Четырех канальный диммер с управлением по сети RS485 с протоколом ModBus

25 апреля 2019, 08:11

Представляю четырех канальный диммерный блок, разработанный на основе релейного блока для управления освещением в системах домашней автоматизации. В текущей версии устройства реализовано:

  • Управление четырех выходов по принципу «N вход - N выход»
  • Установка задержки включения и (или) выключения выхода. Задержка может быть установлена от 1 сек. до 256 сек. с шагом 1 сек., либо от 10 до 2560 сек. с шагом 10 сек. 
  • Смеситель входов, позволяющий подключить к любому из четырех входов любые из четырех выходов.
  • Работа симмисторных выходов  блока в режиме диммирования, диапазон регулировки 0-100%.

Принципиальная схема устройства управления аналогична релейному модулю.  Основная разница, в выходных каскадах. Здесь в качестве силовых элементов применяются симисторы или твердотельные реле без встроенного детектора нуля (Zero Cross Detector). А для определения момента перехода питающего напряжения через 0 собрана схема "детектора нуля" с малым током потребления. Конструктивно диммерный блок, так же состоит из двух плат - платы управления и платы силовых элементов, размещаемых в одном корпусе на DIN-рейку.

Диммерный блок может работать и как релейный блок и как диммер. Зависит это от выбранного режима управления. Управление в режимах «выключатель» и «кнопка» происходит без диммирования. Выходные симисторы в этих режимах либо весь период открыты, либо закрыты.

В режиме "диммера" управление осуществляется кнопкой. Кратковременное нажатие (менее 0.5 сек.) на кнопку приводит к выключению/включению выхода с плавным изменением от 0% до установленного уровня диммирования. Удержание в нажатом положении кнопки более 1 сек. приводит к плавному изменению уровня, с реверсированием направления изменения уровня диммирования при повторном длинном нажатии. С входа ручного управления, кнопкой можно установить уровень  диммирования от 8% до 100% (командами Modbus RTU через интерфейс RS485 доступен полный диапазон от 0 до 100%)

Вход может работать как кнопка, как выключатель, как диммерная кнопка или вход может быть отключен от управления.

Имеется еще пятый вход, который работает как кнопка «выключить/включить все». Короткое нажатие на эту кнопку приводит к выключению всех выходов, а если ее нажать и подержать более 1 сек. произойдет включение всех выходов (включение которых настроено).

Настройка режимов может производиться как командами через интерфейс RS485, так и с помощью кнопки программирования. Для смены режимов необходимо установить требуемое сочетание состояния входов и выходов (см. таблицу), нажать и подержать кнопку программирования от 3 до 5 сек. Для удобства программирования при нажатии на кнопку программирования более 2 сек. временно все входы начинают работать как кнопки, что позволяет произвести все необходимые пред установки состояний входов и выходов.(просто удерживаем кнопку программирования и в это время выставляем состояния выходов и входов в требуемое состояние, далее отпускаем кнопку программирования) 

Если подержать кнопку программирования более 10 сек., в память устройства запишется текущее состояние выходов, которое будет устанавливаться при включении питания. Текущее состояние входов при этом будет являться настройкой реакции выходов на вход «выключить/включить все».

Диммерный блок может управляться по интерфейсу RS485 (Modbus RTU). Устройство понимает более 50 команд, которые позволяют тонко провести настройку, контролировать состояния входов и выходов, вести различное управление выходами. 

Для тех кто не хочет разбираться с таблицей команд ModBus Вот адреса ячеек EEPROM в которых хранятся настройки диммерного (релейного) блока. Можно записать требуемые предустановки сразу при программировании микроконтроллера.

Адреса используемых ячеек EEPROM:
  • 0x00 – настройка входов кнопка/выключатель/диммерная кнопка/отключен
  • 0x01 – настройка состояния реле при включении питания
  • 0x02 – сетевой адрес устройства
  • 0x03 – настройка состояния реакции выходов на вход «выключить/включить все»
  • 0x11 – настройка значение константы диммирования (определяет уровень диммирования установленный после включения питания)

Аппаратная часть диммерного блока  разработана в среде EasyEDA - В Проекте опубликована схема, разработана печатная плата, и приложен файл с архивом в котором находится: 

  • краткое описание проекта; 
  • файлы прошивки микроконтроллера;
  • таблица поддерживаемых ModBus команд 
И в заключении -вот небольшое видео с демонстрацией работы режима диммирования в релейном блоке.

я его снимал еще во время разработки поэтому выходной каскад собран на бредборде....


Все новости мира умных домов - t.me/SprutAI_News

Остались вопросы? Мы в Telegram - t.me/soprut

  1. Дмитрий Батюшин (ReD)
    Дмитрий Батюшин (ReD) 2 месяца назад

    Отличное продолжение цикла. 

  2. Александр Вайдуров (AlexAW)
    Александр Вайдуров (AlexAW) отредактировано 2 месяца назад

    Спасибо. Вот про дальнейшую разработку диммера для светодиодных лент пока полноценной статьи не получится. Т.к. блоку не разработана еще печатная плата. Софт для МК отработан и даже в нескольких вариантах. Ща планирую еще его поправить с целью обеспечения линейного изменения яркости. (у светодиодов яркость сильно нелинейно зависит от тока). И еще хочу кроме отдельного управления яркостью каналов, добавить установку яркости и цвета одним полусловом 65536 вариантов. 

    Пока для затравки вот ссылка на видео моих экспериментов. 

  3. Александр Вайдуров (AlexAW)

    Сюда, для фотоотчета особо добавить нечего. Это тот же релейник. Вот стоит два штуки, но пользуюсь ими как обычными релейными блоками с симмисторным выходом. Нет у меня ламп накаливания. А светодиодки (по крайней мере что я испытывал, диммируются не так как мне бы хотелось). 

    1000x_image.jpg?1556295685
К списку статей

Скидки для сообщества

Wiren Board

+7 495 150-66-19
Промокод:
SPRUTHUB
Размер скидки:
10%
Не работает на блоки питания, антенны и т.п, не работает на демо-чемодан.

Разумный дом

+7 487 223-51-50
Промокод:
71
Размер скидки:
20%
Указывать в письме или комментарии к заказу

Похожие статьи

04 сентября 2018, 12:14
Интеграция RGB ленты на ESP8266 с прошивкой tasmota в систему HomeBridge (HomeKit)
09 ноября 2018, 20:54
Кейс создания умного дома без каких либо прокладок в виде Raspberry pi
02 ноября 2018, 12:14
Кнопка звонка с уведомлениями в HomeKit
15 октября 2018, 09:05
Прошивка для Sonoff c нативным HomeKit
15 ноября 2018, 09:42
Способы автоматизации механических ворот
27 октября 2018, 12:20
Нативный Термостат для котла на ESP8266 с поддержкой Apple HomeKit
01 октября 2018, 07:43
Нативный HomeKit на ESP8266
15 июня 2018, 12:13
Охранная система в гараж на ESP8266 с интеграцией в Apple HomeKit
02 октября 2018, 18:41
Установка SDK для компиляции прошивок под HomeKit
19 марта 2019, 22:19
Обзор долгожданного 2х канального zigbee реле от Aqara, сравнение с конкурентами и небольшой тест на Deconz, Mi Hub и Aqara Hub.