💻 👶🏼 🏿 Positionssensor für Notlichtschalter 🃏 ㊗️ 🥢

Vor allen, die früher oder später ein autonomes Notbeleuchtungssystem entwerfen, tritt das Problem auf, die Notbeleuchtung ein- und auszuschalten. Wie geht das auf bequemste und transparenteste Weise, um die Raumgestaltung nicht durch zusätzliche Schalter zu beeinträchtigen?

Eine der Lösungen unter dem Schnitt.

Hintergrund

In der modernen Welt sind viele Dinge an eine unterbrechungsfreie Stromversorgung gebunden. Die meisten Arten von intellektuellen Aktivitäten sind ohne einen Computer und eine Kommunikation, die rund um die Uhr funktionieren, bereits nicht denkbar. Das ist weder gut noch schlecht, und du musst damit leben. Vor allem, wenn sich Ihr Arbeitsplatz nicht in einem modernen Büro befindet, das mit USV- und Notdieselgeneratoren gefüllt ist, sondern in einer Wohnung eines gewöhnlichen Wohnhochhauses. Und so kam es, dass die Zuverlässigkeit der Energieversorgung von Wohnraum in den meisten Städten der ehemaligen UdSSR zu wünschen übrig lässt. Infolgedessen hat der Faden, der die Ausgangssteckdose und das nächste Kraftwerk verbindet, die schlechte Angewohnheit, regelmäßig zu brechen. Wann einmal alle sechs Monate und wann und dreimal am Tag.

Deshalb habe ich zu Beginn der Reparaturarbeiten in einer neuen Wohnung im Projekt zunächst eine parallele Verkabelung für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung und Beleuchtung verlegt.

Ich hätte sehr gerne einen leistungsstarken Generator mit ICE zur Verfügung, der die gesamte Wohnung mit normalem Strom versorgen kann, aber ich musste diese Idee aufgeben. In einem Privathaus wäre die Frage überhaupt nicht aufgeworfen worden, aber eine Wohnung ist eine ganz andere.

Das erste Problem ist die Entfernung von Abgasen, die in der Wohnung eines Hauses mit Zentralheizung absolut nirgends zu finden sind. Nun, Sie werden den Schlauch nicht direkt vor dem Fenster wegwerfen, wo sofort Rauch in das Fenster des nächsten offenen Nachbarn gesaugt wird.

Das zweite Problem ist Lärm. Ja, moderne Wechselrichter-Viertaktgeneratoren können sehr leise wirken, wenn Sie sie auf der Straße hören. Und wenn Sie einen zusätzlichen Schalldämpfer aufhängen, dann ganz leise. Aber glauben Sie mir, in einem stromlosen, was ein völlig ruhiges Wohnhaus bedeutet, wird selbst ein so leises Rumpeln für alle Nachbarn perfekt hörbar sein.

Kurz gesagt, die Idee mit dem Generator ist gestorben, so klar und nicht geboren. Von den verbleibenden realen Optionen blieben nur Batterien übrig.

Außerdem erlaube ich mir eine einfache Darstellung meiner emotionalen Prüfungen und der Entscheidungen, die in der ersten Person getroffen wurden, ohne Anspruch auf universelle Wahrheit. Und ich warne sofort, dass meine Argumente gegenüber jemandem nicht überzeugend erscheinen könnten und die getroffenen Entscheidungen umstritten sind. Trotzdem ist alles, was hier beschrieben wird, derzeit in Hardware implementiert und führt die Aufgaben erfolgreich aus.

Und wenn sich jemand für die rein praktische Seite des Problems interessiert und es keine Rolle spielt, wie ich zu einem solchen Leben gekommen bin, kann er viele Buchstaben überspringen und direkt zur Beschreibung der vorgefertigten Lösung übergehen.

Kurz über die Auswahl des Batterietyps

Und obwohl diese Ausgabe nichts mit dem Thema des Artikels zu tun hat, möchte ich auch hier meine fünf Cent einfügen. Darüber hinaus , dass zwangsläufig unter solchen Aussagen Diskussionen entstehen trägt oft eine Menge ~~von lulz~~ nützlichen Informationen.

Heute, im Jahrhundert der rasanten Entwicklung alternativer Energien, tauchen relativ erschwingliche, industriell hergestellte unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme für Privathaushalte in Kombination mit Solar- oder Wind-Minikraftwerken auf. Die fortschrittlichsten von ihnen verwenden Lithium-Ionen-Batterien mit einem ganzen Haufen elektronischer "Enhancer" für die Wirksamkeit des gesamten Systems.

In meinem Fall kann aus objektiven Gründen nicht über ein Minikraftwerk gesprochen werden, und nur die Backup-Quelle, die während der „Aufklärung“ aus einer normalen Steckdose erneuerbar ist, war interessant. Aus diesem Grund wurde beschlossen, die gesamte elektronische Füllung der USV-Wohnung selbst zu bewirtschaften. Und da meine Hände völlig gelöst waren, musste zunächst entschieden werden, welcher Batterietyp verwendet werden sollte.

Zuerst dachte ich so: „Warum nicht Lithium? ~~Stilvolle trendige Jugend~~. Versiegelt, energieeffizient, langlebig. " Aber als ich mir die Preise ansah, ließ meine Lithium-Leidenschaft merklich nach. Eine schnelle Suche in Kombination mit Schularithmetik ergab, dass selbst sehr "dumme" chinesische 26650-Banken mit (natürlich) den ehrlichsten 5000 mAh fünfmal mehr kosten als eine Säurebatterie mit der gleichen Energieintensität. Und wenn Sie etwas auswählen, das nicht vom unteren Ende des Preises sortiert ist, erreicht der Unterschied leicht das 8- bis 10-fache.

Und wie können Sie einen so großen Wertunterschied ausgleichen?

Ja, Lithium speichert Energie effizienter für jedes Kilogramm und jeden Kubikmeter, und eine Batterie von der Größe eines Zigarettenblocks verwendet problemlos eine 10-Kilogramm-Blei-Säure-Batterie. Aber ist diese Tatsache für den stationären Gebrauch so wichtig?

Natürlich wird ein gutes "Lithium", aber mit dem richtigen Ansatz länger dauern. Aber zehnmal?

Gleichzeitig auf der anderen Seite der Skala die potenzielle Explosivität von Batterien unbekannter Herkunft, ein komplexerer Ladealgorithmus, Probleme bei der Entsorgung (jeder Obdachlose weiß, wo er eine Bleibatterie gewinnbringend einsetzen kann, während Lithium viel komplizierter ist).

Kurz gesagt, aufgrund der Summe der Faktoren habe ich beschlossen, die Idee von Lithium auf die nächste Iteration zu verschieben. Vielleicht wird sich in ein paar Jahren etwas ändern, aber im Moment ist Blei unser Alles.

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Für Bleibatterien gibt es auch mehrere Optionen. Die „richtige“ Option sind spezielle Pufferbatterien, die in USV, an Basisstationen der Mobilfunkkommunikation und an anderen ähnlichen Orten verwendet werden, an denen sie große Ströme aufnehmen und liefern müssen, gelegentlich eine starke Entladung erfahren und tatsächlich arbeiten, ohne die Menschen abzulenken für den Service.

Eine weitere „richtige“ Option sind Traktionsbatterien für elektrische Autolader oder, was solls, ein Diesel-U-Boot. Diese Batterien haben eine hohe Haltbarkeit und eine gute Toleranz gegenüber Tiefenentladungen, ohne dem Besitzer die Möglichkeit zu nehmen, "etwas Wasser nachzufüllen".

Nun, die "falsche" Option ist die Starterbatterie aus dem nächsten Autohaus. Eine solche Batterie kann kurzzeitig bis zu einem Kilowatt Strom an den Berg abgeben, aber jede Entladung ist für ihn stressig, wie die Arbeit für eine faule Person. Und der Ruhm von Einwegbatterien ist im Allgemeinen in modernen Kalziumbatterien verankert: "Entladen - Wechselgeld".

Nun, ich hoffe, niemand zweifelt daran, welche Option ich letztendlich für die Implementierung ausgewählt habe. Richtig, drittens. Und die Gründe dafür liegen nicht nur in der bekannten Warzenamphibie, sondern auch in einer einfachen pragmatischen Berechnung. Starterbatterien sind um ein Vielfaches billiger als alle anderen Optionen und erreichen manchmal einen Lithiumwert. Und anstatt über eine teure Batterie zu schütteln, fühlen Sie sich in einer Situation gesunder Gleichgültigkeit viel freier, wenn der Ersatz für ein paar Wochen zu Verlusten bei der Nahrungsaufnahme führt. Wenn Sie diese Batterien nicht leer werden lassen, bevor Sie einen Impuls verlieren, wird ihre Lebensdauer als Backup für viele Jahre berechnet. Sie können jederzeit einen Akku mit einer größeren Kapazität einsetzen, die Entladungsgrenze weicher einstellen und dennoch ein besseres Preis- / Leistungsverhältnis als den „richtigen“ Akku erzielen.eine tiefe Entladung erleiden.

Die Hauptsache in dieser Angelegenheit ist die Belüftung mindestens auf der Ebene „Loch in der Wand“ am Ort der Installation der Batterien. Organisieren Sie einen banalen Schutz gegen Kurzschlüsse, da die niedrige Spannung der Stromquelle die Wachsamkeit trübt und alles sehr schlecht enden kann.

Aktueller Krieg in einer einzigen Wohnung

Nach einer gewissen moralischen Bestätigung durch die endgültige Entscheidung über den Batterietyp schien ein neuer Grund sofort sorgfältig zu überlegen.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass ich zunächst einen Wechselstromgenerator mit 230 V haben wollte. Nachdem ich mich jedoch mit der objektiven Realität abgefunden und mental auf Batterien umgestellt hatte, führte mich die Trägheit des Denkens bereits auf den bekannten chinesischen Online-Markt, um einen geeigneten DC / AC-Wandler auszuwählen. Und während der Untersuchung der Eigenschaften tauchte der Begriff „modifizierte Sinuswelle“, der vergessen wurde, zuerst auf und dann der gesunde Menschenverstand, unangenehme Fragen auf.

Das Wesentliche der Fragen war wie folgt. Um den gesamten Energiebedarf der Wohnung mit einer kleinen Batterie zu decken, funktioniert dies immer noch nicht. Kessel, eine Mikrowelle, eine Waschmaschine und ein leistungsstarker Desktop-Computer sind immer noch unerträglich. Und der Kühlschrank, die Haube und sogar der banale Lüfter können aufgrund dieser sehr modifizierten Sinuswelle nicht richtig funktionieren. Natürlich gibt es Wechselrichter mit einer echten Sinuswelle, aber sie sind nicht nur teurer, sondern auch weniger effizient. Und das Problem der starken Verbraucher ist immer noch nicht gelöst.

Welche Verbraucher bleiben im Budget? Es gibt nicht so viele von ihnen: Unterhaltungselektronik wie Laptops und Telefone / Tablets, ein Router, ein ARM-Server, die Stimmung ist ein Fernseher und natürlich Beleuchtung. Darüber hinaus besteht die erste Botschaft des Artikels (und meine persönliche Motivation) darin, die Funktion der Backup-Workstation in Form eines Laptops und minimalen Haushaltskomfort wie Licht in der Toilette sicherzustellen.

Fast alle diese Geräte benötigen für ihren Betrieb eine konstante Spannung von 5 bis 21 V, und es besteht keine objektive Notwendigkeit, die Batteriespannung zuerst auf 230 V AC zu erhöhen, dann abzusenken und wieder auf plus oder minus den Anfangspegel auszurichten. Bei diesen Transformationen ist es leicht, bis zu 50% der Energie zu verlieren, was ich überhaupt nicht gelächelt habe.

Kurz gesagt, so reibungslos kam die Idee auf, alternativ ein Niederspannungs-Gleichstromnetz zu verwenden. Und nach einer ungefähren Berechnung der Verluste in den Drähten wurden die anfänglichen 12 (13,8) V zu praktischeren 24 (27,6) V.

Zuerst wollte ich sogar 36 (41,4) B nehmen, aber nachdem ich die Eigenschaften einiger elektronischer Komponenten untersucht hatte, mit denen ich mit all dieser Wirtschaft arbeiten wollte, musste ich meinen Appetit dämpfen.

So wurde bei einer alternativen Verkabelung mit einem Querschnitt von 3,5 mm ² reinem Kupfer letztendlich Spannung von zwei in Reihe geschalteten Autobatterien angelegt.

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Um den Verbrauchern die Möglichkeit zu geben, wurde jedem „großen“ Steckdosenblock eine weitere Steckdose hinzugefügt. Und damit niemand eine gewöhnliche Steckdose mit einer Ersatzsteckdose verwechseln würde, wurden die Produkte vom Typ „American“ mit flachen Kontakten unterschiedlicher Breite als letztere installiert. Dies ermöglicht erstens nicht, dass der Staubsauger an das Gleichstromnetz angeschlossen wird, und zweitens verwendet eine solche Steckdose im Gegensatz zur europäischen immer die gleiche Polarität, wenn der „richtige“ Stecker verwendet wird.

Für diese Steckdosen wurden Laptop-Adapter hergestellt, die die Spannung auf die gewünschten 18 bis 20 V senken und mit den entsprechenden Anschlüssen ausgestattet sind. Es ist klar, dass die Absätze aus den üblichen Fünf-Volt-USB-Ladungen für jede Kleinigkeit hergestellt wurden. Für alle Fälle wurde ein Paar kleiner 24/230-V-Wandler mit einer Leistung von 50 und 200 Watt gekauft.

Aus China wurden Koffer zum Laden mit einem amerikanischen Stecker, denselben Netzkabeln und vorgefertigten Platinen mit Impuls-Abwärtswandlern bestellt. Ein Lötkolben wurde nur zum Verbinden der Drähte benötigt.

Ich werde in diesem Artikel nicht auf das Kraftwerk eingehen, zumal es nichts Interessantes enthält. Ich werde daher direkt auf eines der "unteren" Probleme eingehen, nämlich das Problem der Nutzung der von der Batterie angesammelten Energie für Beleuchtungszwecke.

Beleuchtung

Wenn also die Wohnung parallel zur Hauptverkabelung verdrahtet wurde, wurden Drähte eines alternativen Gleichstromnetzes mit einer Spannung von 24 (27,6) V gezogen. Unter anderem wurde eine Schleife, die aus einem Paar solcher Drähte bestand, in jeden Schaltkasten und dann zusammen mit den 230 V-Netzwerkdrähten gewickelt führte zu den Deckenleuchten (wenn sich mehrere im Raum befanden, führte der alternative Draht nur zu einer).

Was mit dem Ausgang des Gleichstromnetzes im Bereich der Lampe zu tun ist, ist eine Frage eines individuellen Ansatzes. Als Lichtquelle wurde ein normaler 24-Volt-LED-Streifen gewählt. Die unterschiedlich langen Segmente (im Verhältnis zur Raumfläche) wurden je nach Design der Leuchten entweder direkt in ihren Gehäusen montiert oder auf die Oberflächen geklebt, von denen sie gut leuchten und von denen sie nicht sehr auffällig wären.

In jedem Fall ist dies ein ästhetischeres als ein technisches Problem, und jetzt ist es etwas anderes.

In der Box jedes Schalters habe ich also eine Schleife eines Phasenkabels eines 230-V-Netzwerks zum Einschalten von "normalem" Licht und eine Schleife beider Drähte eines Gleichstromnetzes zur Notbeleuchtung. Daraus und tanzen.

Am Ende bestand die Herausforderung vor mir darin, ein bestimmtes Gerät zu erstellen, das drei Zustände voneinander trennen kann:

Wechselstromnetz OK → Notlicht ausschalten.
Das Wechselstromnetz ist stromlos, die Schaltkontakte sind geschlossen → Notlicht einschalten.
Das Wechselstromnetz ist stromlos, die Schaltkontakte sind offen → Notlicht ausschalten.

Wir betrachten die Aktionen als einseitig, dh das Ausschalten der bereits ausgeschalteten Beleuchtung ändert nichts. Diese Zustände können voneinander unterschieden werden, wenn die Aufgaben der Bestimmung des Betriebs des Wechselstromnetzes und der Position der Kontakte des Schalters gelöst sind. Gleichzeitig hatte ich folgende Ausgangsbedingungen:

Die Verwaltung sowohl der Haupt- als auch der Notbeleuchtung sollte für ein Leitungsgremium vollständig transparent sein, keine „Kollektivfarm“ der zusätzlichen Tasten.
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Das Fehlen eines Wechselstromnetzes in den Nullboxen stellte sich natürlich als sehr komplizierte Konstruktionsfehlberechnung heraus. Ohne sie wird die Bestimmung des Vorhandenseins einer Spannung am Eingang des Schalters unmöglich. Technisch wäre es möglich, den negativen Draht eines Gleichstromnetzes als Null zu verwenden, aber dies widerspricht dem völlig unzerstörbaren Absatz 5 meiner Leistungsbeschreibung.

Sensor

Es besteht jedoch eine Alternative zur Messung der Netzspannung. Es ist für mich nicht erforderlich, das Vorhandensein von Spannung zu bestimmen, es reicht aus, das Vorhandensein von Strom im Phasendraht bei geschlossenen Kontakten des Schalters zu bestimmen. Wenn Strom vorhanden ist, liegt schließlich Spannung vor. Darüber hinaus ermöglicht das „Ablesen“ genau des Stroms die Aktivierung der Notbeleuchtung nicht nur bei einem Stromausfall, sondern auch bei einem banalen Glühbirnenausfall. Diese Methode erlaubt es nicht, den Status des AC-Netzwerks zu bestimmen, wenn der Switch ausgeschaltet ist, aber dieser Status stört mich nicht, weil Sobald der Schalter ausgeschaltet ist, sollte auch die Notbeleuchtung nicht funktionieren.

Das Vorhandensein von Strom im Draht zu bestimmen ist recht einfach, insbesondere wenn dieser Strom abwechselt. Hier können Sie beispielsweise einen Hallsensor anwenden, der das Magnetfeld um den Draht erfasst. Aber Sie können mit einem gewöhnlichen Stromwandler auskommen , der aus einem Ringmagnetkreis mit einer Wicklung besteht. Durch den Ring wird ein Wechselstromdraht geführt, der im Magnetkreis ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Feld induziert wiederum einen Sekundärstrom in der Wicklung, der proportional zum Primärstrom im Draht ist. Mit diesem einfachen Gerät können Sie die Stärke des Wechselstroms in einem beliebigen Draht messen, ohne ihn zu unterbrechen und im Allgemeinen ohne galvanische Verbindung mit dem Primärkreis.

Die Arbeit von Stromzangen, ein sehr nützliches Werkzeug für jeden Elektriker, basiert auf dem gleichen Prinzip.

Befindet sich ein solcher Transformator in der Nähe des Schalters, reicht es aus, die Spannung an seiner Sekundärwicklung zu messen, um festzustellen, ob im Lampenstromkreis Strom fließt. Das Vorhandensein von Strom zeigt, wie gesagt, in erster Näherung zwei Tatsachen an: Im Netzwerk liegt eine Spannung von 230 V an, und der Schalter ist geschlossen. Die erste dieser Tatsachen ist für den Betrieb der Notbeleuchtungsaktivierungsvorrichtung wesentlich.

Der zweite "Eingangsparameter" meines zukünftigen Geräts sollte die Position der Schaltkontakte sein.

Das unter Hobbykollegen eingeleitete „Brainstorming“ brachte verschiedene Optionen zur Bestimmung der Position des Schalters mit sich, die sich hauptsächlich auf die Änderung des Designs beschränkten, um ihm ein weiteres Kontaktpaar hinzuzufügen. Hier ist der Spielraum für Vorstellungskraft ziemlich groß.

Es war möglich, einen doppelten anstelle eines einzelnen Schalters zu nehmen und seine Hälften mechanisch zu „parallelisieren“, so dass sie zu einem einzigen Ganzen wurden. Diese Option unterschied sich nicht in der äußeren Ästhetik und löste das Problem nicht in den Räumen, in denen die Beleuchtung zweikreisig und der Schalter anfangs doppelt war.

Weitere Optionen waren die Einführung eines Mikroschalters oder eines Reed-Schalters mit einem Magneten im Schaltermechanismus. Nach dem Studium der Konstruktionen der verwendeten Leistungsschalter verschwanden diese Optionen ebenfalls. Die monolithische Keramikbasis eines guten Schalters lässt selbst für einen kompakten Mikroschalter einfach keine Chance, und der Magnet- und Reedschalter funktionierte aufgrund zu geringer Tastenbewegung und Hysterese in der Betriebs- / Freigabekurve des Reedschalters nicht.

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Kurz gesagt, es war notwendig, eine Methode zu entwickeln, die keine Modifikation des Schalters erfordert. Und diese Methode wurde gefunden.

Oben habe ich einen Stromwandler beschrieben, mit dem Sie das Vorhandensein von Wechselstrom in einem Draht ohne Bruch und galvanischen Kontakt bestimmen können. Jeder Transformator ist jedoch ein bidirektionales Gerät (im Gegensatz zum gleichen Hallsensor), dessen Primär- und Sekundärwicklung austauschbar sind.

Wenn wir Wechselstrom an die Sekundärwicklung eines solchen Transformators anlegen, induziert er Spannung an den Enden des Drahtes, der in den Ring eingeschraubt ist. Und vor allem hängt die Energie, die die Wicklung von der Quelle verbraucht, davon ab, ob der Sekundärstrom im Draht seinen Weg für eine Kreisbewegung findet.

Und hier wird es interessanter. Durch den Ring verläuft ein Draht, der sofort in wenigen Zentimetern mit einem der Kontakte des Schalters verbunden ist. Es bleibt nur, diesen Strom mit einem Rückweg von der anderen Seite des Schalters zu versorgen, um eine Vorrichtung zum "Erfassen" der Position der Kontakte zu erhalten. Und aus dem Grund, dass dieser Strom wechselt, kann ein herkömmlicher Kondensator eine Brücke dafür werden.

Um diesen Stromkreis unter bestimmten Bedingungen zu schließen, wird im Prinzip kein Kondensator benötigt. Wenn ein Strom mit einer ausreichend hohen Frequenz in den Transformator "gepumpt" wird, reicht die Streukapazität zwischen den Drähten aus, um durchzulaufen.

Was wird also benötigt, um einen solchen Detektor zu organisieren:

Stromwandler.
Transformator-Ausgangsspannungsmesser.
Quelle für hochfrequenten Wechselstrom.
Stromzähler fließt durch die Wicklung eines Umkehrtransformators.

Am schwierigsten bei der Auswahl der optimalen Parameter ist ein Transformator, der im Stromwandlermodus eine akzeptable Spannung mit einer Frequenz von 50 Hz liefern sollte und im aktiven "Erfassungsmodus" des Leistungsschalterzustands einen akzeptablen Übertragungskoeffizienten bei einer Frequenz von Hunderten von kHz aufweist. Dieses Element kann in einem Programm zur Modellierung elektronischer Schaltungen nicht simuliert werden, und selbst bei mathematischen Berechnungen stellte sich heraus, dass alles sehr schwierig war. Ich musste einen Lötkolben in die Hand nehmen und stundenlang verschiedene Optionen fahren, um die besten zu finden.

Die Anzahl der Windungen und der optimale Lastwiderstand wurden empirisch ausgewählt und nicht die Tatsache, dass ich das beste Verhältnis nicht verpasst habe. Als Ergebnis der Experimente erschien die folgende Konstruktion:

Ferritkern mit einer Permeabilität von 10.000, Größe 10x6x4 mm.
Wicklung 30 Windungen mit 0,25 mm Lackdraht.
Die aktive Last der Wicklung beträgt 1 kOhm.

Die magnetische Permeabilität ist ziemlich groß, wahrscheinlich wäre es sinnvoll, einen Ring für 5000 oder sogar 2000 Einheiten zu verwenden, aber in ausreichenden Mengen hatte ich diese Ringe. Im Allgemeinen ist die Permeabilität in diesem Fall ein Kompromisswert. Zu niedrig macht den Transformator für den Betrieb mit einer Frequenz von 50 Hz ungeeignet, und zu hoch verdirbt alles bei Frequenzen über Hunderten von Kilohertz.

Mehrere Experimente bestätigten die Realität der Idee und die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:

Im Stromwandlermodus betrug der Übertragungskoeffizient etwa 1 Millivolt pro Watt Fließleistung (Spannung 220-230 V).
Im Sondenmodus erreichte die Stromdifferenz bei geschlossenen und offenen Kontakten des Schalters je nach Frequenz und Kapazität des Lecks zwei- bis dreimal.

Das ist alles. Beide Werte sind mehr als ausreichend, um sowohl den fließenden Strom zuverlässig zu fixieren als auch die Position der Schaltkontakte zu bestimmen. Es liegt nur an der konkreten Umsetzung.

In Eisen

Im Gegensatz zu den meisten anderen Designs wurde hier bereits in der Anfangsphase der Überlegungen beschlossen, den Mikrocontroller sofort zu verwenden. Aufgrund der Bedürfnisse und Erfahrungen fiel die Wahl auf den ATtiny13A. Dieser Chip verfügt über einen ADC und kann anstelle der Versorgungsspannung eine interne Referenzquelle von 1,1 V verwenden. Es gibt eine PWM, die sich hervorragend zur Erzeugung eines akustischen Signals eignet. Und was sich später als wichtig herausstellte, gibt es ein EEPROM, mit dem Sie Kalibrierungsdaten speichern können.

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Hier müssen Sie mindestens einen Generator, einen Spannungsmesser und eine Art Trigger kombinieren, um den aktuellen Zustand zwischen den Messungen zu speichern. Im Allgemeinen erforderte jede spekulative Skizze mindestens drei Fälle nur auf dem "Kern", und die Steuerung erwies sich als viel praktischer.

Die Spannung vom Stromwandler mit einer Last von 10 bis 20 W beträgt 10 bis 20 mV und ist zu klein, um sie mit einer Grenze von sogar 1,1 V an den DAC-Eingang zu liefern. Daher benötigen Sie zusätzlich zum Controller auch einen Verstärker mit einem Übertragungskoeffizienten von etwa 100, um das Signalspannungsminimum zu erhöhen bis zu Hunderten von Millivolt.

Im Allgemeinen hängt die Spannung des Ausgangssignals eines Stromwandlers nicht nur von der Lastleistung ab, sondern auch von seiner Art. Eine rein aktive Last wie beispielsweise Ilyichs Glühbirne erzeugt eine Sinuswelle mit Millivoltpegel. Eine LED-Lampe mit der gleichen Leistung und einfacher Impulsleistung liefert kurze Bursts für Volt und mehr. Wir könnten damit spielen, aber erstens wollte ich ein universelles Gerät bauen, und zweitens gab es in der Wohnung eine Lampe mit einem externen Netzteil, das mit einer PFC-Schaltung ausgestattet war (dh eine Verbrauchskennlinie nahe aktiv hatte).

Ich werde den Leser nicht mit Zwischenoptionen quälen und sofort das endgültige Diagramm des Geräts geben.

Hier speist die Gleichspannung durch den wirtschaftlichen Linearregler LM2931-5.0 die Steuerung. In Bezug auf Gehäuse, Funktionalität und Pinbelegung ähnelt dieser Stabilisator dem beliebten 78L05, unterscheidet sich jedoch durch einen geringeren Eigenverbrauch (ca. 500 μA bei einer Last von 10 mA) und eine größere Toleranz gegenüber kurzen Eingangsspannungsstößen. Wenn Sie mit einer Spannung von nicht mehr als 20 V arbeiten möchten, können Sie ein noch wirtschaftlicheres Analogon von LP2950-5.0 verwenden.

LP2950-5.0 30 . 24 . - , , , , . 50%, 100%.

Der Transformator ist im Diagramm nicht dargestellt, seine Wicklung ist jedoch mit den Pins TR1 und TR2 verbunden.

Als Schlüsselelement zum Schalten der Last wird ein Niedrigstrom-P-Kanal-MOS-Transistor 2SJ196 verwendet (ein Strom von bis zu 1 A sollte für jede LED-Lampe ausreichen), aber jeder andere, der für die Pinbelegung, den maximalen Strom und die maximale Drain-Spannung geeignet ist, kann verwendet werden.

Neben der Steuerung und dem Schlüssel der aktiven Elemente werden zwei Transistoren verwendet. Eine wird benötigt, um den Verschluss des Schlüssels zu steuern, der unter der Spannung der Notquelle arbeitet. Das zweite wirkt als Verstärkersignal vom Ausgang des Stromwandlers.

Zu diesem Zeitpunkt könnten Sie Operationsverstärker verwenden, aber in Bezug auf Details war die Verstärkung minimal, und Sie müssten vergessen, bei Frequenzen über mehreren hundert Kilohertz zu arbeiten.

Es ist nicht das verstärkte Signal vom Transformator selbst, das dem ADC zugeführt wird, sondern seine Hüllkurve, die von einer einzelnen Probe gemessen werden kann und nicht durch "Streaming" -Digitalisierung für einige Zeit. Um die Hüllkurve zu isolieren, werden zwei Schottky-Dioden verwendet, die gemäß der Spannungsverdopplungsschaltung verbunden sind. Ein solcher Einschluss bildet einen klassischen Amplitudendetektor, bei dem der Spannungsabfall an den Dioden selbst weitgehend kompensiert wird.

Das Funktionsprinzip des Sensors ist einfach. Betrachten Sie zunächst den Algorithmus der Aktionen, die zum Messen des Stroms im Draht erforderlich sind.

Im Strommessmodus wird Pin PB0 in den Ausgangsmodus versetzt und durch eine logische Null geerdet. Dies verhindert, dass Signale von der Steuerung an Punkt TR1 gesendet werden. Parallel dazu werden die gleichen Aktionen an Pin PB3 ausgeführt, wodurch der obere Ausgang des Kondensators C2 geerdet wird. Dieser Kondensator erzeugt zusammen mit dem Widerstand R1 ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von etwa 1500 Hz. Dank dieses Filters wird die Rolle verschiedener hochfrequenter Rauschen bei der Bildung des gemessenen Signals stark reduziert.

Dann wird ein hoher Pegel an PB4 angelegt, um den Signalverstärker mit Strom zu versorgen. Nach Abschluss der Transienten wird ein Strom von 50 Hz vom Transformatorausgang verstärkt und gelangt zum Gleichrichter, wo er den Kondensator C8 auflädt.

Die Ladung des Kondensators C8 wird mit ADC1 gemessen und aus dem erhaltenen Spannungswert wird ein Rückschluss auf den durch den Transformator fließenden „Primärstrom“ gezogen.

Die aktive Erfassung wird anders durchgeführt. Zunächst wird Pin PB0 in einen PWM-Löser übersetzt und ihm ein Signal mit einer Frequenz von Hunderten von Kilohertz bis zu Einheiten von Megahertz zugeführt. Dieses Signal wird durch einen Widerstandsteiler etwas gedämpft und der Stromwandlerwicklung am Punkt TR1 zugeführt. Der Kondensator C1 erzeugt zusammen mit einem Oberarm des Teilers R4 ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von etwa 1,5 MHz, wodurch der Pegel der Hochfrequenzoberwellen aus Rechteckimpulsen verringert wird.

Nach dem Durchlaufen der Transformatorwicklung gelangt das Sondensignal vom Punkt TR2 zum gleichen Verstärker und Detektor, wobei der Kondensator C8 am Ende ebenfalls auf eine Spannung aufgeladen wird, die proportional zur Last im "externen" Stromkreis des Transformators ist. In gleicher Weise wird die Kondensatorladung mit dem ADC des Mikrocontrollers gemessen.

Nun Erklärungen für einige "lose".

Der Widerstand R5 ist so ausgelegt, dass er die Spannung am Gate des Leistungsschalters begrenzt, die bei Niederspannungs-MOSFETs normalerweise 20 V nicht überschreiten sollte. In meinem Fall hat das Gleichstromnetz eine Spannung von bis zu 30 V, was die Notwendigkeit eines 1: 3-Teilers vorschreibt, der in Verbindung mit R3 erhalten wird. Bei einer Stromversorgung von weniger als 20 V wird der Widerstand R5 nicht benötigt (durch einen Jumper ersetzt).

Die Kondensatoren C4 und C5 sind parallel geschaltet, um eine Kapazität von 2 μF zu erreichen. Dieses Kondensatorpaar ist insofern bemerkenswert, als es Signale mit niedrigen und hohen Frequenzen gleich gut übertragen muss. Hier wäre es möglich, eine Parallelschaltung eines Elektrolytkondensators aus mehreren Mikrofarad und einer Keramik aus hundert oder zwei Nanofarad zu verwenden, aber ein "Elektrolyt" mit einer so geringen Kapazität ergibt im Vergleich zu "Keramik" aus Mikrofarad keinen Größengewinn. Es stimmt, es war nicht möglich, einen Keramikkondensator für 2 Mikrofarad zu kaufen, also habe ich zwei davon gleich platziert.

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Die Widerstände R4 und R1 bilden eine Spannungsteilung, die die 5-Volt-Wechselspannung am PWM-Ausgang mehr oder weniger mit der Ausgangsspannung des Stromwandlers ausgleicht.

Der Kondensator C8 akkumuliert, wie bereits erwähnt, die zu messende Spannung. Es ist besser, wenn es sich um einen hochwertigen Kondensator mit einem minimalen Leckstrom handelt.

Besonders hervorzuheben ist der zweipolige „Kamm“ TP1 / TP2, der an das Rückstellbein des Mikrocontrollers angeschlossen ist. Diese Kontakte werden nicht nur zum Neustart verwendet, sondern auch zum Aufrufen des unten beschriebenen Kalibrierungsmodus. Nach der Implementierung der gesamten Wunschliste verfügte der Controller nicht mehr über freie Pins, und beim Debuggen der Firmware trat die Notwendigkeit auf, ein einfaches Steuerelement hinzuzufügen. Zu diesem Zweck musste ich den Controller-Reset-Fuß verwenden.

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Im Allgemeinen erwies sich die Schaltung als recht einfach, und die gesamte „Magie“ ist in der Firmware des Mikrocontrollers implementiert. Nach der Herstellung des Prototyps stellte sich jedoch heraus, dass die Verdrahtungskapazität für einen zuverlässigen Betrieb der "Sonde" oft nicht ausreicht. Die Stromdifferenz durch den Transformator erweist sich einfach als vergleichbar mit dem Interferenzpegel und der Betrieb der Schaltung wird unzuverlässig.

Daher musste ich den frei an den Drähten hängenden Ferritring aufgeben und in einer neuen Revision des Geräts einen Hochspannungskreis direkt auf die Platine legen, um die Prüfaufgabe zu erleichtern.

Hier geht es darum, einen dedizierten Kondensator hinzuzufügen, der eingeschaltet ist, um den Weg zum HF-Strom durch die Kontakte des Schalters auf kürzestem Weg zu schließen.

Der Kondensator C10 muss für eine Spannung von mindestens Kilovolt ausgelegt sein, und seine Kapazität sollte nach einem Kompromissprinzip gewählt werden, damit die Betriebssicherheit für den praktischen Gebrauch ausreicht und der kapazitive Streustrom durch die Lampe nicht zu groß ist. In der Praxis können Sie bei Bedarf versuchen, mit dieser Bezeichnung "herumzuspielen".

In jedem Fall kann ein mit einem solchen Sensor ausgestatteter Schalter nicht mehr als ideal angesehen werden. Es ähnelt eher einem Schalter mit einer Anzeige, daher kann es zum einen Streulicht oder Flackern von LED-Lampen geringer Qualität verursachen, und zum anderen kann es einen elektrischen Schlag verursachen, wenn auch keinen starken. Daher müssen Sie nie mit Beleuchtungskabeln arbeiten. Verlassen Sie sich nur auf den Schalter in der Wand. Schalten Sie immer den „Schalter“ am Eingang aus.

Und da ich der Karte noch einen Teil des Wechselstromnetzes hinzufügen musste, habe ich dort zwei Abschaltdrosseln hinzugefügt, die den hochfrequenten Prüfstrom nicht in die Verkabelung fließen lassen. Der praktische Wert der Frequenz der Prüfspannung kann mehrere MHz erreichen, und ich als Funkamateur habe es sehr satt, die Interferenz im Netzwerk mit meinen eigenen Händen zu erhöhen.

Die Drosseln L1 und L2 müssen mit Strom versorgt sein und mit einem Draht von merklicher Dicke auf die Hantel- oder Ringkerne gewickelt sein. Signaldrosseln im axialen Design "Widerstand" können nicht verwendet werden.

Die primäre Windung des Stromwandlers ist jetzt ein Stück Draht, das durch den Ring geführt und an die Punkte TR3 und TR4 auf der Platine gelötet wird. Es ist besser, wenn dieses Kabel abgeschirmt ist, während der Bildschirm auf beiden Seiten des Rings mit TR5 und TR6 verbunden wird.

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Der Firmware-Code und die zusammengestellte HEX-Datei werden am Ende des Artikels zusammen mit der Schaltung und dem Layout der Leiterplatte angehängt.

Der Algorithmus des abgestimmten Detektors ist einfach. Alle drei Sekunden wacht der Controller aus dem Tiefschlaf auf, nimmt Messungen vor und ändert bei Bedarf den Status des Steuerschlüssels in die eine oder andere Richtung. Somit kann die Reaktion auf eine Änderung der Position des Schalters eine Verzögerung von bis zu drei Sekunden haben. Nicht sehr praktisch, aber dies geschieht zum einen, um Energie für die Backup-Quelle zu sparen, und zum anderen, um das Abfrageintervall signifikant zu verkürzen, wird die Dauer von Transienten in verschiedenen Messphasen nicht berücksichtigt. Das minimale Intervall kann als gleich einer Sekunde angesehen werden, aber dann befindet sich die Schaltung fast immer im aktiven Verbrauchsmodus.

Nun, abschließend über die Konfiguration. Aufgrund der Tatsache, dass verschiedene Sensoren je nach Stromverbrauch der Lampe, Länge und anderen Verdrahtungsmerkmalen, Interferenzpegel und dergleichen unter völlig unterschiedlichen Bedingungen arbeiten müssen, stellte sich heraus, dass es unmöglich war, einen universellen Satz adaptiver Parameter in die Firmware einzufügen. Daher erfordert jeder Sensor nach der Installation eine einzige Kalibrierung vor Ort.

Der Sensor wechselt bei jedem Einschalten in den Kalibrierungsmodus, wenn keine Kalibrierungsdaten vorliegen oder nachdem die Kontakte TP1 und TP2 geschlossen wurden. Der Eintritt in die erste Stufe der Kalibrierung wird durch eine fünfmal blinkende Notlampe angezeigt.

Nach fünfmaligem Blinken werden 7,5 Sekunden Zeit gegeben, um den Schalter auf „Aus“ zu stellen, falls er zuvor eingeschaltet wurde. Nach dieser Zeit wird der im Wechselstromnetz immer vorhandene Störpegel gemessen. Der erhaltene Wert wird als Ausgangspunkt für Messungen im Arbeitszyklus verwendet. Auch in diesem Moment wird der Leistungsschalter bei verschiedenen Frequenzen für die nachfolgende Auswahl der "kontrastreichsten" Frequenz erfasst.

Als nächstes beginnt die zweite Kalibrierungsstufe und die Notleuchte blinkt zweimal. Es wird 7,5 Sekunden Zeit gegeben, um den Schalter in die Position „Ein“ zu schalten. Nach dem Timeout misst das Programm den von der Lampe verbrauchten Strom. Wenn die Lampe mehrere Helligkeitsstufen hat, müssen Sie sie nach dem Einschalten sofort auf ein Minimum schalten, damit der Sensor in Zukunft mit allen verfügbaren Stufen korrekt funktioniert.

Der Beginn der dritten und letzten Kalibrierungsstufe ist durch dreimaliges Blinken der Notleuchte gekennzeichnet und erfordert, dass der Schalter im Ein-Modus bleibt und das Beleuchtungsnetzwerk spätestens bis zum Ende auf einem höheren Pegel (dh mit dem Haupt- oder Nebenleistungsschalter auf dem Bedienfeld) abgeschaltet wird 7,5 Sekunden In diesem Fall wird ein zweites Ertönen des Leistungsschalters durchgeführt, der bereits bei verschiedenen Frequenzen eingeschaltet ist, und unter Berücksichtigung der in der ersten Stufe erhaltenen Werte wird die Frequenz ausgewählt, bei der die Stromdifferenz durch den Ein- und Ausschalter maximal ist.

Der erfolgreiche Abschluss der Kalibrierung wird durch ein einmaliges Blinken der Notleuchte und, wenn das Beleuchtungsnetz nach der dritten Stufe noch stromlos ist, durch Einschalten der Notbeleuchtung im nächsten Abrufzyklus angezeigt.

Wenn die gemessenen Werte von Strömen und Widerständen unter verschiedenen Bedingungen zu nahe beieinander liegen und nicht für eine zuverlässige Erkennung verwendet werden können, schlägt die Kalibrierung fehl. In diesem Fall blinkt die Notbeleuchtungslampe zweimal, wenn die Schalterstellung nicht erfolgreich ist, oder dreimal, wenn der Standardverbrauch der Beleuchtungslampe zu niedrig ist.

Bei anhaltender Unwilligkeit des Sensors, im Finale mit einem doppelten Blinken zu kalibrieren, sollten Sie versuchen, die Kapazität von C10 zu erhöhen.

Gesamt

Das Gerät erwies sich als recht einfach, kompakt genug, um in eine Schaltbox zu passen, aber nicht zu sagen, dass es sehr einfach zu konfigurieren ist. Natürlich greift es nicht auf die Komponente eines modernen "Smart Home" zurück, da es nicht über 5G, Cloud-Steuerung und sogar banales WLAN mit GPS verfügt. Trotzdem erfüllen acht dieser Geräte ihre einzige Funktion, und unter Blackout-Bedingungen ist nichts anderes von ihnen erforderlich.

Firmware-Quellcode (Atmel Studio 7)

#define F_CPU 9600000 //   (  : avrdude.exe -U lfuse:w:0x7a:m -U hfuse:w:0xff:m)

#include <avr/io.h>
#include <avr/wdt.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/eeprom.h>

//#define PROTEUS

typedef unsigned char bool; //   
#define true  (0 == 0)
#define false (0 != 0)

#define MAX_U10BIT 0b0000001111111111 //      

#define INTERVAL         3   //  , 
#define CUR_MINIMAL_DIFF 50  //      , LSB
#define RES_MINIMAL_DIFF 50  //      , LSB
#define FREQ_DIV_OFFSET  2   //     
#define FREQ_MAXIMAL_DIV 6   //     

EEMEM unsigned int  EEPROM_cur_edge;
EEMEM unsigned int  EEPROM_res_edge; 
EEMEM unsigned char EEPROM_frequency_dividor;

unsigned int cur_edge, res_edge; //   ,   EEPROM    
unsigned char frequency_dividor; //   ,   EEPROM    
unsigned char clk = 0; //   watchdog
bool tp_reset = false; //   TP1  TP2

//   
static void init_vars(void) {
  if(MCUSR & (1 << EXTRF)) { // ,       TP1  TP2
    tp_reset = true;
    MCUSR &= ~(1 << EXTRF); //  EXTRF       ,   
  }
}

//  
static void init_pins(void) {
  DDRB |= (1 << PB0) | (1 << PB1) | (1 << PB2) | (1 << PB4); //       
}

//    watchdog
static void init_interrupts(void) {
  sleep_enable(); //   

  WDTCR = (1 << WDCE) | (1 << WDE); //  watchdog
  WDTCR = (1 << WDTIE) | WDTO_1S; // watchdog      ,  1 

  sei(); //  
}

//   
void init_settings(void) {
  cur_edge = eeprom_read_word(&EEPROM_cur_edge); //   
  res_edge = eeprom_read_word(&EEPROM_res_edge); //   
  frequency_dividor = eeprom_read_byte(&EEPROM_frequency_dividor); //   
}

//   
static void toggle_load(bool state) {
  if(state) {
    PORTB |= (1 << PB1);
  } else {
    PORTB &= ~(1 << PB1);
  }
}

//  
static void blink_load(unsigned char count) {
  for(unsigned char i = 0; i < count; ++i) {
    _delay_ms(200);
    toggle_load(true);
    _delay_ms(200);
    toggle_load(false);
  }
}

//   (   )
static void stop(void) {
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
  while(true) sleep_cpu();
}

//   
static void toggle_amp(bool state) {
  if(state) {
    PORTB |= (1 << PB4); //     PB4
    _delay_ms(250);      //       200 .
  } else {
    PORTB &= ~(1 << PB4);
  }
}

//  
static void toggle_lpf(bool state) {
  if(state) {
    DDRB |= (1 << PB3); //  PB3    (  "0")     C2
  } else {
    DDRB &= ~(1 << PB3); //  PB3    ( )   C2  
  }
}

//    
static void toggle_gen(bool state) {
  if(state) {
    TCCR0A |= (1 << COM0A0) | (1 << WGM01); //    ( )    OC0A      OCR0A
#ifndef PROTEUS
    TCCR0B |= (1 << CS00); //    1
#else
    TCCR0B |= (1 << CS00) | (1 << CS02); //    1024
#endif
    OCR0A = FREQ_DIV_OFFSET + frequency_dividor; //   ,         OC0A
  } else {
    TCCR0A = 0; //  
  }
}

//  
static void toggle_adc(bool state) {
  if(state) {
    DDRB &= ~(1 << PB2); //  PB2    ( )
    ADMUX = 0b01 | (1 << REFS0); // PB2, 1.1v reference
    ADCSRA = (1 << ADPS0) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS2) | //       = 128 (75 )
             (1 << ADIE) |  //    
             (1 << ADEN);   //  
  } else {
    ADCSRA = 0; //  
    DDRB |= (1 << PB2); //  PB2    (  "0")   C8
    _delay_ms(50); //      C8
  }
}

//  
static unsigned int do_adc(void) {
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_ADC); //   "" 
  do {
    sleep_cpu(); //      ,      ,   
  } while(ADCSRA & (1 << ADSC)); //        ,  

  return ADC;
}

/*
//  
static void blink_bin(unsigned int value, unsigned char count) {
  for(unsigned char i = 0; i < count; ++i) {
    _delay_ms(1000);
    toggle_load(true);
    if(value & (1 << (count - i - 1))) {
      _delay_ms(500);
    } else {
      _delay_ms(50);
    }
    toggle_load(false);
  }
}
*/

//   
static unsigned int get_current(void) {
  unsigned int cur;

  toggle_lpf(true); //  
  _delay_ms(150);
  toggle_adc(true); //  
  _delay_ms(50); //    C8
  cur = do_adc(); //  
  toggle_adc(false);
  toggle_lpf(false);

  return cur;
}

//    
static unsigned int get_resistance(void) {
  unsigned int res;

  toggle_gen(true); //  
  _delay_ms(150);
  toggle_adc(true); //  
  _delay_ms(50); //    C8
  toggle_gen(false); //   ,   C8     
  res = do_adc(); //     
  toggle_adc(false);

  return MAX_U10BIT - res; //      ,      
}

//   
static bool is_current(void) {
  return (get_current() >= cur_edge);
}

//   
static bool is_toggled_on(void) {
  return (get_resistance() <= res_edge);
}

//  
static void do_main(void) {
  toggle_amp(true); //  

  if(is_current()) {
    toggle_load(false); //  ,  
  } else {
    if(is_toggled_on()) {
      toggle_load(true); //  ,  
    } else {
      toggle_load(false); //  ,  
    }
  }

  toggle_amp(false); //  
}

//    
static bool first_on(void) {
  return (frequency_dividor == 0xff); //   EEPROM   0xFF,        FREQ_MAXIMAL_DIV
}

//  
static void calibrate(void) {
  unsigned int cur_off, cur_on, res_off, res_on, res_on_tmp, res_off_array[FREQ_MAXIMAL_DIV + 1], diff, max_diff, frequency_dividor_tmp;

  blink_load(5); //    ,    
  _delay_ms(7500); //      

  toggle_amp(true); //  

  cur_off = get_current(); //      ( )

  //      
  for(frequency_dividor = 0; frequency_dividor <= FREQ_MAXIMAL_DIV; ++frequency_dividor) {
    res_off_array[frequency_dividor] = get_resistance();
  }

  blink_load(2); //     
  _delay_ms(7500); //      

  cur_on = get_current(); //     

  blink_load(3); //     
  _delay_ms(7500); //      

  
  res_off = MAX_U10BIT;
  res_on = MAX_U10BIT;
  frequency_dividor_tmp = 0;
  max_diff = 0;
  //      
  for(frequency_dividor = 0; frequency_dividor <= FREQ_MAXIMAL_DIV; ++frequency_dividor) {
    res_on_tmp = get_resistance();

    //   ,      
    if(res_off_array[frequency_dividor] > res_on_tmp) {
      diff = res_off_array[frequency_dividor] - res_on_tmp;
      if(diff > max_diff) {
        res_off = res_off_array[frequency_dividor];
        res_on = res_on_tmp;
        frequency_dividor_tmp = frequency_dividor;
        max_diff = diff;
      }    
    }
  }
  frequency_dividor = frequency_dividor_tmp;

  toggle_amp(false); //  
  
  if(cur_on > cur_off + CUR_MINIMAL_DIFF) { 
    cur_edge = cur_off + (cur_on - cur_off) / 2; //    ,     
 
    if(res_on + RES_MINIMAL_DIFF < res_off) {
      res_edge = res_off - (res_off - res_on) / 2; //    ,      

      //   
      eeprom_write_word(&EEPROM_cur_edge, cur_edge);
      eeprom_write_word(&EEPROM_res_edge, res_edge);
      eeprom_write_byte(&EEPROM_frequency_dividor, frequency_dividor);
      
      blink_load(1); //  
    } else {
      blink_load(2); //    
      if(first_on()) stop();
    }
  } else {
    blink_load(3); //    
    if(first_on()) stop();
  }
}

ISR(WDT_vect) {
  WDTCR |= (1 << WDTIE); //    watchdog   ""    
}

EMPTY_INTERRUPT(ADC_vect); //     ,     

int main(void)
{
  init_vars();
  init_pins();       
  init_interrupts(); 
  init_settings();

  if(tp_reset || first_on()) {
    calibrate(); //          
  }

  //  
  while(true) {
    set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
    sleep_cpu(); //   watchdog

    if(++clk >= INTERVAL) {
      do_main(); //  
      clk = 0;
    }
  }
}

Archiv mit Diagramm, Verkabelung und dem gesamten Atmel Studio 7-Projekt

Positionssensor für Notlichtschalter