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[照明]红外遥控和手动双控制墙壁电灯开关V2.0版诞生(终于完美了) [复制链接]

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离线金向维
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2016-02-12
    第一版至今运行刚好两年了,两年来运行良好,从未出现任何问题,单片机也未死机. 只有一次是开关的塑料坏了,电路一点问题没有,可见可靠性之高.
    第一帖:墙壁电灯开关改成手动遥控双控制-本人DIY的最高大上作品
    第二贴:拆修一年前DIY的电灯红外遥控开关 (就是这次开关塑料断了)

至今做了2个成品(加上这次这个一共3个)
第一个如下图:

红外接收头和用来设置遥控按键的微动开关

安装时的样子(这是拆修那次拍的)

遥控器就是大锅的遥控器,正好下边有几个按键机顶盒用不到,用来遥控电灯. 当然另找一个与电视不冲突的遥控也行.

这是第二个作品,不带插座

下图是第三个作品: 也就是V2.0版(有了重大的改进)


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介绍:
    这个开关是手动和红外遥控双控制的,二者独立不冲突,任何状态都可以手动或者遥控开关电灯(也就是说二者是平等的,不是必须打开墙壁上的手动开关才能遥控控制). 遥控灵敏度高,不用对准接收头都可以控制,甚至几乎任何方向都可以(接收头裸露,接收角度大). 采用普通红外遥控器控制,遥控器好找,电池好买,而且和同一屋的电视不冲突(找一个没有实际作用的键控制即可,或者另找一个没用的遥控器)

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    帖子发出来被加精了. 不过也有一些坛友提出了质疑: 费这么大力气做这么个东西没必要,因为淘宝上有好多遥控电灯(现在客厅一般是这种灯). 我这个比那些遥控电灯好的是: 两路开关是独立的;而一般的遥控电灯必须打开墙上的开关才能遥控控制,一旦断开开关由于断电了,遥控就不管用了. 但是这么说我也很心虚,因为我这个是控制器独立供电的(也就是线盒里必须再拉一根零线),而这样局限性相当大,因为有时候线盒里根本不能再穿线了.
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   V2.0版解决了这个问题: 完全不需要再拉一根零线,2.0版遥控开关可以直接替换你家的开关并且手动控制,遥控控制仍然保持完全独立(即便关闭开关也可以用遥控打开电灯)!!!
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下面就是艰辛的研发过程了:
   解决问题的关键是:不管电灯是否打开,控制器都应该保持5V电源电压不间断.可是没有零线就不能单独供电!!! 最初的设想是用锂电池,可是经过简单的测量和计算发现根本不可能撑过1年. 后来又想从电灯"借"点电给电池充电(关灯时取少量电流充电用),由于某些细节没解决又否定了,而且线盒内空间有限,太复杂的电路也塞不进去. 这样断断续续想了将近一年. 直到昨天灵光一现,用了一天的时间做出来了.
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    基本电路如下图:(关键还是"借电"的方式). 灯口内置1uF电容作为取电的通道,电灯关闭时电流通过1uF电容给开关电源供电(借电),产生5V电源电压供控制器. 电灯打开时继电器闭合,开关电源失效,串联在电路的整流桥将电流变为直流电,然后通过稳压二极管"借"5V电给控制器. 很巧妙吧. 不管灯是不是打开,都能"借"来5V电. 其实我在那个1uF电容那里彷徨了好几个月,因为最初用的是电阻(总之这个元件不可少,因为如果从电灯借电,关灯时电灯会闪烁,除非用白炽灯),电阻小了开灯时功率太大会烧毁,太大又怕开关电源不能工作,后来才想到"电容"这个不做有效功的元件.

原理虽然理清了,但还是困难重重: 最初设想的稳压二极管产生5V电压失败,经过测试稳压二极管抗过载能力极差,瞬间大电流立马烧毁(这个元件相当关键,一旦损坏可能220V加到控制器上). 如果用普通的二极管稳压又需要将近10个! 怎么才能造一个简单的并联稳压器呢? 7805? TL431? 三极管分立电路? 想来想去不是太复杂就是抗浪涌能力差. 突然灵光又一现想到了"场效应管"! 电路如红框所示: 将栅极和漏极接电源正,将源极接地就是一个并联稳压器,如果在漏极和栅极之间加个稳压二极管就能提高稳压电压!!! 及其简单! 我用的2SK3435低压低内阻mos,不加二极管稳压值3V多,加了个2.4V稳压二极管让稳压值在5V多.

经过残酷的抗浪涌测试,此并联稳压电路可靠性极强: 21A电流都不会损坏,而且瞬时电压过冲很小,并且万一损坏是短路状态而不是开路,避免了220V电压直通控制器爆电容等严重后果.(不过最终我还是设法把两个mos推到极限损坏了,感谢它们做出的贡献). 此次研发弄坏的还有一个稳压二极管和一个红外接收头,一并表示哀悼!!!

借电得到的5V电压(由于假负载太大,滤波电容太小,因此纹波很大)

这是成品做好后的波形: 可以看到开关灯时两路电源切换5V电源电压有小幅度变化,纹波也很小,证明电源切换完美!!!!!!!!!

最终版的"借电"电路图如下:(灯口内的510K电阻给电容放电用,防止测试时触电. 实际可不装). 场管用的低压场管,应该可用类似参数的替换,应先测试好其稳压值,防止损坏单片机.

灯口内需要装一个电容和电阻(电阻可省略),实际用的0.68uF,630V的电容和510K的电阻.

再做一个留着正式安装时用

包上热缩管绝缘,其实灯口里装这么个东西也不能算麻烦是吧




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