„Kako bi lahko omejil čas delovanja ventilatorja?“ me je nekoč vprašal prijatelj, potem, ko je že nekajkrat pozabil izklopiti ventilator na svojem vikendu, ta pa se je potem dneve in dneve vrtel brez potrebe. To me je spodbudilo, da sem se lotil izdelave preprostega programirljivega časovnega stikala, ki je rešilo to prijateljevo težavo, seveda pa ima široko paleto možnosti praktične uporabe.
Osnovno shemo programirljivega časovnega stikala prikazuje slika1, priključitev tega stikala v tokokrog pa slika 2. Vidimo lahko, da je časovno stikalo povezano med stikalom omrežne napetosti in porabnikom in da upravlja s porabnikom takrat, ko je stikalo omrežne napetosti sklenjeno. V odvisnosti od vpisanega programa v krmilni mikrokontroler lahko časovno stikalo izklopi porabnik po preteku določenega časa, ga vključiti z zakasnitvijo, lahko ga izmenično vklaplja in izklaplja v določenih časovnih intervalih in podobno. Ko izklopimo omrežno stikalo, ostaneta breme in časovno stikalo za trenutek brez napajanja, ko pa ga spet vklopimo, se ponovno aktivira tudi delovanje časovnega stikala, ki začne z izvajanjem programa od začetka.
Programabilni element časovnega stikala je mikrokontroler ATtiny13, ki s postavljanjem logičnega stanja na izhodnem priključku PB4 vključi in izključi rele Re1. Majhni 5-Voltni releji, kot je na primer V23105-A5001-A201, ki smo ga uporabili v tem projektu, imajo navitje s porabo 150 mW, kar pomeni, da je potrebno za upravljanje z delovanjem releja prek navitja zagotoviti tok 30 mA. Tako visok tok lahko še vedno zagotavlja mikrokontroler, zato smo lahko rele na sliki 1 povezali neposredno na njegov izhodni priključek PB4.
Mikrokontroler uporablja za svoje delovanje interni RC oscilator frekvence 9,6 MHz, ki je s programskim aktiviranjem internega delilnika zmanjšana na 600 kHz. S taktom pri frekvenci 600 kHz mikrokontroler deluje dovolj hitro, obenem pa mu s tem zmanjšamo porabo pod 1 mA. Skupna poraba vezja v aktivnem stanju je tako v največji meri določena s porabo releja in znaša komaj nekaj več kot 30 mA, tako da bo za napajanje zadostoval miniaturni mrežni transformator moči 0,35 VA. Namesto transformatorja s dvojnim sekundarnim navitjem lahko uporabimo tudi model z enim samim navitjem, vendar moramo v tem primeru uporabiti štiri usmerniške diode, ki jih povežemo v Graetz-ovo mostično vezavo.
Program
Mikrokontroler je sprogramiran s programskim jezikom Bascom AVR. Na začetku programa določimo hitrost delovanja mikrokontrolerja in spremenljivki „Minute“ in „Ure“, s pomočjo katerih bom določili časovne zakasnitve:
$crystal = 600000
Config Clockdiv = 16 ‚clock= 600kHz
Dim Minute As Byte , Ure As Byte
Določiti moramo še izhodni priključek PB.4 kot izhodni in ga postaviti v stanje „1“ (rele izklopljen):
Config Pinb.4 = Output
Portb.4 = 1 ‚izklopi rele
Potem sledi glavni del programa, v katerem po izbranem protokolu vklapljamo in izklapljamo porabnik. V naslednjem primeru se porabnik vklopi 10 minut po vklopu omrežnega stikala in ostane vklopljen eno uro…
Programabilno časovno stikalo
