Управляемый кран (клапан, смеситель), с шаговым двигателем.

Автор: Oto. Опубликовано в Автоматика в быту

kranВ данном примере, схема управляет  шаговым двигателем 28BYJ-48-5V, для закрытия открытия крана.

 

схема

Элементы управления.

Кн-1 – кнопка (или оптрон) подает команду открыть/закрыть (в примере,  замкнуто это - закрыть, разомкнуто  это - открыть)

Dk-1 датчик «0» положения (кнопка или геркон, в данном примере, это крайнее положения редуктора в котором кран открыт).

Jp-1 перемычка (или кнопка) записи в МК, количества шагов двигателя, для максимального открытия крана.

SVo светодиод зеленый (в данном примере, при замкнутых контактах  датчика Dk-1 , включенный светодиод** отображает открытое состояние крана).

SVz - светодиод красный (при нажатой Кн-1 , этот светодиод включается**, при достижении  ШД заданного количества шагов, записанных ранее).

Bz-1 буер (вывод МК РА6 пьезо без генератора, продублировано на вывод МК РА2, можно использовать пьезо с генератором).

(** такое состояние светодиода, будет если МК не находится в состоянии программирования количества шагов для ШД).

Работа программы имеет   два определенных  состояния.

Состояние «ОТКРЫТО» -  при разомкнутой кнопке Кн-1, кран будет открыт (датчик  Dk-1   замкнут,  светодиод SVo включен).

Состояние «ЗАКРЫТО» -  при замкнутой кнопке Кн-1, кран будет закрыт (датчик  Dk-1   разомкнут,  светодиод SVz включен).

Датчик Dk-1  - контроль «0» начального положения,  имеет важное значение в этой схеме, без исправного датчика Dk-1  правильная работа схемы  невозможна.

Так как при подаче питания (или так называемое- « первое включение устройства в сеть»), независимо в каком положении находится Кн-1, если датчик Dk-1  не замкнут, шаговый двигатель начинает движение к «0» точке, пока не сработает датчик Dk-1  , далее если Кн-1 была изначально в замкнутом положении, то  ШД  начинает движение на открытие крана   до заданного количества шагов, записанных ранее в память МК.

Если при первом  включении окажется,  что Кн-1  разомкнута, и Dk-1  замкнут, ШД никуда двигаться не будет, так как, в данном примере использования, эти условия совпадают с его запланированным состоянием «ОТКРЫТО».

Если при открытии крана, окажется,  что датчик  Dk-1   неисправен, включится прерывистый звуковой сигнал,  от бузера Bz-1 этой схемы, и дополнительно будет мигание красного светодиода SVz .

В таком случае восстановить  работоспособность можно, только устранив неисправность датчика  Dk-1   (еще, возможно в этом случае после устранения неисправности, придется заново, пройти процедуру программирования количества шагов в МК).

Программирование в память МК, необходимого количества  шагов для ШД, для полного открытия крана.

Состояние кнопок и датчиков схемы, необходимое для такого программирования.

Кн-1 замнут,  в это время SVz должен находится в активном состоянии, и Dk-1  в разомкнутом состоянии  (при условии, что Dk-1  раннее уже отрегулирован на замыкание в точке «0»  «ОТКРЫТО»).

В таком состоянии нужно замкнуть и удерживать  Jp-1 ,   светодиоды SVz и SVо начнут поочередное мигание (+ звуковой сигнал подтверждения начала программирования), шаговый двигатель начнет движение на закрытие крана до включения контактов Dk-1 , достигнув точки «0» и сработки Dk-1  (+ звуковой сигнал подтверждения сработки датчика),  ШД автоматически начнет открытие крана, все это время продолжаем удерживать в замкнутом состоянии Jp-1 и наблюдаем, чтобы ШД открыл нам кран на нужное количество шагов, как только будет достигнута эта величина, нужно разомкнуть контакты Jp-1 , и в это же время SVz и SVо прекратят поочередное мигание  (+ звуковой сигнал подтверждения удачно выполненного программирования), будет включен только SVz.

Настройка произведена, теперь при управлении кнопкой Кн-1 будет происходить полное открытие и закрытие крана, при этом  включенный светодиод SVz будет отображать состояние «ЗАКРЫТО», а включенный  SVо «ОТКРЫТО».

При работе ШД на открытие или закрытие, соответствующие светодиоды коротко мигают, пока не  будет достигнуто какое либо крайнее положение.

Небольшое видео, применения этой схемы с «железом».

FUSE – bit ,  на внутренний генератор 8MHz.

фьюзы

Рисунок печатной платы.

плата печатная

В архиве протеус, прошивка и файл печатной платы.

Форум