|
| |
|
page1 |
| |
X10-LAB |
|
| |
การควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า
ตามมาตรฐาน X10 ด้วย PIC16F648A |
|
| |
|
|
| |
เป็นโครงงานที่ใช้ศึกษาการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าผ่านสาย
AC-Line ด้วยมาตรฐาน X10 โดยมีวัตถุประสงค์ดังนี้ |
|
| |
- เพื่อศึกษาโปรโตคอลของ
X10 และคำสั่งต่างๆ
- monitor ข้อมูลที่ปรากฏบนสาย
AC-Line พร้อมทั้งส่งเสียง และมีไฟกระพริบเมื่อได้รับคำสั่ง
- สามารถรับคำสั่งผ่าน
RS232 และส่งคำสั่ง ผ่านสาย AC-Line ไปยังอุปกรณ์อื่น
- ทำให้สามารถเชื่อม เข้ากับระบบ ควบคุมอุปกรณ์ ไฟฟ้าผ่าน network อื่น
เช่น RS485 ,TCP/IP โดยผ่าน LAN หรือ Internet
- สามารถใช้โปรแกรม Application หรือ Browser ในการควบคุมหรือ monitor
- เป็นแนวทางในการพัฒนาโมดูลอื่นๆ
- ควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ 1 จุด เพื่อใช้ทดสอบการทำงานของคำสั่งผ่าน RS232
หรือโดยโมดูลอื่น
- สามารถส่งสัญญาณ 120KHz แบบต่อเนื่องเพื่อใช้ปรับแต่งโมดูลอื่น
- สามารถปรับความแรงในการส่ง เพื่อศึกษาและพัฒนาภาครับ ให้มีประสิทธิภาพ
และทนต่อสัญญาณรบกวนอื่นๆ
|
|
| |
|
|
| |
พิจารณาความสามารถที่ต้องการจากโมดูลมาตรฐาน
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
รวมความสามารถของ
โมดูลต่างๆไว้บนบอร์ดทดลอง X10LAB |
|
| |
|
|
| |
- X10LAB ได้มีแนวคิดที่จะนำความสามารถจากโมดูลมาตรฐาน
- CM11U โมดูล Computer Interface-RS232 โมดูลเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์
- X10-4822 ภาคส่ง RF 433 MHz (จะพัฒนาต่อในระยะที่2)
- 4022 Universal RF Base Transceiver ภาครับ RF 433 MHz (จะพัฒนาต่อในระยะที่2)
- Appliance Module ชุดควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า 1 จุด
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
วงจรชุดทดลองแบ่งออกเป็น
3 ภาคด้วยกันคือ
- 1). ภาครับและภาคส่งสัญญาณผ่านสาย AC-Line
- 2). ภาคควบคุม ด้วย PIC16F628/PIC16F648
- 3). ภาคจ่ายไฟ
|
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
1). ภาครับและภาคส่งสัญญาณผ่านสาย
AC-Line |
|
| |
|
|
| |
|
|
| |
วงจรภาครับ
และภาคส่ง X10 |
|
| |
การทำงานของภาคส่ง |
|
| |
- ภาคส่งประกอบด้วยวงจร
OSC ,Q1 BC547 และ L1 ซึ่งเป็น ทรานฟอร์มเมอร์ ที่ใช้ขยายสัญญาณ IF 455 KHz
ในภาครับ AM ตัวสีดำ ซึ่งต่อกับ C มีค่าความจุ เท่ากับ 222 (0.002) เพื่อให้ความถี่ต่ำลงเท่ากับ
120KHz เอาต์พุตจากขา C ของ Q1 จะถูกส่งต่อไปยังภาคขยายสัญญาณ Q2 ซึ่งจะผสม
สัญญาณ เข้ากับสาย AC ผ่าน L2 ซึ่งเป็น ทรานฟอร์มเมอร์ ที่ใช้ขยายสัญญาณ IF
เช่นเดียวกัน ซึ่งการควบคุมวงจร OSC จะถูกควบคุมโดยขา RB0 ผ่าน IC PC-817
VR1 ใช้ปรับแรงดัน ให้ลดลง กรณีส่งสัญญาณ แบบต่อเนื่อง
เพื่อใช้ทดสอบโมดูลอื่น ไม่เช่นนั้น Q2 อาจร้อนจัด
|
|
| |
|
|
| |
การทำงานของภาครับ
|
|
| |
- ภาครับ ในขณะที่ไม่ได้ส่งสัญญาณ
L2 จะทำหน้าที่เป็นวงจรจูน และสัญญาณที่ได้จากขา 3 ของ L2 จะถูกขยายและปรับระดับสัญญาณให้มีระดับเดียวกับ
TTL โดย U1(4069) เพื่อส่งให้กับ MCU ที่ขา RA1 |
|
| |
- สัญญาณจะเข้ามาทางขา
C ของ Q1 ผ่าน C9 ,R5 (High Pass) ซึ่งถูกป้องกันแรงดันเกินด้วยซีเนอร์ 5 V
เข้ามาทางขา 13 ของ U1-1(13,12) ซึ่งต่อไว้กับ R100K เพื่อ pull up .อินพุตไว้ไม่ให้ลอย
มีทำหน้าที่ขยายสัญญาณเบื้องต้น และถูกป้อนกลับแบบ negative ที่ขา 13,12 ด้วย
R 1M เพื่อควบคุมอัตราขยาย โดยให้เอาพุตออกทางขา 12 ผ่าน C5(102) ทำหน้าที่คับปลิ้งให้เฉพาะสัญญาณ
AC ผ่านเท่านั้น
- ส่วน U1-2 (11,10) ซึ่งทำหน้าที่ขายสัญญาณอีกต่อหนึ่ง ที่เอาต์พุตของ U1-2
(ขา10) ถูกต่อไว้กับไดโอด และ C6 ทำหน้าที่เป็น Envelope Detector ซึ่งจะตัดสัญญาณ
120 KHz ทิ้งที่นี่เหลือแต่สัญญาณดิจิตอล และป้อนกลับแบบ negative ด้วย R 1M
ไปยังอินพุตที่ขา 11,10
- สัญญาณที่ได้จะผ่านเข้า U1-3 (9,8) ทำหน้าที่ปรับรูปคลื่นให้คมชัดขึ้น
- U1-4 (5,6) ทำหน้าที่กลับเฟสให้ตรงกับที่เราต้องการ |
|
| |
- การปรับแต่งวงจร
ให้ถอด J2 ออกก่อน แล้วใช้ AMP มิเตอร์ต่อไว้เพื่อวัดกระแสที่ผ่านจุด J2
ต่อ J1 เพื่อให้ OSC ทำงาน จูนที่คอยล์ L1 แล้ววัดความถี่ที่ขา
C ของ Q1 ให้ความถี่ = 120 KHz เสร็จแล้วให้ปรับ VR1 แล้วดูกระแสที่ไหลผ่านขา
C ของ Q2 ที่จุด J2 ให้ไม่เกิน 200 ma เสร็จแล้วให้ถอด J1 ออกแล้วต่อ J2 ไว้ตามเดิม
|
|
| |
|
|
| |
2). ภาคควบคุม
ด้วย PIC16F628/PIC16F648 |
|
| |
|
|
| |
ส่วนควบคุมด้วย
MCU |
|
| |
|
|
| |
ส่วนควบคุมประกอบด้วยMCU
PIC16F648A ทำหน้าที่ |
|
| |
- วิเคราะห์สัญญาณ
และแสดงผลผ่าน RS232 โดยใช้ IC MAX232
- รับคำสั่งจาก RS232 และส่งข้อมูลผ่าน AC-Line
- ตรวจสอบการกดปุ่ม ON/OFF เพื่อควบคุ่มอุปกรณ์ไฟฟ้า ผ่าน RLY1 |
|
| |
|
|
| |
3). ภาคจ่ายไฟ |
|
| |
|
|
| |
-ภาคจ่ายไฟ และส่วนของวงจรสร้างสัญญาณเพื่อใช้ตรวจสอบจุดตัดศูนย์
(Zero Crossing) โดยใช้ OPAMP 741 ทำหน้าที่เป็นวงจร Schmitt Trigger
|
|
| |
|
|
| |
แผนผังของการจัดระดับแรงดันไฟ |
|
| |
PCB
และการประกอบอุปกรณ์ |
|
| |
 ศมิทธิ์
เอมสมบัติ |
|
|
| |
|
|
