Święta IT, czyli choinka sterowana pecetem

Jego konstrukcja w głównej mierze opiera się na oryginalnej nocie aplikacyjnej optotriaka MOC3041, który stanowi izolację (bezpieczny odstęp) pomiędzy wysokim napięciem sieci energetycznej (230V) a bezpiecznym napięciem zasilania układów elektronicznych umieszczonych na płytce sterownika. Dodatkowo ułatwia sterowanie triakiem "mocy" - BT138. Moduł wykonawczy nie na darmo nazywam "uniwersalnym". Można go użyć w dowolnej, przyszłej konstrukcji, sterującej prawie dowolnym urządzeniem zasilanym zmiennym napięcie 230V. Do wysterowania modułu potrzebne jest napięcie +5V jako zasilanie i sygnał "załącz - wyłącz". Stanem wysokim 5V załączamy napięcie na wyjściu OUT a 0V (lub przerwą w obwodzie) wyłączamy zasilanie.

Święta IT, czyli choinka sterowana pecetem

Schemat ideowy modułu wykonawczego

Powyżej zamieściłem schemat ideowy modułu wykonawczego. Jak widać, nie jest on w ogóle skomplikowany. Optotriak MOC3041 to kluczowy element, który oddziela część układu niskiego napięcia od wysokiego, zapewniając bezpieczny odstęp i ochronę przed przepięciami. Na schemacie widać, że optotriak fizycznie separuje lewą część schematu od prawej (nie ma elektrycznego połączenia, po lewej stronie zasilamy diodę LED, a po prawej światło pada na optotriaka czułego na światło - tak w "telegraficznym" skrócie - dla łatwiejszego zrozumienia). Drugim istotnym elementem układu jest triak. To właśnie on steruje napięciem pojawiającym na złączu OUT. Triak, to specyficzny przypadek półprzewodnika, różniący się od tranzystora ilością złączy p-n. Dociekliwych po szczegóły dotyczące działania triaka odsyłam do Internetu. Ważne jest, aby zapamiętać, że triakiem sterować można TYLKO prądy przemienne, ponieważ raz załączony może się wyłączyć "w zerze", czyli w momencie zaniku napięcia zasilającego (w sieci energetycznej 230V 50Hz taka sytuacja jest dosyć często, bo 100 razy na sekundę). Jako załącznik, do pobrania są przygotowane przeze mnie wzory płytek drukowanych. Szczegóły wykonania obwodu drukowanego - dla niewtajemniczonych - podam później.

Płytka sterownika

Jest to główna część urządzenia, tak jak w komputerze jest nią płyta główna. Całość nie mogłaby prawidłowo funkcjonować, bez bloków:

- zasilacza

- mikrokontrolera

- konwertera RS-232.

Wszystkie te bloki zostały wydzielone na schemacie i oddzielone linią przerywaną. Dodatkowo zostały wskazane cztery obszary, w których podłącza się moduły wykonawcze.

Święta IT, czyli choinka sterowana pecetem

Schemat ideowy płytki sterownika