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藍牙定時開關的制作

454398 ? 來源:網絡整理 ? 作者:網絡整理 ? 2019-11-21 08:57 ? 次閱讀
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簡介:

本文介紹一款藍牙定時開關的DIY過程,該開關通過低功耗藍牙連接手機,可以通過手機APP控制開關,實現定時、 無極調壓功能,同時還是一個遙控開關。全部電路安裝在一塊5x5cm的PCB上,可直接塞進86盒。

BT05藍牙模塊

藍牙定時開關的制作

本制作圍繞BT05藍牙模塊構建。BT05采用美國TI公司CC2541芯片,配置 256Kb 空間,遵循V4.0 BLE藍牙規(guī)范。 某寶上一搜一大把。我們沒有用這個模塊自帶的固件,將燒錄自己的固件,因此,其實你可以用任意基于CC2541芯片的藍牙模塊。

硬件制作

220V市電通過C1降壓,D1限壓,D2整流C2濾波后得到6V左右的直流,該電壓經3端穩(wěn)壓器XC6206后輸出穩(wěn)定的3.3V給 藍牙模塊BT05供電。D1上的電壓反應了輸入市電的相位,該電壓經過R3/R2分壓后被BT05采樣,這樣BT05就可以在“合適”位置輸出對SCR1的驅動信號。 P1為固件下載接口。

圖中300歐姆的電阻R5,起到限制啟動電流的作用。否則上電瞬間,電源對C1的充電電流可能很大,會將D1燒壞。

本方案中SCR的調壓方式同傳統的可控硅調壓器有所不同,市面上常見的調壓器調整的是開通角(下圖藍色粗線條),這種 方式開通時,可控硅陽極加有電壓,開通損耗比較大。調到半功率時,可控硅在電源峰值時打開,具有最大的損耗。

我們的方案則是通過關斷一些完整周期的波來實現調壓,這樣可控硅只在電源“零”點開關,損耗較小。

當然,不論傳統方式還是本方案,可控硅開關只能帶電阻性負載,如電熱器,白熾燈。而且可控硅比較脆弱,不抗過載。 繼電器輸出不限用電器類型,但繼電器輸出不能調壓,我們在模塊的P01,P02口輸出了可以帶繼電器的輸出信號。供有興趣的朋友自己設計制作, P01為正相信號,高電平表示接通繼電器,低電平關斷繼電器。P02與之相反。

器件清單規(guī)格位號封裝

0.47uf/400VC1RAD-0.6

2MR40805

ZMM 6.8VD1DO-S1

20KR20805

20KR30805

47uFC31206

47ufC21206

200RR10805

300RR50805

BT05U1BT05

BTA08-600CSCR1TO-220V

1N4148D2DO-S1

PIN2J1KF301-2P

PIN2J2KF301-2P

PIN5X2P1IDC-10

XC6206U2SOT-23

固件燒錄

固件燒錄需要一臺CCDebuger仿真器,萬能的某寶上大量供應著。將CCdebuger的一端通過USB連接電腦,另一端插在本DIY板 的P1口上。

你可以在TI公司官方網站下載最新版本的編程工具SmartRF Flash Programmer,也可向某寶賣 家索要。沒有的話,本站也保存了一個版本

本DIY的固件可點此下載,將它解壓到本地磁盤備用。打開SmartRF Flash Programmer 界面,按照下圖設置。其中fileImage選填你存放固件TimerBLEPeripheral-bim.hex的位置。點擊“perform actions”,等待編程完畢

手機端程序

手機端App在此下載安裝,目前只有Andriod版本的。安裝完畢,打開“藍牙定時器”, 系統會提示需要開啟藍牙,點擊允許。系統開始搜素周邊的藍牙設備。大概10秒后停止搜索,如果沒有搜到,可嘗試按搜索菜單再次搜索。

點擊搜到的“智慧帽定時器”,進到定時器界面,最多可以設置20個定時器動作,每隔定時器可按周日重復或單次執(zhí)行。界面下方 的滾動條可直接控制定時器開關當前的開度。

繼電器方案

上面的可控硅方案靠2cmX2cm的PCB鋪銅散熱,實測輸出只能帶約3A負載,再大則需要增加散熱片,使用范圍受限。因此,又做了一個繼電器輸出的。 可帶10A負載不發(fā)熱。原理圖如下:

由于我們3.3V電源只有約30mA的負載能力,帶不動繼電器。準備直接用市電給線圈供電,但線圈電壓為220V的繼電器體積又太大,沒有合適的。因此采用“脈寬調制”的方式來解決此問題, 220V市電經過D6半波整流,在C3上形成約300V的高壓直流對繼電器線圈供電,我們所用的繼電器型號為松樂的SRD-12VDC-SL-A,直流12V供電,線圈電流約30mA,采用300V供電時驅動信號占空比應該是12:300=1:25, 驅動信號由BT05的軟件產生,在P02口輸出。如果軟件因發(fā)生故障而輸出了一個較長時間的驅動信號,則可能導致線圈、T1管的損壞。為此增加了Q1、Q2、D7等限流保護電路。繼電器線圈相當于一個電感, 當300V電壓加在繼電器線圈上時,其上電流是逐漸上升的,該電流流經R9,使R9上電壓逐漸升高。當R9上電壓升高到0.6V左右時,Q2開始導通,Q2導通后Q1跟著導通,Q1導通后又為Q2提供基極電流,這樣,即使R9上的電壓消失, Q1和Q2也鎖定在了導通狀態(tài),A點的電位被鉗制在0.9V左右。D7、C5上有0.7V壓降,T1基極電壓只有0.2V,T1被提前關斷。有了這部分電路,P02口輸出的信號占空比已無關緊要,只需大于1:25即可,為方便起見,我們選擇了50%占空比。 驅動信號負半周時,Q1,Q2失去電流而截止,為下一周期的動作做好準備。驅動信號的頻率也無關緊要,頻率低,T1開關次數少,開關損耗更小,但頻率過低會在線圈上產生噪音,因此我們選擇了25Khz,這一頻率超出人耳的感知 范圍,可安靜地工作。圖中的C5起到加速關斷T1的作用,R1旁路Q2的漏電電流,使Q1不至于因Q2的少量漏電電流而導通。D5在T1關閉時為線圈中電流提供通路。如果選用其他型號的繼電器,盡量選擇線圈電壓 較高的(線圈電流較?。┑摹?a target="_blank">電流采樣電阻R6需要隨之調整,可由高到低逐步調整R6,使流過線圈的電流逐步升高,直到繼電器剛能動作,然后將其乘0.8(電流增加20%余量)得到最終取值。

以下為洞洞板上布板圖,P2的6、8、10不裝,否則線過不去。部分表貼器件安裝在PCB背面。圖中紅線為正面的跳線,藍線為背面焊線,粗線部分流過負載大電流,需要特殊“照顧”。

完成后是這個樣子的,為加強絕緣,表面噴了“三防”漆。

本方案的固件在此下載,手機端程序未變,只是無極調壓不起作用了,大于50%的開度一律視為“開”,反之為“關”。
責任編輯:wv

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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