В этой статье представляю Вам 2-х канальное дистанционно-управлямое реле, предназначенное для коммутации нагрузок, подключенных к сети переменного тока с напряжением 220В. Диаппазон питающего напряжения данного двухканального реле и подключаемой нагрузки (если это допустимо для нагрузки) - от 100В до 240В переменного тока. Ток, коммутируемый реле может достигать 7А (как написано производителем на маркировке реле, но я эти значения тока коммутации считаю сильно завышенными для применяемого типа реле). Думаю, что реально до 2А будет безопасно эксплуатировать данное реле.
Данное устройство имеет два релейных канала, которые могут управляться:
- дистанционно по радиоканалу на частоте 433 МГц (протокол с кодировкой EV1527) с помощью пультов и радиовыключателей;
- дистанционно по сети WIFI,что позволит со смартфона управлять подключенной нарузкой и интегрировать данные реле в систему умного дома;
- с помощью выключателей, подключенных с помощью проводов к двухканальному реле (применительно для управления освещением можно подключить штатные выключатели).
Дополнительно в устройстве предусмотрен вход для подключения цифровых датчиков температуры и влажности, который позволит в дальнейшем обеспечить возможность расширения функций устройства.
Схема двухканального реле:
В схеме применены следующие компоненты:
- А1 - плата микроконтроллера;
- А2 - плата источника питания и реле;
- С1 - конденсатор танталовый 10...47 мкФ на напряжение 10...25В
- D1 - микросхема стабилизатора напряжения AMS1117ADJ;
- F1 - предохранитель на ток 0,1...0,5А;
- R1,R2 - чип резистор 0805, 330...470 Ом, 0,125...0,25Вт;
- R3 - чип резистор 0805, 200 Ом, 0,125...0,25Вт;
- R4 - чип резистор 0805, 120 Ом, 0,125...0,25Вт;
- R5 - чип резистор 0805, 100...120 Ом, 0,125...0,25Вт;
- V1 - оптопара MOCD213M;
- Х1,Х2 - любой клеммник, подходящий конструктивно.
Схема платы микроконтроллера:
В плате микроконтроллера применены следующие компоненты:
- A1 - WIFI модуль ESP12F, выполненный на базе микроконтроллера ESP8266 (приобретал на AliExpress);
- A2 - приемник радиоканала на 433 МГц (приобретал на AliExpress);
- D1 - микроконтроллер фирмы Microchip PIC16F1823;
- C1 - конденсатор танталовый 10...47 мкФ, 6,3...10В;
- C2...C4 - чип конденсатор керамический, 0805, 0,1 мкФ...1 мкФ, 25В;
- R1...R3 - чип резистор, 0805, 4,7...10кОм, 0,125...0,25Вт;
- R4 - чип резистор, 0805, 100...120 Ом, 0,125...0,25Вт;
- R5...R11 - чип резистор, 0805, 4,7...10кОм, 0,125...0,25Вт;
- S1,S2 - тактовая кнопка (приобретал на AliExpress) ;
- V1 - любой светодиод;
- X1 - вилка PLS-7;
- X2 - вилка PLS-9.
Схема платы источника питания и реле:
В плате источника питания и реле применены следующие компоненты:
- A1 - модуль источника питания (АС/DC преобразователь) HLK-PM01 со следующими параметрами: входное напряжение переменного тока 100...240VAC, выходное напряжение +5VDC, мощность потребления нагрузки не более 3Вт.
- С1 - чип конденсатор керамический, 0805, 1...4,7мкФ, 25В;
- K1,K2 - реле JQC-3F(T73)-5VDC;
- R1...R4 - чип резистор, 0805, 4,7...10кОм, 0,125...0,25Вт;
- V1,V2 - транзистор BC846B;
- V3,V4 - диод GS1M;
- Х1 - вилка PLS12 (некоторые штыри удалены)
Описание работы
Конструктивно устройство состоит из трех плат:
- плата микроконтроллера;
- плата источника питания и реле;
- плата соединений.
Описание платы микроконтроллера.
Основным функциональным элементом платы микроконтроллера является микроконтроллер D1 фирмы Microchip PIC16F1823.
На данный микроконтроллер возложены следующие функции:
- прием и декодирование команд, полученных по радиоканалу с помощью приемника радиочастотных сигналов А2;
- прием по последовательному интерфейсу и обработку сигналов, поступающих от WIFI модуля A1;
- обработку сигналов управления от внешних выключателей;
- формирование сигналов управления выходными реле (цепи OUT1 и OUT2);
- запоминание новых кодов управления, поступающих по радиоканалу, что позволяет применить для управления новые пульты и радиовыключатели
Контроллер D1 осуществляет прием и запоминание кодов команд управления от пультов и радиовыключателей, работающих с кодировкой EV1527.
Устройство может запомнить 10 кодовых комбинаций для каждого выходного реле. Таким образом каждый канал устройства будет реагировать на нажатие кнопок от 10 (если это необходимо) пультов или радиовыключателей. При каждом нажатие кнопки состояние реле будет меняться на противоположное.
Для вхождения в режим обучения используется кнопка S2.
При нажатии кнопки S2 один раз - индикатор V1 "моргнет" один раз, после чего устройство будет ожидать сигнал от пульта или радиовыключателя. При поступление радиосигнала он будет принят и код кнопки пульта будет сохранён в энергонезависимой памяти микроконтроллера для управления реле первого канала.
При нажатии кнопки S2 два раза, индикатор мигнет два раза и при поступлении сигнала запомнит его для управления реле второго канала.
При нажатии кнопки три раза произойдет стирание всех кодов из памяти микроконтроллера.
Микроконтроллер D1 осуществляет обработку команд, поступающих по последовательному интерфейсу UART от WIFI модуля A1 и формирует следующие сигналы управления выходными реле:
- включение реле первого канала при поступлении команды !@#O1ON;
- включение реле второго канала при поступлении команды !@#O2ON;
- отключение реле первого канала при поступлении команды !@#O1OFF;
- отключение реле второго канала при поступлении команды !@#O2OFF;
- включение реле обоих каналов при поступлении команды !@#ALLON;
- отключение реле обоих каналов при поступлении команды !@#ALLOFF.
WIFI модуль A1 служит для обеспечения возможности управления выходными реле с помощью смартфона, планшетник или персонального компьютера. А также для обеспечения возможности интеграции двухканального реле в систему умный дом. Подробней об управлениии данным устройством по сети WIFI будет описано ниже.
Кнопка S1 служит для занесения программного обеспечения в WIFI модуль.
Разъем X1 служит для соединения с платой соединений;
Разъем X2 предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера D1 и WIFI модуля A1.
Продолжение следует....