segunda-feira, 3 de abril de 2017

Ventilador de teto usando o mesmo interruptor da lâmpada.

        Quem instala ventiladores de teto domésticos se depara com o problema de passagem de fios pelos eletrodutos. Normalmente passa-se no mínimo 3 fios. Mas se não for possível passar mais fios? Se houver tantos fios que não passa nem um alfinete? Ou a fiação é antiga que quando mexe estraga mais ainda? Tive que instalar um em uma sala de jantar num prédio antigo onde o eletroduto já estava saturado de fios antigos. Como o ventilador já estava comprado a tempos não dava para trocar por um de controle remoto. Poderia ligar com a lâmpada, mas iria ligar sempre os dois ao mesmo tempo e nem sempre a ventilação era desejada.
        Assim tive a ideia deste circuito que fica ligado junto à lâmpada mas só liga o ventilador se esta for desligada e religada rapidamente. Deste modo não há necessidade de passar nenhum fio, tendo o inconveniente de só poder usar o ventilador com a lâmpada ligada (o que não era um problema neste caso já que a sala fica longe da janela e precisa sempre de lâmpada).
        O circuito é muito simples, usa um PIC10F206, um optoacoplador MOC3043 (com zero crossing circuit) e um TRIAC BT136-600. Ao ligar a lâmpada, energiza-se o capacitor da fonte que alimenta o PIC que recebe os pulsos da rede elétrica da mesma forma do dimmer microcontrolado (ver postagem "Dimmer digital com o MOC3023 e PIC12F675"), ao desligar a lâmpada, ainda resta energia neste capacitor para alimentar o PIC por alguns segundos onde o firmware vai detectar a falta de energia elétrica pela ausência de pulsos e assim ligar o LED do optoacoplador. Se a lâmpada for ligada antes que a energia do capacitor seja insuficiente para alimentar o PIC e o LED do optoacoplador, o TRIAC será acionado no próximo ciclo da rede ligando o ventilador. Usando um PIC com mais I/Os, como o PIC12F510, pode-se usar mais dois TRIACs para fazer o controle de velocidade e/ou da lâmpada.
Esquemático suinamente desenhado. A entrada AC IN vem de um pequeno transformador com a saida de 6 a 9Vac. Note que o circuito de detecção dos pulsos da rede é o mesmo do dimmer microcontrolado.
        Os microcontroladores da família PIC10F2xx funcionam de forma peculiar: não possuem interrupções. Eles respondem a um evento externo através de uma técnica de polling ou, como prefiro usar, pondo o microcontrolador em sleep. Quando há um evento (mudança de estado do comparador ou watchdog timeout) ele acorda através de um reset onde a rotina de inicialização irá procurar a origem deste reset através dos bits apropriados (GPWUF, CWUF e TO) no registro STATUS. Assim, se todos estes bits estiverem inativos, executa-se a inicialização completa do microcontrolador, caso contrário, executa-se as rotinas de tratamento para mudança de estado das entradas e/ou do comparador ou watchdog timeout. No caso deste circuito, watchdog timer é resetado duas vezes por ciclo da rede (120Hz) através da mudança de estado do comparador de tensão. Na ausência destes pulsos, haverá um watchdog timeout reset que troca o estado da saída GPIO0, ligando ou desligando o LED do optoacoplador.

Sinal no pino GP1/CIN-.

Quadrantes de acionamento de TRIACs. O BT136-600 é um TRIAC que pode ser acionado nos 4 quadrantes mas o MOC3023 o aciona no Q1 e Q3.


Placa. O header de entrada de 4 pinos, 2 são para alimentação (pequeno transformador de 6 a 12V) e os outros 2 são ligados ao GPIO3 podendo ser usado com uma chave digital, ou usar o TTP223 para fazer um interruptor de toque. O borne verde é usada para ligar o ventilador.

Esquema típico para ventiladores de três velocidades.





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