Łazienkowy sterownik wentylatora – na ATtiny13

5/5 - (1 vote)

W zakresie wentylacji łazienki  (łazienkowy sterownik wentylatora) cierpliwość dla moich domowników straciłem jakiś czas temu …

Haa! właśnie przekonałem się ile czasu już upłynęło – o zgrozo … znacznik czasu, kolejny znacznik czasu … Jak wyglądało wtedy zwalczanie wilgotności w domowej łazience? Młodzież omijała załącznik wentylatora szerokim łukiem, a babajaga otwierała drzwi łazienki na oścież … zapraszając wilgoć do mieszkanka.
Widzę pewien postęp, bo od tamtego czasu domownicy nauczyli się załączać wentylator ;-D … ale wyłączać go muszę sam, bo huczy całymi dniami i pół nocy …  No tak służba wyłączy … Sprawę chcę usystematyzować przy okazji  -> sterownik łazienkowy do bojlera, ogrzewania i wentylacji, niemniej zanim układ powstanie to jeszcze trochę czasu upłynie.  😀 Zresztą widać doskonale od kiedy buduję sterownik wentylatora … ten pierwszy umarł śmiercią „naturalna” po rozwiązaniu wszystkich problemów teoretycznych związanych z pomiarem wilgoci, na wymyślonym i opracowanym czujniku.

Do tematu ostro powróciłem gdy otrzymałem od pozytywnie zakręconego Wojciecha gratis przy zakupie drobiazgów i kolejny podarek w postaci drobnej elektroniki. Za co pięknie teraz dziękuje 😉 Pewno gdyby te podzespoły wycenić była by okazała kwota … Tak się składa, że jednym z elementów jest: ATtiny13Ponieważ te  „małe zasobami” a „wielkie mocą” µC są dla mnie bardzo intrygujące, a właściwie stanowią swoiste wyzwanie postanowiłem znaleźć dla niego zastosowanie i sprawdzić się z nim w Bascom AVR. 64 bajty RAM, 1kB FLASH, 1 TIMER. Więc trzeba było „na szybko uczynnić” ten skarb w obudowie 10-QFN (wymiary ~3 x 3 mm). Przecież programator i kilka peryferiów w postaci elementów zewnętrznych jakoś trzeba doń podłączyć. Nie było się nad czym zastanawiać – szkoda czasu na produkowanie małej płytki z wyprowadzeniami o jakimś normalnym rastrze gdzie w sposób cywilizowany dało by się podłączyć przewody … Do czasu do czasu mam jakiś pokręcony pomysł więc zrobiłem to:

10-QFN ZIFF

10-QFN <-> ZIFF

Ku uciesze niektórych znajomych – prawda rithien ;-P Jak widać da się ;-D a raster 0,5mm nie przeszkadza by z powodzeniem ręcznie przylutować przewody. Ale to osobna historia, a tu nie miejsce na nią ;-p
Ponieważ z pewnych przyczyn nabrałem braku zaufania do sterownika bazującego na pomiarze wilgotności, a środowisko sprzętowe dodatkowo mało sprzyja obfitym wynalazkom plan był następujący. Wymyślić dobry patent bazujący na zależnościach czasowych, dodatkowo układ ma analizować obecność domownika w pomieszczeniu i stosownie reagować. Długo nie mogłem zdecydować się na element wykonawczy, pomiędzy triakiem wyzwalanym w zerze sieci a przekaźnikiem. Ponieważ moc przełączana jest niewielka, a mam gotowy moduł z przekaźnikiem, zdecydowałem się go wykorzystać. Więc niezbędnym wyposażeniem układu są: 1 channel relayHC-SR501Moduły wyposażono w złącza z wyprowadzonymi sygnałami sterującymi i doprowadzeniem zasilania 5V DC. Konstrukcję obmyśliłem w ten sposób aby powstała kanapka z modułem przekaźnika. Układ będzie zasilany z domowej instalacji oświetleniowej ~12V.
Zasadnicza funkcjonalność:
– po wykryciu obecności osoby w pomieszczeniu łazienki, sterownik odlicza czas zwłoki do załączenia wentylacji – na wypadek krótkotrwałych „wizyt” gdzie automat nie musi włączać wentylacji,
– gdy czas ten minie, a sterownik stwierdzi dalsze przebywania osoby w tym pomieszczeniu załączy krótki cykl wentylacji,
– po upływie stałego czasu, krótkiego cyklu wentylacji, o ile dalej będziemy przebywać w łazience, sterownik aktywuje długi cykl wentylacji,
– do dyspozycji użytkownika jest przycisk do manualnego zażądania pracą wentylatora, służy do aktywowania „programu” monitorowania od cyklu „wiania” krótkiego, gdy zajdzie potrzeba załączenia „na żądanie” wentylatora, oraz do wyłączenia wentylatora, gdy mamy już dość huczenia.
Czas trwania długiego cyklu jest nastawiany manualnie w trybie „konfiguracji”. Sterownik zlicza ilość kliknięć którą mnoży przez 8, w ten sposób wytycza czas pracy wentylatora w cyklu długim. Nastawa ta zapamiętywana jest w pamięci EEPROM µC. Cykl krótki i czas zwłoki zaprogramowane są na stałe na 5 minut. Tryb konfiguracji aktywujemy przytrzymując przycisk i załączając zasilanie. Teraz mamy jedenaście sekund na kliknięcie stosowną ilość razy przyciskiem. Po upływie tego czasu sterownik zaprezentuje ilość zliczonych kliknięć mrugając diodą LED.
Komunikację i funkcje informacyjne w chwili obecnej spełniają dwie diody LED. Pierwsza informuje o zadziałaniu sensora PIR, szczegółowo opisanego przeze mnie tutaj. Druga dioda LED w chwili obecnej potwierdza klikanie przyciskiem, oraz po załączeniu zasilania układu informuje użytkownika o zaprogramowanym czasie trwania cyklu długiej wentylacji. Czas pracy wentylatora w cyklu długim wyliczamy następująco: ilość mrugnięć x 8 = czas pracy wentylatora  w minutach. Sprawą istotną jest nastawienie czasu trwania impulsu sterującego z modułu PIR (HC-SR501), dla mnie optymalnie powinien wynosić on ~14 sekund. Do jego regulacji służy potencjometr montażowy – ten dalej układu scalonego, suwak po lewej = czas krótki.
Prototyp testowy prezentuje się następująco:

ATtiny13 w obudowie 10-QFN na płytce stykowej w roli sterownika wentylacji

ATtiny13 w obudowie 10-QFN na płytce stykowej w roli sterownika wentylacji

ATtiny13 w obudowie 10-QFN na płytce stykowej w roli sterownika wentylacji widok z bliska

ATtiny13 w obudowie 10-QFN na płytce stykowej w roli sterownika wentylacji
widok z bliska

Płytkę PCB zlecę do wykonania. Układ jest wyposażony w złącze do programatora oraz prostownik ze stabilizatorem AMS1117-5.0 wzór PCB na chwilę obecną wygląda tak:PCB bottomPCB topzasilanie i obciążenie podłączać się będzie do złączy śrubowych ARK. Większość „delikatnej” elektroniki umieściłem na stronie wierzchniej płytki drukowanej, która osłonięta będzie modułem z przekaźnikiem, by nic przypadkiem nie zostało uszkodzone podczas montażu sterownika. Sam czujnik PIR pewno wydłubię z jego modułu, by łatwo umieścić go w dogodnym miejscu. Mam malutkie soczewki Felsnera o średnicy samego elementu, co znacznie ułatwi montaż czujnika.\

A.D. 2014-12-24 sterownik jest zmontowany i od dwóch tygodni przechodzi fazę testów. W między czasie dorobiłem jeszcze sygnalizacje „długiego cyklu” wentylacji, aby było bardziej obrazowo – co sterownik kombinuje. Dopieściłem też komunikację z użytkownikiem w trybie konfiguracji, oraz obsługę klikania przyciskiem. Ponieważ pierwszy raz na warsztacie miałem scalak w takiej obudowie podczas montażu miałem pełno mieszanych myśli, ale wszystko przebiegło pomyślnie, a mały Tiny nie zaliczył zgonu termicznego 😆

w trakcie montażupo zmontowaniu całość wygląda dość skromnie:widok całego sterownika z modułem PIR i modułem przekaźnikawidok całego sterownika z modułem PIR i modułem Przekaźnika widok sterownika z modułem PIR i modułem przekaźnika - stan rozłożony widok sterownika z modułem PIR i modułem przekaźnika - stan rozłożonySprawa, którą prawie przegapiłem to fakt, że stabilizator AMS1117 – 5,0 nie nadaje się do zastosowania jeśli układ ma być zasilany jak założyłem, ze źródła 12V AC. Ma za niskie graniczne parametry napięcia wejściowego. Na szczęście są inne układy podobnego typu w tej samej obudowie które pracują z wyższym napięciem wejściowym – musiałem się doposażyć 😛

A.D. 2015-12-29 projekt zgłosiłem do konkursu ogłoszonego na forum elektroda dla dociekliwych przedstawię schemat choć tam żadnej rewelacji niema 😉

schemat płyty głównej sterownika

A tym z Was którzy lubią plotki opowiem jedno zajście. Zdarza się tu, że wyłączają nam prąd, i pewnego razu po powrocie zasilania sterownik oszalał … w sensie nie wyłączał wiania. Zmartwiony tym faktem – nie po raz pierwszy mi popsuli w ten sposób sprzęt, poszedłem wyłączyć bezpiecznik by zrestartować moje cacko. Jednak bez spodziewanego rezultatu. Sterownik reagował prawidłowo na sygnały z PIR i wydawał odpowiednie komunikaty mrygając LEDami niemniej wentylator nie przestawał pracować. Suma summarum zrezygnowany musiałem otworzyć sufit i zdemontować układ w międzyczasie bezskutecznie próbując jeszcze różnych wybiegów. Po całkowitym demontażu i poskładaniu na warsztacie okazało się że sterownikowi nic złego się nie przytrafiło bo ten funkcjonuje wyśmienicie łącznie z modułem przekaźnika. Tak więc po ponownym zamontowaniu w miejscu eksploatacji automat sprawuje się wyśmienicie i bezawaryjnie ponad rok czasu, ku mojemu spokojowi ducha, rozwiązując poprzednie problemy ;-)


nota katalogowa układu AMS1117.pdf (3433 pobrania )

Otagowano , , .Dodaj do zakładek Link.

Jedna odpowiedź na „Łazienkowy sterownik wentylatora – na ATtiny13

  1. Paweł komentarz:

    ATtiny13 jako sterownik oświetlenia LED (PIR + pozorowana obecność + włącznik ręczny) pewnego razu zwariował. Kiedy już po dłuższym czasie zmusiłem się, by go wypatroszyć ze ściany, okazało się, że działa dobrze. Nadal działa, a to już 5 lat. Tak to bywa z tą elektroniką. Właśnie zaczynam projekt wentylacja w łazience. No i co pierwsze usłyszałem? „Ale na pewno tam nie ma kamery?”

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

cztery − 1 =

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.