CC BY
8РАЗРАБОТКА МНОГОКАНАЛЬНОГО ТАЙМЕРА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ _ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ БЫТОВЫМИ ПРИБОРАМИ
Гребенщиков Павел Александрович
Студент 4 курса кафедры электроники и микроэлектроники ФГБОУ ВО «Магнитогорский Государственный Технический Университет им. Г.И. Носова»,
г. Магнитогорск
Ахметдинов Дмитрий Александрович
Студент 4 курса кафедры электроники и микроэлектроники ФГБОУ ВО «Магнитогорский Государственный Технический Университет им. Г.И. Носова»,
г. Магнитогорск
DEVELOPMENT OF MULTICHANNEL TIMER TO CONTROL ELECTRICAL HOUSEHOLD APPLIANCES Grebenshchikov Pavel, 4th year student of the Department of electronics and microelectronics FSBEI HE «Nosov Magnitogorsk State Technical University», Magnitogorsk
Ahmetdinov Dmitry, 4th year student of the Department of electronics and microelectronics FSBEI HE «Nosov Magnitogorsk State Technical University», Magnitogorsk АННОТАЦИЯ
В статье описана разработка многоканального таймера для управления электрическими бытовыми приборами (220 В), представлена принципиальная электрическая схема и алгоритм управляющей программы. ABSTRACT
The article describes the development of a multichannel timer for control of electrical household appliances (220 V), a circuit diagram and a control program algorithm.
Ключевые слова: бытовой таймер; многоканальный таймер. Keywords: household timer; multichannel timer.
В информационную эру люди стараются автоматизировать любые процессы с целью максимально оптимизировать свое время. Так, выполнение рутинных событий заменяется электронными приборами, работу которых, в свою очередь, можно так же автоматизировать.
Значительную часть времени в жизни каждого человека занимает взаимодействие с бытовыми приборами (питающимися от сети 220 В), чаще всего во время приготовления пищи. Включение и выключение таких
Рисунок 1
Разрабатываемый таймер должен быть наиболее простым, чтобы максимально удешевить производство и снизить конечную стоимость устройства.
В качестве управляющего устройства был выбран микроконтроллер (МК) А^е! АТтеда8 с тактовой частотой 1 МГц [1]. Данный МК выбран из-за своего соотношения цена-качество, доступности, надежности и возможности для расширения функционала устройства.
приборов можно автоматизировать с помощью электронного многоканального таймера.
Таймер рассчитан на подачу сигнала включения либо выключения электрического прибора по истечению заданного пользователем времени. Таким образом, пользователь не отвлекается на совершение лишних действий и может заниматься другими делами.
Структурная схема простого таймера представлена на рисунке 1.
К блоку ввода относятся четыре нефиксирующиеся кнопки ("выбор", "-","+", "старт").
К блоку индикации относятся 4 светодиода для контроля включения устройств и четырехразрядный семи-сегментный индикатор с общим катодом NFD-3641AS.
В блоке сопряжения с приборами 220В применяются: биполярный п-р-п транзистор КТ315В, диод КД105, электромагнитное реле NRP05-C-05D ^ / 3А, 250VAC).
- Структурная схема многоканального таймера
Была разработана принципиальная электрическая схема устройства, представленная на рисунке 2.
Рисунок 2 - Принципиальная электрическая схема многоканального таймера
Номинал резисторов R1-R4, R17-R19 - 1 КОм, мощность - 0,125 Вт, R5-R16 - 470 Ом, мощность - 0,125 Вт.
LED1 - индикатор работы нагрузки (горит, когда прибор включен), цвет - зеленый. LED2-LED4 - индикаторы выбора канала (в один момент времени горит один светодиод в зависимости от выбранного канала), цвет - красный.
SW1 - кнопка выбора устройства, SW2 - кнопка " +", SW3 - кнопка "-", SW4 - кнопка старта обратного отсчета.
В управляющей программе осуществляется опрос нажатых кнопок и вывод информации на блок индикации.
Блок-схема алгоритма управляющей программы представлена на рисунках 3 и 4.
Рисунок 3 - Блок-схема алгоритма управляющей программы
Рисунок 4 - Блок-схема алгоритма управляющей программы
Первые два разряда семисегментного индикатора показывают часы, а следующие два - минуты таймера. Шаг изменения таймера - 1 минута, максимальное значение - 99 часов 59 минут.
Разработанное устройство является простым трехканальным реле времени для электрических приборов, питающихся от сети 220 В. Оно может найти свое применение как в быту (например на кухне), так и
для выполнения простых рабочих задач по автоматизации процессов.
Данный таймер может быть усовершенствован по следующим критериям: увеличение числа каналов, увеличение точности измерения, усовершенствование блока индикации (замена семисегментного индикатора на ЖК экран, сенсорный экран), добавление функции часов реального времени, улучшение функционала путем программной реализации долгого нажатия кнопок либо добавлением новых кнопок.
Список литературы:
1. 8-bit Atmel with 8Kbytes in-system programmable flash [Текст]: datasheet / Atmel. - Rev. 2486AA. - San Jose: Atmel Corporation, 2013. - 331 с.
2. Панов, А.Н. Электронные промышленные устройства [Текст]: лабораторный практикум / Лукъянов С.И., Сидельникова Е.И., Васильев А.Е. - Магнитогорск: МГТУ, 2004 г. - 104 с.
АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ХАРАКТЕРНЫХ ТОЧЕК ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Карпова Надежда Евгеньевна
к.т.н., доцент
Самарский государственный технический университет доцент Самарского государственного технического университета
г. Самара
ANALYSIS OF ERROR OF THE CURRENT AND VOLTAGE DETERMINING WITH USING CHARACTERISTIC VALUES WITH A VIEW TO ENHANCE THE ACCURACY MEASUREMENT OF HARMONIC SIGNALS PARAMETERS
Karpova Nadezhda Evgenievna, Ph.D. in Engineering Docent Samara State Technical University, Associate Professor Samara
АННОТАЦИЯ
В статье исследуется метод определения среднеквадратического значения тока и напряжения периодических сигналов по отдельным мгновенным значениям сигналов. Метод основан на сравнении ортогональных составляющих напряжения. Приводятся результаты оценки погрешности метода из-за отклонения реального сигнала от гармонической модели. Результаты показывают существующие зависимости погрешностей определения силы тока и напряжения от угла сдвига фаз, что позволяет оценить предельные значения погрешностей. ABSTRACT
In this article is investigated the method of determining the rms voltage and current of periodic signals by using of individual instantaneous signals values. The method is based on a comparison of orthogonal signal components. The results of evaluation of the methods error due to the deviation of the real signal from its harmonic model are presented. The results show there is a dependency of errors of current and voltage determination on the phase angle, which allows to evaluating the maximum values of errors.
Ключевые слова: интегральные характеристики, мгновенные значения сигналов, гармоническая модель. Keywords: integral characteristics, instantaneous signals values, harmonic model.
Оценка параметров электрических сигналов является актуальной задачей в настоящее время. Для решения этой задачи используются разнообразные методы измерения интегральных характеристик гармонического сигнала (ИХГС). В то же время к таким методам предъявляются требования повышения точности результатов измерений. Поэтому важной задачей является разработка и оценка точности методов измерения ИХГС.
Существует группа методов измерения ИХГС по отдельным мгновенным значениям сигнала, не связанным с периодом сигнала. Один из таких методов [2] основан на сравнении ортогональных составляющих сигналов и использует формирование только дополнительного сигнала напряжения.
В данном методе формируется дополнительный сигнал напряжения, сдвинутый относительно входного
на 90°; в момент перехода дополнительного сигнала через ноль измеряют мгновенные значения входных сигналов напряжения и тока, в момент перехода входного сигнала напряжения через ноль измеряют мгновенное значение тока. Информативные параметры определяют по мгновенным измеренным значениям.
При таком способе определения ИХГС мгновенные значения сигналов напряжения и тока равны:
и = ит;
<1Х = 1т сс^ ф; (1)
Л = 1т вШф.
где и11 - мгновенное значение дополнительного сиг-
