W związku z uruchomieniem większego akwarium, zaistniała potrzeba zmiany oświetlenia, gdyż oryginalnie zamontowane dwie świetlówki T8 nie dają rady w 200l akwarium, postanowiłem dorobić oświetlenie LED.
Założenia początkowe sterowanika:
- Stabilizacja i pomiar temperatury z dokładnością nie mniejszą niż 0,1°C.
- Układ wykrywania niesprawności grzałki oraz poprawność działania układu załączającego grzanie.
- Zintegrowany zegar RTC sterujący oświetleniem.
- Możliwość ściemniania i rozjaśniania oświetlenia LED, być może parametry ściemniania będą konfigurowalne przez użytkownika.
- Wyświetlacz LCD informujący o czasie i temperaturze.
- Budowa modułowa zawierające stosunkowo łatwo dostępne elementy.
Jako źródło światła będzie na początek służyło 12 diod XR-E Q3 WD zasilanych 700mA (jako że tanio udało mi się kupić i być może zostaną dodane diody Royal Blue w ilości 3 lub 4 sztuk).
Projekt obejmuje dodatkowo zbudowanie zintegrowanego sterownika: termostat + zegar + sterowniki LED, tak więc jako bardziej uniwersalny umieściłem temat w "projektach".
Na początek projekt przewiduje trzy przetwornice, które zostaną umieszczone na wspólnej płytce, nic jednak nie stoi na przeszkodzie aby układy zwielokrotnić przez dodanie dodatkowych płytek z układami PT4105.
Diody połączone będą szeregowo czwórkami, a każda z nich będzie zasilana z osobnej przetwornicy opartej o popularne układy PT4105, pozyskane z demontażu z driverków.
Jako, że schemat przetwornicy jest ogólnie znany, przytoczę tylko uproszczony rysunek z rozrysowaną częścią regulacji prądu scałkowanym sygnałem PWM.
Układ jest bliźniaczo podobny do rozpatrywanego w temacie
Przetwornica CC z trybami .
Wartości rezystorów w układzie całkującym sygnał PWM są na razie przybliżone i będą ustalone doświadczalnie, choć nie są to elementy krytyczne, gdyż ich zadaniem będzie jedynie płynne ściemnianie LED i nie jest konieczne ich precyzyjne wyłączenie, gdyż to zostanie zrealizowane za pomocą wejścia CE przetwornicy. Ciekawostką układową jest, iż prąd maksymalny z przetwornicy, uzyskiwany jest przy braku sygnału PWM, a jego pojawienie wpływa na zmniejszenie prądu....
Prąd zasadniczy został ustalony na poziomie około 700mA (rezystor 0,28Ω, czyli dwa równoległe 0,56Ω, co zostało uwzględnione w projekcie płytki), gdyż taka wartość jest zalecana przez wytwórcę, a w tym zastosowaniu będzie wystarczająca.
Zadaniem układu sterującego będzie rozjaśnianie LED od minimum do max przez określony czas po włączeniu, następnie załączone zostanie równolegle oświetlenie na świetlówkach T8. Po określonym czasie świecenia, zostaną wyłączone świetlówki T8, a następnie LED będą ściemniane i w końcu wyłączone.
Ściemnianie i rozjaśnianie postanowiłem zastosować, jako bardziej naturalne, poza tym będzie mniej stresujące dla ryb, niż nagle pojawiający się dzień...
Teraz pierwsza część schematu:
Mamy tutaj zasilanie procesora, część analogowa i cyfrowa oddzielone zostały filtrami LC, ze względu na użycie układu ATmega8L, gdybym zastosował układ DIL nie miało by to sensu, ze względu na układowy błąd polegający na wewnętrznym zwarciu obu wejść zasilających.
Jako układ dostarczający napięcie referencyjne pracuje TL431 z układem potencjometru wieloobrotowego, dla ustalenia Vref 2V, co jest związane z użyciem układu LM35 w charakterze czujnika temperatury. W związku z tym, że jego charakterystyka to 1mV/1°C, zastosowałem dodatkowy wzmacniacz operacyjny LM358, o wzmocnieniu 2x. Znajduje się on w samym czujniku, co powoduje też, że napięcie pomiarowe jest bardziej odporne na zakłócenia.
Do sygnalizacji stanów pracy użyto dwóch portów sterujących diodami LED. Jedna dioda wskazuje załączenie grzałki, druga zapala się w momencie nieprawidłowości w układzie grzania, tj. przerwy w obwodzie grzałki (brak prądu płynącego przez grzałkę pomimo podania sygnału włączającego) oraz zwarcia w obwodzie grzałki, (przepływ prądu mimo wyłączenia układów sterujących). Oczywiście będzie tu zastosowana zwłoka w diagnostyce, ale będzie to rząd sekund.
Pozdrawiam
PS: Dalsze relacje w trakcie postępów
