Paso 4: Electrónica: fondo
La forma más fácil de encender una bombilla y apagar desde un microcontrolador utiliza un relé de estado sólido (SSR). Sharp hace estos chips específicamente, que realmente puede manejar una buena cantidad de corriente y tiene casi todos los componentes dentro. Apenas toma una resistencia y se pueden conducir de un pin del microcontrolador. Que es bien para encendiendo y apagando el foco, pero es donde termina la simplicidad. Ya que conducir el Relais de estado sólido, es como conducir un opto-acoplador, que es simplemente conducir un LED, es lógico pensar que podía controlar la intensidad de la bombilla mediante el uso de PWM en el relé, como lo haría con un LED. Desafortunadamente, usted no puede hacerlo, al menos no sin hacer algunas otras cosas primero.
La diferencia entre un relé de estado sólido y un optoacoplador básica está en la etapa de salida. Tenemos la parte de "opto" para aislamiento, así que no nos estamos conectando nuestro circuito de la bombilla directamente a nuestro circuito digital por razones de seguridad. Sin embargo, la etapa de salida de un optoacoplador suele ser un transistor de algún tipo (BJT, MOSFET, etc). Que sólo nos permite pasar corriente en una dirección, y un voltaje en la otra dirección es probable que dañaría la parte al instante. Para controlar dispositivos de la CA que necesitamos utilizar un triac. Un triac es un tipo de tiristor que puede pasar en ambas direcciones, pero lo importante a saber sobre triacs es que una vez que están en, no apague hasta que la corriente cae por debajo de cierto nivel, cercano a cero. Ha debido a este hecho que nosotros no podemos arbitrariamente anchura de pulso modulan el lado del LED de la SSR. Además, debemos ser cuidadosos elegir un SSR que no tiene detección de zero-cross en. Algunos de los SSR tienen esta característica, para proteger el aparato en el otro lado, pero en nuestro caso, que hará lo imposible controlar el triac lo que queremos. Así que necesitamos un SSR que no tiene ninguna detección de cruce en cero y puede manejar la corriente de la bombilla. Esa última parte es bastante fácil. El siguiente paso es lo que esto es todo, con el fin de controlar la intensidad de la bombilla, tenemos que encender el SSR y luego retrocede otra vez en un medio ciclo de la onda de AC. Puesto que la tensión de línea a 60Hz, lo que significa que tenemos 1 / 120Hz = ~ 8.3ms para ello. Eso es mucho tiempo para un microcontrolador.
El video de arriba muestra este suceso, el rastro amarillo es el voltaje de línea de CA, la azul es la señal PWM proveniente del microcontrolador.
(La caja es solo una caja de interruptor re-purposed que encontré en una tienda de segunda mano. Hice corte outs en la parte posterior y usar los mandos del panel frontal para cambiar los modos de visualización de las bombillas.)
