Астрономический таймер. Конструкция, настройка и применение.

IOPA4ЭлектроникаДобавлено 22 комментария Принципиальная схема.Для того чтобы облегчить труд человека и для экономии электроэнергии, опять же из-за забывчивости человека, в практике применяются всевозможные автоматы. В частности автоматические выключатели наружного освещения. В основе их работы для удешевления схемы применяют фотооптику и компараторы. Недостатки очевидны: фотоприемник нужно установить в определенное место, защитив от природных осадков, пыли и постороннего света. Из-за чего приходится устройство размещать в неблагоприятных условиях (вне помещений) и тщательно герметизировать и утеплять, изобретать защиту от постороннего света, влаги и защиту фотоприемника. В зимнее время фотодатчик будет обмерзать и забиваться снегом.Данное устройство лишено этих недостатков. Его можно расположить непосредственно в электрощите рядом с контактором (магнитным пускателем, выключателем). Питание осуществляется от этой же сети.В основу работы устройства положен математический расчет астрономических явлений, таких как восход и заход солнца. В книге Я. Меёуса «Астрономические формулы для калькуляторов» (М., «Мир» 1988 г.) были опубликованы очень точные формулы для астрономических расчетов. В 1989 году О.Монтенбрук и Т.Пфлегер в книге «Астрономия с персональным компьютером» выложили основы применения математических формул для машинных языков высокого уровня Pascal и C. Что есть современный компьютер – это микро ЭВМ. Почему бы эти изыскания не применить к AVR микроконтроллерам. Выбор пал на Atmega8 из-за относительной дешевизны. Индикатор семисегментый светодиодный на четыре знакоместа. Часы реального времени (DS1307) с батареей (CR2032), а также использование eeprom позволяет запоминать настройки в случае пропадания сетевого питания. Схема довольно простая и под силу радиолюбителю средней квалификации. Печатная плата изготовлена методом ЛУТ, поэтому дорожки выполнены утолщенными, со стороны деталей проложены перемычки из одножильного луженого провода диаметром 0,5 мм. Микросхемы в DIP корпусе. Математика в программе расчета восхода и захода солнца довольно сложная, но даже микроконтроллер с тактовой частотой в один мегагерц справляется быстро, то есть при программировании нового МК, фьюзы установлены по умолчанию.Особенности программы.Должно получиться примерно так.Заготовку накладываем на рисунок, не прикасаясь к поверхности фольги. Заворачиваем концы бумаги на плату, чтобы она не елозила. На утюге регулятор температуры ставим на двойку. Прогреваем утюг. Под плату подкладываем лист писчей(офисной) бумаги, сложенной в четверо и ставим сверху утюг. Прогреваем этот «пирог» в течение 10 минут. Переворачиваем плату и накрываем утюгом. Греем еще пять минут и затем аккуратно, без сильного нажима, проглаживаем бумагу, пока не начнет выступать рисунок платы. Осторожно кладем на холодное место плату и даем остыть до комнатной температуры. Остывшую плату замачиваем в теплой воде минут на 10. Затем осторожно отделяем бумагу и в проточной воде начинаем смывать остатки бумаги, протирая пальцами. Иногда между дорожками бумага не смывается до конца. Тогда готовим слабый раствор уксуса или лимонной кислоты, опускаем туда плату. Будет небольшой пшик, это растворятся остатки мела в кислоте и тщательно промываем плату. Если вдруг обнаружится, что некоторые проводники плохо пропечатались, подправляем радиомаркером R-teck. Травим в хлорном железе и лудим в расплаве Розе, затем распаиваем радиодетали.Вид распаяной платы.Первое включение.После того, как мы распаяли плату, тщательно ее промываем кисточкой, смоченной сначала в бензине и затем смоченной в ацетоне. Просушиваем. Программируем микроконтроллер двумя прошивками. Flash файлом с расширением *.hex или *.rom, EEPROM *.eep.Проверяем на наличие ошибок и коротышей. Подключаем питание, сначала на несколько секунд появляется заставка с версией прошивки, за это время заряжается конденсатор управления затвором мосфет и запускается программа, вычисляющая время моментов гражданских сумерек, далее она будет запускаться один раз в сутки в 00:00 часов и подпрограмма, решающая включить или выключить свет. Эта подпрограмма запускается каждую минуту. Нажав кнопку «Ввод», левая когда индикатор внизу, выставляем Lt широту, Ln долготу, 2n зону, 2018 год, Г⅂ месяц, dn день, hr часы, nn минуты, tu время выключения и tn время включения в ночное время для экономии энергии, чтобы отключить эту опцию, нужно выставить одинаковое время. Допустим 00 и 00. Следующее нажатие переведет в рабочий режим с отображением времени с мигающей секундной точкой. Устройство готово к работе. Номиналы деталей допускают отклонения в разумных пределах +-20%. Начало светлого времени Начало темного времени Данные рассчитаны для широты 69, долготы 33, временная зона 3. Для проверки расчетов данные брались с сайта.Дополнительная информация.Это относится к тем, кому трудно изготовить плату самостоятельно. Заходим на сайт, расплачиваться можно несколькими способами, в том числе и картой банка.Щелкаем по кнопочке «Add your gerber file», выбираем ваши гербер файлы, при изготовлении астротаймера выбираем Proteus_LED_smd(GR) — CADCAM.ZIP прямо в сжатом виде. Через несколько секунд видим рисунок платы. По умолчанию 10 плат стоят 2 доллара.Выбираем «SAVE TO CART» и переходим к оформлению заказа. Дополнительная плата за тоставку появится в итоговой сумме. Проверить и просмотреть вид платы можно нажав «Gerber Viewer», там будет два вида Top и Bottom.Мои файлы, исходники в CodeVisionAVR, проекты в Proteus, гербер файлы, PDF файлы, рисунки прилагаются. Архив zip.Приложение:Посмотреть онлайн файл: bottomgr.pdfПосмотреть онлайн файл: bottom_smd.pdfПосмотреть онлайн файл: proteus_led_smdgr.pdfПосмотреть онлайн файл: proteus_led_smd.pdfПосмотреть онлайн файл: topgr.pdfПосмотреть онлайн файл: top_smd.pdfПосмотреть онлайн файл: astrotaymer2.docДоставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь. ДомойСтатьи по электромонтажуАстрономический таймер. Конструкция, настройка и применение.

Астрономический таймер, или, как иногда называют данные приборы — астрономическое реле и реле с астрономической программой — позволяет автоматически управлять освещением в зависимости от географического местоположения и астрономического времени, т.е. времени года и реального времени.

В наше время для управления освещением на улице и прилегающей к дому территории чаще всего используются фотодатчики. Фотодатчики включают освещение в зависимости от величины естественной освещенности. Как-то так получилось, что все немного подзабыли наиболее популярное техническое решение относительно недавнего прошлого — включение и выключение освещения с помощью суточного реле времени.

Еще до появления фоторезисторов и других фотоэлементов для автоматизации освещения активно применялись различные автоматические устройства с часовыми механизмами. Эти устройства включали и отключали освещение в предварительно заданное время суток.

Принцип работы этих реле был основан на вращении программного диска с отверстиями, в которые вкручивались специальные штифты по заданной программе. Диск вращался с помощью часового механизма. Пружина часового механизма заводилась под действием электромагнита. При вращении диска штифты нажимали на микровыключатели и при этом включали и отключали освещение.

   Реле времени 2РВМ

У этого способа управления освещением есть свои преимущества и недостатки. Преимущества, в основном, связаны с тем, что на работу  осветительной установки не влияют никакие случайные засветки. Реле — это относительно простое устройство и его можно размещать абсолютно в любом месте, в том числе и в помещении. В то время, как фотодатчик должен обязательно находится в месте контроля естественной освещенности. 

Главный недостаток использования суточного реле времени заключается в том, что время восходов и закатов солнца постоянно меняется, что требует регулярной подстройки механизма на новые значения времени восхода и заката солнца что очень не удобно. Если этого не делать, то через определенное время такие реле давали большие погрешности при включении, например включали лампы, тогда когда в этом необходимость полностью отсутствовала из-за достаточно хорошего уровня естественной освещенности.

С бурным развитием электроники и микропроцессорной техники появляются все более умные устройства, которые напоминают старые проверенные технические решения на более качественном уровне.

   Современный астрономический таймер

Так как в некоторых случаях ограничить обычный датчик освещенности от случайных засветок неимоверно сложно, то на помощь может прийти устройство, в котором необходимость во внешнем датчике освещенности полностью отсутствует — цифровой астрономический таймер.

По своему принципу действия такое устройство похоже на реле времени с часовым механизмом. Но в отличии от свои предшественников, современные устройства такого типа способны производить автоматический расчет времени восхода и захода солнца и производить переключения в выходных цепях (включая и отключая источники света) только тогда, когда в этом действительно имеется необходимость.

Цифровые астрономические таймеры выпускаются большим количеством производителей и по своим техническим характеристикам они все очень похожи.

Астрономический таймер Legrand

Для того, что бы астрономический таймер Rex 2000 правильно мог определять время восхода и захода солнца в память таймера при его первоначальной настройке необходимо ввести дату, время и локальные координаты (долготу и широту) той местности, где он будет эксплуатироваться. При этом астрономический таймер Rex пригоден для использования в любой точке Земли.

Переключение таймера (управление источниками света) происходит без использования светочувствительного элемента. В целях экономии электроэнергии ночью возможно программированное отключение таймера. Время переключения легко определяется по сегментированному дисплею.

   Астрономический таймер Rex2000 компании Legrand

Возможна коррекция времени включения и выключения в пределах +/- 60 мин от рассчитанных астрономическим таймером значений времени восхода и захода солнца. Кроме этого, управляющий вход «S» таймера позволяет включить таймер независимо от текущей программы. Как заявляет фирма-производитель, точность таймера составляет +/- 1 с/сут.

Таймер автоматически совершает переход на «зимнее»/«летнее» время. Имеется пломбируемая крышка. Интерфейс программирования «FACE». Разные модели таймеров могут получать питание от напряжения 230 В или 24 В. Рабочая температура -20…+55 ^оС. Степень защиты – IP20.

Существует модель астрономического таймера, который может управлять сразу двумя каналами. В таймере имеется 1 или 2 переключающих контакта на 16 А для чисто активной нагрузки или 4 А для индуктивной (при cos фи = 0,6). Если Вам необходимо подключить через таймер более мощные лампы, то в этом случае подключение ламп нужно производить через электромагнитные пускатели. При этом астрономический таймер уже будет управлять не непосредственно линией, а катушкой электромагнитного пускателя.

   Схема подключения астрономического таймера Rex2000

У некоторых производителей в астрономический таймер заложена функция автоматического определения времени восходов и закатов солнца по введенному названию города и текущей дате. Кроме этого в таймере может быть встроенный счетчик отработанного таймером времени и количества включения нагрузки, возможность ввода пароля для того, чтобы исключить чужое вмешательство в работу устройства.

Большинство автоматических таймеров выпускаются для монтажа на DIN-рейку (стандартную металлическую рейку шириной 35 мм) и имеют простую схему подключения.

Астрономический таймер сохраняя все достоинства устройства с часовым механизмом (главное преимущество заключается в том, что отсутствует необходимость в монтаже датчика освещенности) управляет источниками света в зависимости от естественной освещенности (правда определенной расчетным путем).

</span></p>

Смотрите также по теме:

   Схема подключения датчика движения для освещения.

   Как смонтировать и подключить уличный прожектор с датчиками движения.

   Фотореле для уличного освещения: виды, применение, схема подключения.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

PCZ-525-1

  Астрономическое реле времени предназначено для включения-отключения освещения или любых других нагрузок в моменты захода и восхода солнца в зависимости от географических координат местности и времени года, с возможностью корректировки времени включения – отключения, установки временных пауз и принудительного переключения.

  Реле программируемое, одноканальное с 3-мя дополнительными программами управления.  Энергонезависимая память настроек. Работает  по недельному и годовому циклу.  В программе  можно сохранить  до 70 уставок.  Шаг программирования уставки 1 минута.  Цикл запускается  поступающим напряжением питания реле. В реле установлена  1  группы контактов на переключение 1NO/NC по 16 ампер.  Питание универсальное от любого источника питания 24-264 AC/DC.

Возможности астрономического реле PCZ-525-1.

— Отсчет реального (астрономического) времени с учетом часового пояса для местности с заданными географическими координатами, как при наличии, так и при отсутствии внешнего электропитания.

— Автоматическое вычисление времени заката и восхода по заданным географическим координатам и часовому поясу.

— Включение и отключение нагрузки относительно заката и восхода.

 — Коррекция времени восхода и заката.

—  Включение и отключение нагрузки в заданные моменты времени  (вкл/откл).

—  Функция ручного управления контактами реле с передней панели (OF/ON).

—  Циклическое повторение программ.

—  Настраиваемая корректировка хода часов реального времени.

—  Автоматический переход  с зимнего на летнее время (OF/ON).

—  Настраиваемая яркость свечения цифрового индикатора

— Индикация текущего времени, даты, время восхода-захода.

— Автоматический переход на зимнее/летнее время (вкл/выкл).

— Сохранение настраиваемых параметров в энергонезависимой памяти прибора.

Особенности программирования.

  Программирование производится с передней панели реле 4-мя кнопками. Встроенный строчный светодиодный индикатор отображает вводимые значения и позволяет  в любой момент времени определить текущее состояние реле.  Процесс программирования  идет поэтапно, понятно изложен в руководстве по эксплуатации, занимает времени от 2 минут (зависит от количества уставок)

Описание функций кнопок.

MENU:

— вход в меню программирования.

— возврат в предыдущее меню, выход в основной режим.

OK:

— переход к следующей установке.

— подтверждение установки.

— в основном режиме(режим хода часов) однократное нажатие показывает текущую дату. При нажатии и удержании в течении 2 секунд будет отображено время восхода, затем время захода солнца в текущих сутках с учетом корректировки.

+ [плюс]:

— изменение установки на +1 в выбранном положении программирования (удерживание кнопки приводит к постоянному циклическому изменению положения на +1).

— в РУЧНОМ РЕЖИМЕ: включение [ON] контакта.

— [минус]:

— изменение установки на -1 в выбранном положении программирования (удерживание кнопки приводит к постоянному циклическому изменению положения на -1).

— в РУЧНОМ РЕЖИМЕ: выключение [OFF] контакта.

  Подается питание на клеммы 3-4. Вход в режим программирования и все изменения производятся кнопками с передней панели. Записывается текущий   день:месяц:год  для подключения календаря и текущее время час:мин  и часовой пояс города, где устанавливается реле, для автоматического вычисления  восходов и закатов. После ввода данных, реле  готово к работе по «Астрономической программе». Срабатывания реле будет происходить на закате и восходе солнца. Будет оно включать или отключать нагрузку, в эти моменты времени, пользователь решает самостоятельно, подключая нагрузку к НО(5-6) или НЗ(6-7) контакту управляющего реле.

    Если возможностей «Астрономической программы» не достаточно для полноценного управления, предусмотрены 3 дополнительные корректирующие программы, которые накладываются на астрономический режим управления.

  1.Программа «Корректировка времени ВОСХОДА-ЗАХОДА».  Предназначена для сдвига времени включения/отключения освещения относительно астрономического времени восхода и заката. Необходима для подстройки под конкретную местность (высота, плотность застройки и др. параметры влияющие на освещенность). Устанавливается на любые дни недели. Например, если по астрономической программе восход наступает в 5:20, а заход в 21:30, то при использовании корректировки восхода на +30 минут, а захода на -20 минут с понедельника по пятницу, освещение выключится в 5:50, а включится 21:10 с Пн-Пт.

  2. Программа «Ночной перерыв».  Предназначена для отключения освещения в установленное время  и день/дни недели на необходимую длительность. Например, необходимо что бы в период с 2:00 до 3:30 часов ночи в будние дни было отключено освещение. Пользователь устанавливается ночной перерыв в будние дни в 2:00 часа продолжительностью  1:30   и в этот период  освещение будет отключено. Выборка дней недели и времени может быть любая. Программа имеет приоритет над астрономической программой.

   3. Программа «Принудительное управление».   Предназначена для принудительного включения/отключения освещения в определенные  даты и время в течение года. Пользователь выбирает месяц и день, время срабатывания реле и продолжительность.  Предусмотрено 70 ячеек памяти. В одну ячейку вносится дата, время начала и длительности одного цикла и состояние контактов реле включены или выключены в течении цикла.  Программа имеет приоритет над астрономической и программой ночного перерыва и выполняется независимо от текущего состояния реле.

Технические характеристики.

Схема подключения.

  На схеме изображен вариант подключения питания реле к источнику переменного напряжения. Подключения к источнику постоянного напряжения производится на клеммы 3-4 без привязки к полярности.

Габаритные размеры.

Цена(Прайс).

.

Используемые источники:

• https://usamodelkina.ru/10739-astronomicheskiy-taymer-umnoe-rele-vklyucheniya-osvescheniya.html
• https://powercoup.by/stati-po-elektromontazhu/astronomicheskiy-taymer
• http://centros.ru/astronomicheskoye-rele-vremeni-pcz-525-1