташиту, Uвых.макс=30В. Емкость Cismer=82мм2 конденсатора C2 по результатам измерений. оказалась на 18% меньше, чем предполагалось в корпусе. Какова связь между ESR и эквивалентным сопротивлением (ESR, ES R) конденсатора? Какое влияние оказывает более высокий ESR на амплитуду переходного напряжения? Может, при условии, что ESR соответствует необходимым стандартам и напряжение на выходе моста D1 не превышает Umax=20,25 В. К сожалению, нет возможности измерить ESR конденсатора. Компоненты конденсатора С2 проверяются, но для проверки требуется проверка.

Про анемометры:  Морские спидометры, датчики скорости на лодку - виды, описание, цена

Цифровые коды команд (коды дистанционного управления), поступающие на вход “DATA”, декодируются контроллером U2. Драйвер U3 типа ULN2001D производства компании “UTS” в корпусе SOP-8 используется для подключения исполнительных реле RA и RV к выходам контроллера:

Этот релейный драйвер имеет три канала, каждый из которых основан на схеме с парой транзисторов Дарлингтона. Несмотря на то, что его вход подключен к выходу контроллера U2 на печатной плате, канал C не используется. Что произойдет, если реле на выходе драйвера начнет щелкать, когда вход “не подключен”? Как видно из схемы драйвера, вход каждого канала шунтирован резистором R=4K 27.5 K. Учитывая, что каналы создаются по одному и тому же алгоритму, почему реле только одно? Было установлено, что Ipid=180 мкГн – это реально измеренный ток, протекающий через транзисторы драйвера и в обмотки реле под напряжением (Ipid=60 мА). В режиме работы реле напряжение сети 220В достигает Ipid=95А. Компоненты управления выключенной люстрой потребляют меньше Iст.by, чем те, которые подключены к розетке от пульта с наушниками: Это не просто много, это очень-очень мало.

Я не задавался целью полностью починить люстру; вместо этого я просто хотел понять, как она работает, и определить корень проблемы. Новый проект – 15-метровый двухрозеточный удлинитель 220 В с радиоуправлением. В квартире или загородном доме удлинитель можно использовать для подключения электроприборов, лампочек и других устройств. Пусть каждый канал будет иметь мощность Р=1000 Вт и ручное управление, чтобы его можно было использовать в случае, если пульт потерян или разрядилась батарейка. Основная цель проекта – уменьшить собственное использование тока сети 220В. На контроллере EM78P372N есть неопубликованные выводы, поэтому не помешает узнать больше о том, как он функционирует. Входы и выходы контроллера обозначены на стандартной распиновке корпуса (см. текст выше). Входы и выходы на принципиальных схемах имеют различные названия в зависимости от того, как они настроены и что показали изображения осциллографа. Принципиальные схемы контроллера для тестирования выходов “LED”, “OUTB”, “OURTA” и “OUTB” при изменении состояния входных выходов показаны на ФИГ. 2:

Сдвиг напряжения на входе “SET” отображается в F IG.2a. На выходе при подключенном входе видны прямоугольные импульсы. Во втором приближении можно предположить, что вход и выход внутренней схемы функционируют подобно КМОП-повторителю. Импульсы на выходе “OUTS” являются результатом воздействия воздуха на вход “SET”. Если схема подключена к входу “CLK”, как показано на ФИГ. 2c, то после подачи питания на выходе “OUTB” появляется лог 1. На ФИГ. 2b цепь R1-C1 подключена, заставляя лог 1 на выходе “OUTA”. Светодиод продолжает светиться. Логическая схема должна присутствовать на другом входе, когда один из них активен.

Диаграммы осциллографа в F IG.3 демонстрируют, как ведут себя выходы при управлении кнопкой “CLK” и пультом дистанционного управления:

На рисунке F IG.3a показаны осциллографические значения выходов, когда переключатель “K”, который в данном случае управляется кнопкой SB1, выключен. При нажатии кнопки SB1 видно, что выходы “CLK” и “OUTBE” принимают значение log.0 (при этом состояние светодиода остается неизменным). После подачи питания на контроллер, выход “OUTA” принимает значение log.0 даже без заданного уровня “Deluxe” на входе SET. На ФИГ. 3b показано, как реагируют выходы при нажатии кнопок на пульте дистанционного управления. Во время испытаний контроллер был подключен параллельно к шине питания. Выход OUTA устанавливался в логическую комбинацию всякий раз, когда входы “SET” и “CLK” были подключены к Upps. Это возможно только в том случае, если одна компания производит радиопереключатели, а другая программирует для них контроллеры. Для чего служит узел начальной установки на транзисторе 1 А? Осциллограф показывает, что если на обоих выходах OUTA и OTB низкое напряжение, то кнопки “А” и “В” могут включать и выключать каналы А и В. Ни один из других выходов контроллера ни на что не реагирует.

Другим решением проблемы “включения канала А при подаче питания” является инвертирование выхода контроллера “OUTA”, но это приведет к разрыву каналов управления при нажатии кнопок А и В на пульте. Можно остановиться на этом варианте, если вы не используете кнопки “C” и “D”. Второй вариант позволяет управлять двумя нагрузками одновременно. При подаче питания оба выхода “OUTA” и “OTB” принудительно устанавливаются в лог.1 (вместе с выходом Outa). Кнопки “C” и “D” на пульте дистанционного управления в этом сценарии будут работать по-разному: нажатие кнопки C приведет к отключению обоих каналов. Этот вариант будет использован в новом проекте.

При снятии осциллограмм можно заметить одну интересную вещь. Когда контроллер управляется нажатием кнопки, связанной с входом “CLK”, выходы “OUTA” и “OTB” имеют чистые уровни log.1 без шумов. При управлении с помощью пульта дистанционного управления на фоне шума отображается напряжение лог.1; уровень чрезвычайно “шумный”, с частыми кратковременными переключениями на напряжение лог.0 (импульсы с очень короткой длительностью). Помехи на входе “DATA” контроллера идентичны помехам на выходе “DATOUT” приемника. Пульт дистанционного управления, по-видимому, не затронут помехами.

Радиоуправляемый сетевой усилитель на 220 В с выходом на две розетки схематично показан в F IG.4

Диодный мост VD1-VD3 и резисторы S2-S2 будут использоваться для подключения вилки XP1 к сети 220В. Также будет использоваться балластный конденсатор C1. При первом включении устройства резистор R1 снижает пусковой ток, а конденсатор C1 разряжает резистор R2. Стабилизатор напряжения DA1 снижает напряжение с Uопр=104В, которое ограничено стабилизирующими резисторами, до Uстаб=17,5.5.0В. От этого напряжения питаются модуль приемника “MicroPI”, схема начальной настройки на элементах DD1.1-dD12 и контроллер SD2. Во время запуска конденсатор С4 заряжается через R7, поддерживая высокий уровень напряжения на входах 1,2DDA1.1. Через диод VC5 на вход 3Dd1.1 поступает уровень лог.0 и принудительно устанавливает выход в положение “OUTB” (см. РИС. 3a). В результате входы 5, 6 и D1.2 получают данные с лог.0 через VD6. Лог.1 устанавливается на входы 12DD1.3 и быстро заряжает С6 через диод VP10 с выхода 4DD1.2. Управляющие входы высоковольтных токовых ключей 1,8VT2 подключены к выходам 11DD1.3 и 10DD1 на уровне 4 лог.0. Ключи замкнуты, светодиоды в оптронах VS1 и Vs2 выключены. На выходе 3DD 1.2 появится лог.1, когда заряд С4 достигнет порогового значения для входов DD1.1 (Uпорог=Uпит/2). Как только диод VD5 закрывается, начинается зарядка С5 через R8. После того как С5 зарядится до порогового значения U, на выходе 4DD1.2 появится лог.0. Затем C9 заряжается через R12, и на входе “CLK” появляется импульс (соответствующий лог.0). Нагрузки обесточены, и на входах 13DDA1.3 и 9DAD1.4 через цепи R9-C7 и P10-C8 устанавливается высокий уровень напряжения. Через R11 конденсатор С6 разряжается через R1 и уровень на входах 12Dd1.3 и 8 DD1.4 устанавливается в лог.0. База транзистора VT3 через токоограничивающий резистор R6 подключена к выходу DD2 log.0. Индикатор сетевого напряжения HL1 активируется, когда транзистор открывается. Ток светодиода ограничивается резистором R5.

При выборе на пульте кнопки “А” или “В” на выходах контроллера значения log.0 на выходах DD1.3 или DD14 размыкаются токовые выключатели VT1 и VT2. Светодиодная подсветка включается тиристорными оптронами VS1 или B2. Катушки реле RA или RV будут включены. Подключение к розетке XS1 или XS2 При нажатии кнопки “D” на пульте дистанционного управления сразу же появится лог.0, включив обе нагрузки. При нажатии кнопки “С” контроллер выключается и включаются сразу обе нагрузки. Только когда все нагрузки включены одновременно, на выходе появляется “LED” log.1; после этого транзистор VT3 закрывается и светодиод HL1 выключается.

Входы 13DD1.3 и 9DD2.4 создадут низкий уровень напряжения, если переключатель SA1 замкнут. Обе нагрузки включены, и токовые ключи с выходов DD1.3 и DD2.4 разомкнуты. Светодиод HL1 закорочен открытым диодом VD8 и в результате перегорит. Напряжение на розетках появится при подключении вилки XP1 к сети SA через Т=10,12 секунд. В этой задержке виновата задержка напряжения log.0 на входах 12DD1.3 и 8 DD1.4.

Необходимо установить интегрирующие цепи R9-C7 и R10-C8. При приеме команд от пультов дистанционного управления эти цепи фильтруют “шум”, который идет вместе с сигналом, и не дают ему попасть на входы преобразователей DD1.3 или DD1.4. В схеме блока приемника и привода на ФИГ. 1 используются реле с током потребления Iптр = 30 мА. Благодаря току, протекающему через обмотку, намагниченность сердечника надежно удерживает контакт реле замкнутым в случае переходных падений напряжения. Вместо реле к выходам в новой конструкции контроллера подключены светодиодные оптопары. Кратковременное падение напряжения на оптопаре – это все, что необходимо для разрыва исполнительных реле VS1 и VS2. Схема стабилизации в целом обеспечивает работу устройства.

Схема на ФИГ. 4 показывает, что общий потребляемый ток составляет Iptr = 24 мА или в четыре раза меньше, чем у исходной схемы. Эти оптопары и реле могут работать от напряжения 220 В. По той же причине используется балластный конденсатор меньшей емкости 330nF вместо 1,3 F (емкость отличается в четыре раза). Альтернативой является балластный конденсатор емкостью 220нФ. Результаты испытаний можно увидеть на ФОТО:

При таком сценарии общий ток потребления устройства не превысит Ipyr = 16,4 А. Однако при включении двух каналов выходное напряжение регулятора DA1 падает с Uin=10,4В до Uin=7,76В. Поскольку напряжение по-прежнему превышает минимальный стандарт (Uin.5,0В) для регулятора 78L05, выходное сопротивление остается неизменным. Через светодиоды оптопары ток также будет падать. Необходимо подобрать резисторы R3 и R4, причем предпочтительнее оптопара с меньшим током управления. Применяются термографы для определения тока или тиристорные оптопары с цепью напряжения нулевого перехода.

Про анемометры:  Что делать и куда звонить если в подъезде пахнет газом? Алгоритм действий при обнаружении утечки

При подключении к сети 220 В оба реле могут сработать на короткое время, если сопротивление гасящего резистора R1 меньше 38 Ом. Вместо использования дросселя L1 резистор R1 вставляется в отверстия платы. В новом проекте в качестве стандартных компонентов используются стабилизирующие диоды VD2-VD3 и диодный мост VD1. Вместо релейного драйвера ULN2001D установлены токовые ключи VT1 и VT2 типа КР1014КМН(В). Однако драйвер можно отключить, а его выходы подключить к выходам инверторов DD1.3 или DD14. Стабилизация реле осуществляется регулировкой сопротивления резисторов R3 и Р4. Значение, определяемое входным сопротивлением драйверов, увеличит ток потребления от стабилизатора ДНА.

На следующем ФОТО изображен разрез сборки устройства:

Схема K561LE3 была собрана “на лету”, как показано на ФОТО слева.

Сборка платы электропривода: Замена старых и ненужных компонентов

Расположение компонентов шкафа. Реле и розетки монтируются на стене

Установка силового компонента сетевого удлинителя. К выходам исполнительных реле крепится плата с тиристорными оптопарами. Телескопическая антенна крепится к корпусу винтами сбоку:

Настройка схемы узла начальной установки

Переключатель кнопочного типа для SA1 больше. Антенна телескопическая. Длина антенны в сложенном состоянии составляет 8 см.

Теперь две розетки на цифровом удлинителе завершены. Выбранная длина кабеля составляет 15 метров:

Управление светодиодной лампой. На расстоянии 20 сантиметров от центра, с выдвинутой антенной:

Как выглядит видео с устройства?

§

Хотите узнать больше о программировании в целом или об Arduino? Самая популярная плата в линейке отладочных плат итальянского производства, Arduino UNO, – это то, что вам нужно. Вы можете использовать Arduino UNO в самых разных проектах благодаря надежному микроконтроллеру ATMega328P.

Большинство примеров для UNO и Arduino сделаны для версии UNA! В конце концов, найти что-то известное и простое несложно. Наиболее известная платная схема всегда рекомендуется экспертами форума.

На сайте Voltik.ru есть несколько проектов Arduino для начинающих, например, обучение подключению датчиков и других периферийных устройств. После приобретения Arduino UNO вам останется только загрузить на него профессиональные скетчи, убедиться в их работоспособности (потому что вы все еще не можете в это поверить), а затем разобраться, как это работает! Обучение на практике – лучший метод самообучения. Вы можете начать создавать свои собственные, неповторимые и оригинальные проекты, как только закончите анализировать чужие эскизы.

Купите Arduino UNO с гарантией и быстрой доставкой по России от Voltik.ru! На каждую плату в каталоге предоставляется годовая гарантия и 100% гарантия работоспособности от Voltik.ru. Также вы не сможете купить плату Arduino UNO дешевле и быстрее, чем у них, если она вам нужна срочно.

Прибор обнаружения газа и огня с функцией включения вентиляции и системы пожаротушения

Мы узнаем, как собрать систему обнаружения огня и газа на Arduino от мастера DIY. Воспламеняющиеся газы являются основной причиной несчастных случаев в современном обществе, как в бытовых, так и в промышленных условиях. Мастер создал систему, которая может определить утечку горючего газа и предложить защиту.

Инструменты и материалы:
-Arduino Nano;
-ЖК-дисплей (16×2);
-Датчик газа MQ-2;
-Датчик пламени;
-Модуль LM2596;
-Потенциометр 10k;
-Штыревой разъем;
-Светодиод;
-Резистор 470К – 3 шт;
-Резистор 330К – 2 шт;
-Зуммер;
-2-контактный ползунковый переключатель;
-Гнездо постоянного тока;
-470 мкФ конденсатор – 2 шт;
-7805 IC радиатор;
-1N4007 диод x 6;
-2-контактный и 3-контактный винтовой разъем x 2 шт;
-Транзистор BC547 – 2 шт;
-Транзистор 2N2222;
-Реле 5 В x 2;
-Медная печатная плата;
-Адаптер 12 В;
-Трансформатор 12-0;
-Вытяжной вентилятор (12 В);

Шаг первый: о приборе

Микроконтроллером проекта служит Arduino nano. Arduino подключен к двум датчикам газа и огня. Устройство имеет ЖК-дисплей 16×2, который отображает текущее состояние системы. На печатной плате установлены двухканальные реле для управления вытяжным вентилятором и системой пожаротушения.

На дисплее отображается следующая информация:
-Название проекта
-Обнаружен газ / Вытяжка включена
-Обнаружен пожар / Включен огнетушитель
-Система стабильна

Каждый раз, когда газ (сетевой газ, пары спирта, дым) обнаруживается датчиком газа, система вытяжного вентилятора, подключенная через реле № 1,, пока газ не будет полностью удален из комнаты.
Каждый раз, когда пожар обнаруживается датчиком пламени, система огнетушителя, подключенная к нему, включается до тех пор, пока пожар не будет полностью потушен.
При обнаружении пожара подключаются два светодиодных индикатора, включается желтый светодиод.
При обнаружении газа загорается синий светодиод.
При обнаружении огня или газа включается зуммер. Зуммер используется для подачи сигнала тревоги.

Шаг 2: Сенсоры

Устройство состоит из двух датчиков.

Датчик газа MU-2

Газовый датчик M-2 способен измерять или обнаруживать такие газы, как CO и пары сжиженных углеводородов и водорода. Цифровой выход датчика в модульной версии позволяет ему функционировать без микроконтроллера. Это полезно, если вы пытаетесь определить один газ. Аналоговый выход используется для измерения газа, поскольку он управляется TTL и совместим с большинством микроконтроллеров.

Функции:

Какое напряжение составляет 5 В пост. тока?

В жидкости содержатся водород, пропан и сжиженный газ.

Напряжение в аналоговом режиме: 0 – 5 В

Напряжение цифрового выхода: – 0 В или 5 в (логика TTL)

Датчик пламени

Одним из видов извещателей, используемых для обнаружения пожара или пожаров, является извещатель пламени. В зависимости от того, как он был установлен, реакция пожарного извещателя на обнаружение пламени может быть разной. В промышленных котлах используются такие извещатели.

Функции:
Рабочее напряжение: от -3,3 В до 5 В постоянного тока
Он обнаруживает: Пламя
Чувствительность: Высокая

Шаг третий: схема и плата

Мастер разработал схему.

После этого разработал новую доску. Доску можно приобрести в специализированном магазине или изготовить самостоятельно.

Ссылки для скачивания приведены ниже. Устройство собирается после создания платы.

Gas Detection System PCB Layout.pdf
PCB_Top Layer.pdf

Шаг четвертый: код

Вы должны загрузить код после сборки устройства. Эта запись доступна в виде видео здесь.

/*
 * Hello friends welcome back to "Techno-E-Solution"
 * Here is the complete Arduino Code Just Upload to the arduino
 * Complete video tutorial :- https://youtu.be/Hfz3OumtENU
 */
#include<LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12,11,10,9,8,7);

int GasLED = A1;  // LEDGAS = Gas LED
int Relay1 = 6;   // Exhaust Fan
int Relay2 = 5;   // Extinguisher System
int Buzzer = 4;
int MQ2Sensor = A0;  // sensor = MQ2 Sensor
int sensorValue = 0;

int FlameLED = A2;         // LEDFLAME = Flame LED
int FlameSensor = 2;     // isFlamePin = Flame Sensor
int Flame = HIGH;        // isFlame = Flame
//int REL = 11;

void setup() {
  pinMode(GasLED, OUTPUT);
  pinMode(Relay1, OUTPUT);
  pinMode(Relay2, OUTPUT );
  pinMode(Buzzer, OUTPUT );
  pinMode(MQ2Sensor, INPUT);

  pinMode(FlameLED, OUTPUT);
  pinMode(FlameSensor, INPUT);
  //pinMode(REL, OUTPUT);
  
  Serial.begin(9600);

  lcd.begin(16,2);
  delay (500);
    lcd.print("** SUBSTATION **");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print("...FIRE & GAS...");
  delay(2000);
    lcd.clear();
    lcd.print("DETECTOR SYSTEM");
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.print(" WITH PROTECTION");
  delay(2000);
    lcd.clear ();
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(MQ2Sensor);
  Serial.println(sensorValue); 
   if (sensorValue > 300) {
   
    digitalWrite(GasLED, HIGH);
    digitalWrite(Relay1, HIGH);
    digitalWrite(Buzzer, HIGH);
    lcd.clear ();
    lcd.setCursor (0,0);
    lcd.print("GAS DETECTED");
    lcd.setCursor (0,1);
    lcd.print("EXHAUST FAN ON");
    delay (2000);
    
  }
  else 
  {
    
    digitalWrite(GasLED, LOW);
    digitalWrite(Relay1, LOW);
    digitalWrite(Buzzer, LOW);
    lcd.clear ();
    lcd.setCursor (0,0);
    lcd.print ("SYSTEM IS STABLE");
  }
  delay (500);

  Flame = digitalRead(FlameSensor);
  if (Flame == LOW)
  {
    digitalWrite(FlameLED, HIGH);
    digitalWrite(Relay2, HIGH);
    digitalWrite (Buzzer, HIGH);
    lcd.clear ();
    lcd.setCursor (0,0);
    lcd.print ("FIRE DETECTED");
    lcd.setCursor (0,1);
    lcd.print ("EXTINGUISHER ON"); 
    delay (2000);
    
  }
  else
  {
    digitalWrite(FlameLED, LOW);
    digitalWrite(Relay2, LOW);
    digitalWrite (Buzzer, LOW);
    lcd.clear ();
    lcd.setCursor (0,0);
    lcd.print ("SYSTEM IS STABLE");
  }
  delay (500);
}

Системы вентиляции и пожаротушения подключаются к блоку после того, как он собран.

Электронный датчик газа

Утечки газа обнаруживаются с помощью устройства, изображенного на рисунке ниже. Водород, этанол и метан вызывают реакцию датчика. Простая замена другого датчика в цепи изменит этот список. Компания Figaro выпускает множество датчиков, реагирующих на газы.

Схема

Пробежимся по функциональным узлам схемы.

Итак, сам датчик SE1 представляет собой пластинку с неким окислом, которая подогревается встроенным нагревателем.
В чистом воздухе сопротивление датчика равно приблизительно 10 кОм. При возникновении в воздухе частиц газа, сопротивление датчика начинает падать – тем сильнее, чем больше концентрация газа. При достижении определенного порога компаратор на микросхеме DA2 меняет свое состояние и начинает работать генератор DD1.1. В связи с чем, моргает светодиод HL2 и пищит страшным писком зуммер SP.
Узел на DD1.3 обеспечивает задержку включения устройства примерно на 2 минуты. Связано это с тем, что нагревателю датчика необходимо время на то, чтобы нагреться и придти в себя. Индикатор HL3 загорается как раз по истечении 2 минут и сигнализирует о готовности датчика к работе.
Питается все это дело от стабилизированного источника напряжением 5 вольт на микросхеме DA1.

О деталях

Обозначения на схеме

Номинал

Примечание

R1

1кОм

Переменная, мультигирлянды

R2

220

Р3, Р13, Р14.

470

R4, R9, R11, R12

10кОм

R5, R7

3.3кОм

R8, R15

470кОм

R10

1МОм

R6

10кОм

Переменный, многотуровый

C1

2200мкФх15В

C2, C7

0,1мкФ

C3, C6

220 мкФx10В

C5

1мкФх10В

VD1

КЦ405

VD2

КД509

Эквивалент Буржуйский 1N4148

HL1

Дель Верде

HL2

Красный светодиод

HL3

Желтый светодиод

VT1

КТ3107Б

DA1

КР142ЕН12А

Буржуазный аналог LM317

DA2

КР1040УД1

Возможно, в России есть аналог буржуйского LM358.

DD1

К561ТЛ1

Буржуйский аналог HCF4093

SE1

TGS2611

От типа газа зависит.

T1

Если вторичное напряжение составляет 7-9 вольт при токе 300-400 mA.

SP

Любой с встроенным генератором

О тонкой настройке

Прежде всего, разрываем плюсовой вывод питания схемы (где-то в районе первого светодиода) и настраиваем стабилизатор напряжения резистором R1. Устанавливаем 5 вольт как можно точнее. После чего восстанавливаем схему и подключаем к сети. Примерно через 2 минуты должен зажечься светодиод HL3. Снова измеряем напряжение на выходе стабилизатора, и, если необходимо, подстраиваем его. Замеряем напряжение на выводе 2 микросхемы DA2 и резистором R6 устанавливаем на пару-тройку десятков милливольт меньше измеренного на выводе 3 той же микросхемы. Далее берем зажигалку (газовую разумеется) и начинаем пускать газ в физиономию датчика. Должен зажечься светодиод HL2 и запищать зуммер. Чувствительность регулируем резистором R6.
На этом можно считать настройку законченной.

В заключение хотелось бы подчеркнуть, что нельзя устанавливать датчик влажности во влажной среде без учета сопротивления. Избегайте размещения его рядом с газовой плитой.

Источник : www.radiokot.ru

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector