Sanitaryhygiene.ru

Санитары Гигиены
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как проверить выключатель света мультиметром, лампочкой, отверткой

Как проверить выключатель света мультиметром, лампочкой, отверткой

Каждый из нас много раз сталкивался с ситуацией, когда не включается свет в квартире или части жилого дома. В подавляющем числе случаев это происходит по причине перегорания лампочек, но случается, что отказывает выключатель освещения. Как определить его исправность? Проверка может быть выполнена мультиметром, индикаторной отверткой или же лампочкой, вкрученной в патрон с выведенными проводами. В этой статье мы подробно расскажем, как проверить выключатель света обычного исполнения, с подсветкой и регулятором яркости ламп.

Обычный клавишный выключатель

Вначале необходимо получить доступ к клеммам. Для этого, в зависимости от его конструкции, нужно либо просто снять наружную крышку, либо, ослабив распорный крепеж, вынуть корпус из гнезда, не отсоединяя провода, как показано на фото ниже:

Проверка мультиметром

Тестер устанавливаем в режим измерения сопротивления. Отключаем автомат, от которого питается свет. Соединяем измерительные провода прибора с клеммами выключателя. Производим замер сопротивления. В положении «включено», сопротивление должно быть равно нулю, в положении «отключено» — бесконечности. В противном случае, следует демонтировать выключатель для ремонта или замены.

Если нет мультиметра под рукой, проверить работоспособность можно также вольтметром. Включаем прибор в режим измерения переменного сетевого напряжения. Отключив питание, «садимся» на клеммы. Включаем автомат питания и производим замер напряжения. При этом, в светильнике должна быть вкручена хотя бы одна исправная лампа. В положении «отключено» прибор должен показать сетевое напряжение, т.е. около 220 В. Если в этом режиме напряжение отсутствует, причина неисправности находится вне выключателя. В положении «включено» напряжение на клеммах должно исчезнуть. Если этого не произошло – причина в контактах.

На видео наглядно показано, как проверить двухклавишный выключатель света мультиметром:

Использование индикаторной отвертки

Нужно проверить индикатором наличие фазы на клеммах, когда клавиша в отключенном положении. Автомат, питающий свет, естественно должен быть включен. Напряжение должно быть только на одной клемме. Отсутствие напряжения на обеих клеммах говорит о том, что причина не в выключателе. Затем нужно включить свет и проверить индикатором вторую клемму. Здесь возможны два варианта, в зависимости от того, нулевой или фазный провод разрывается выключателем.

Вариант 1. На разрыв, как и положено, проходит фазный провод, нулевой провод напрямую заведен в светильник. В этом случае, когда выключатель включен, напряжение присутствует на обеих клеммах. Если этого не происходит – он неисправен.

Вариант 2. На разрыв заведен ноль, фаза «дежурит» на лампе (лампах). В этом варианте, если включить свет, проверка индикатором покажет отсутствие напряжения на обеих клеммах. Если напряжение остается на одной из клемм, как до включения – выключатель неисправен. Кстати, разрыв нулевого провода и прокладка фазы напрямую к светильнику считается грубой ошибкой, которая чревата поражением электрическим током при замене лампочки или ремонте люстры. Остальные ошибки при монтаже электропроводки мы рассмотрели в отдельной статье!

Проверка лампочкой

О том, как сделать контрольную лампу, мы также рассказывали. Вкручиваем лампочку в патрон, из которого выведено два изолированных провода. Концы проводов зачищаем от изоляции на 5 – 10 мм. Включаем автомат, питающий свет. Аккуратно прикасаемся зачищенными концами проводов к клеммам выключателя (один провод к одной клемме, второй – к другой). Если клавиша в положении «отключено», лампа должна загореться не в полный накал, так как в данном случае, она включена последовательно с лампами освещения. Ее яркость зависит от соотношения ее мощности и суммарной мощности ламп в светильнике. Ели в этом режиме свет не зажигается, причина не в выключателе. Включаем свет и вновь прикасаемся проводами к клеммам. Если наша лампа не зажглась – выключатель исправен, если свет лампы такой же, как и в положении «отключено», причина неисправности в нем.

Более подробно ремонт выключателя света мы рассмотрели в отдельной статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться!

Модель с подсветкой

Встречаются выключатели света, оборудованные подсветкой. Суть этого устройства заключается в том, что параллельно основным контактам монтируется светодиод с резистором или миниатюрная неоновая индикаторная лампа. Схема такого варианта исполнения показана ниже:

Неоновая подсветка клавиши

Когда освещение выключено, через лампу (или лампы) освещения и светодиод с токоограничивающим сопротивлением проходит ток. Его величина слишком мала, чтобы зажечь свет лампы, но достаточна для свечения светодиода. Таким образом, свет диода помогает найти кнопку включения света в темном помещении. Когда мы включаем светильник, контакты шунтируют светодиод, он обесточивается и гаснет.

Кроме удобства в эксплуатации, такая схема предоставляет возможность проверить состояние контактов выключателя. Ведь схема подсветки представляет собой аналог той самой контрольной лампы, с помощью которой можно проверить обычный выключатель. Например, если вы нажали на клавишу, свет не зажегся, а светодиод не перестал гореть, значит, контакты не замкнулись.

Диммер

Устройство, регулирующее яркость свечения ламп, называемое диммером. Он позволяет плавно устанавливать комфортный уровень освещенности в помещении. Как правило, современные модели диммеров имеют электронную начинку. При этом, цепь лампы участвует в работе регулятора и при ее перегорании регулятор может не функционировать. Этим обусловлены особенности проверки такого устройства.

Предохранитель в диммере

На практике, диммер лучше всего проверить следующим образом: отключаем автомат питания, отсоединяем питающие провода от клемм регулятора и соединяем их между собой. Включаем автомат питания. Если при этом свет зажегся – неисправен регулятор. О том, как отремонтировать диммер мы рассказали в отдельной статье!

Читайте так же:
Удлинитель сетевой с выключателями

Бывает, что причиной неисправности диммера является выход из строя предохранителя. На видео ниже наглядно показывается, как проверить предохранитель в регулятора света:

Еще один нередкий случай — плохой контакт на схеме. Методика проверки диммера предоставлена еще на одном видео примере:

Теперь вы знаете, как проверить выключатель света мультиметром, индикаторной отверткой или же лампочкой. Надеемся, предоставленные инструкции помогли вам определить работоспособность устройства самостоятельно!

Принцип работы светорегуляторов и особенности их использования

Согласитесь, что полная мощность системы освещения нужна далеко не во всех случаях. Яркое свечение ламп в утреннее и вечернее время будет попросту избыточным — оно будет создавать неудобства и требовать больших затрат электроэнергии, не предоставляя человеку никаких особых преимуществ. Существует два способа справиться с такой проблемой — разделить электрическую сеть на множество линий с отдельными ключами или же установить специальный выключатель с регулятором яркости. Второй вариант представляется более удобным, поскольку он позволяет изменять параметры электрических приборов плавно, а не ступенчато. Подобные выключатели-диммеры имеют различные конструкции, подходящие для использования в определённых обстоятельствах — поэтому их особенности стоит рассмотреть подробнее.

Принцип действия

Изначально использовалась простейшая схема построения выключателя с регулятором света — реостат изменял сопростивление в цепи лампы. Следствием этого было пропорциональное изменение яркости их свечения. Такое приспособление известно уже не одно столетие и используется во многих отраслях техники и по сегодняшний день. Однако оно имеет достаточно много специфических недостатков, среди которых стоит назвать:

· Реостатный выключатель не уменьшает затраты электроэнергии, а просто рассеивает её избыток в виде тепла;

· Существенное уменьшение напряжения очень негативно влияет на электронные контроллеры, установленные в современных светодиодных лампах, а также на пускатели люминесцентных источников света;

· Такие приборы способствуют ускоренному износу галогеновых ламп.

Подобные минусы стали причиной появления более совершенных выключателей света с регулятором электронного типа, построенных на принципе трансформации. Они действительно снижают затраты электроэнергии, поскольку практически не создают потерь и не рассеивают избыток в виде тепла. Кроме того, электронные приспособления изначально создаются в расчёте на использование с определённым видом ламп — в том числе с металлогалогенными и со светодиодными.

Преимущества устройств

Главная положительная черта выключателя с диммером — это возможность регулирования яркости света по своему усмотрению. Такие устройства значительно повышают уровень комфортабельности, а также могут использоваться для создания оригинальных дизайнерских решений. Современные электронные диммеры также помогают существенно снижать затраты электроэнергии в тех случаях, когда максимальная яркость системы освещения не нужна. Соответственно уменьшается и износ осветительных приборов — средний прирост срока эксплуатации составляет 40%.

Основные недостатки

К сожалению, даже у современных электронных выключателей с регулятором есть существенные минусы. Главный представлен высокой стоимостью такого приспособления — как правило, по цене одного светорегулятора можно купить несколько обычных ключей. Кроме того, диммер не способен размыкать цепь, в отличие от классического выключателя — следовательно, при коротком замыкании он не защитит лампы от повреждения и не сможет остановить распространение возгорания. Использование светорегуляторов часто становится причиной ускоренного износа автоматических расцепителей — в особенности, если речь идёт о простых приспособлениях, созданных на базе реостатов.

Типы механизмов

Наиболее часто встречается регулируемый выключатель с поворотной рукояткой. Он может быть представлен как механическим реостатом (сейчас почти не встречаются), так и электронной схемой управления, где рукоятка-валкодер «сообщает» выходному каскаду (как правило, на тиристоре) требуемый уровень яркости. Некоторые считают более удобными в управлении кнопочные механизмы, которые позволяют менять яркость света лёгким нажатием. Кроме того, в продажу поступают приспособления с сенсорными панелями, которые могут реагировать на движение руки или на продолжительность нажатия. Такие электронные регуляторы очень удобны в использовании, однако имеют большую стоимость.

Особенности применения светорегуляторов

Специалисты рекомендуют не устанавливать диммеры в прихожих, ванных, санузлах, кухнях и других помещениях, где требуется высокая яркость освещения. В них диммер не будет выполнять свою основную функцию, но вам придётся затратить достаточно большую сумму на его покупку. Кроме того, частое использование регулятора приведёт к его быстрому износу, что потребует замены недешёвого приспособления.

Особенности конструкции диммера требуют его прочного соединения с электросетью. Для этого лучше припаивать провода, а не пользоваться зажимами, клеммниками и другими аксессуарами. Кроме того, к нему не следует подключать слишком много осветительных приборов — лучше оставлять запас по мощности в 25–30%, чтобы избежать проблем при перегрузках и скачках напряжения.

Выключатель с регулятором яркости

На рынке большой ассортимент диммеров, который классифицируется по разным критериям:

  • по принципу работы;
  • по нюансам конструкции;
  • совместимости с ламами;
  • оборудованию для регулирования.

Термостатные

Освещение регулировалось за счет смены сопротивления. При повышении показателя, снижается сила тока, освещение затухает и наоборот.

Такое устройство характеризуется простотой конструкции, но у разных производителей свои составляющие и качество сборки. Такие показатели важны для стабильной работы и плавности хода. Принцип действия термостатных диммеров заключается в преобразовании световой энергии в тепловую. За счет этого сократить траты на электричество не получится.

Симисторные диммеры

Приборы на основе симистора относятся к более современным диммерам. Чтобы лампа зажглась через устройство должен пройти ток, между электродами создается напряжение. Конденсатор заряжается от потенциометра R, который меняет фазовый угол.

Читайте так же:
Технологические карты выключатель вмп 10

При достижении определенной величины, симистор открывается и по нему проходит ток. Сопротивление падает, и лампочка горит интенсивнее. Процесс действенный с любыми полуволнами – положительными и отрицательными, поэтому не важно, куда идет поток электродов. В отличие от реостатных моделей, такой вариант не защищен от мерцаний за счет своей конструкции.



Принцип работы

Все современные регуляторы света не являются потребителями электрической энергии — в этом заключается их основное отличие от первых моделей. Более ранние аналоги работали в соответствии со схемой емкостного либо активного делителя напряжения. По сути, они представляли собой автотрансформаторы или реостаты, подключенные последовательно с основным потребителем энергии.

В каждой из рассмотренных ситуаций, производство и использование регуляторов света было весьма затратным. Например, если применялся реостат, то это увеличивало массу всего устройства, а также приводило к сильному нагреву. В результате производителям приходилось искать способы эффективного теплоотвода, а это сказывалось на стоимости диммера. Автотрансформатор, хотя и не является активным потребителем энергии, обладает большими габаритами.

В современных регуляторах мощности светового потока используется специальная электронная схема, позволяющая подать питание на осветительное устройство, «срезая» заднюю и переднюю части полуволны напряжения. Этот принцип работы диммеров получил название «регулирование фазы с отсеканием заднего и переднего фронтов». В соответствии с режимом работы, определяемого временем срабатывания (этот показатель составляет 0−9 мс), удается добиться плавной регулировки потребляемой мощности.

Совместимость диммеров и ламп

Подбирайте диммеры под установленные лампы. Для галогенных моделей, работающих от стандартного напряжения, подходит практически любой прибор.
При снижении напряжения меняется цвет светового потока. Минимальные показатели приводят к красноватому оттенку, что вредно для глаз.

Если устройства галогенные с напряжением 12-24 В, стоит присмотреть вариант с понижающим трансформатором.

Устройства для регулировки низковольтных источников света чувствительны к скачкам напряжения, что приведет к сокращению срока службы.

Если трансформатор электронный, то выбирайте диммер с маркировкой С.

Для люминесцентных источников освещения предусмотрен специальный прибор, который создан для преобразования подающей частоты 20-59 кГц. Такой подход позволяет влиять на силу тока, а также на яркость лампочек.

Метод широтно-импульсивной модуляции используется для контроля светодиодных ламп. Мощность светового потока регулируется длительностью импульсов. Высокая частота предупреждает мерцание ламп.

Маркировка светорегулирующих приборов

Маркировка определяет предназначение устройств и их совместимость с лампами:

  1. Прибор с маркировкой R подходит для контроля света в лампах накаливания с Омной или Резистивной нагрузкой.
  2. Маркировка L предполагает работу устройства с трансформаторами, которые используются для снижения напряжения и индуктивной нагрузки.
  3. С электронным трансформатором сочетается модель с обозначением С.

На лампочках также указываются детали совместимости.

Выключатель с диммером.jpg

Область применения

Чаще всего данные устройства используются с целью регулирования яркости свечения галогеновых лампочек и классических ламп накаливания. Причем в первом случае есть один нюанс применения выключателя диммер — он должен подключаться к источнику света исключительно через понижающий трансформатор. Это устройство можно приобрести отдельно либо использовать готовое решение.

Также необходимо помнить, что выпускаются специальные выключатели, регулирующие яркость света светодиодных и люминесцентных ламп. Дело в том, что в их конструкции присутствует один важный элемент — электронный пускатель. Благодаря применению регуляторов освещения вместо обычных выключателей, можно плавно менять интенсивность светового потока от минимальных значений до максимальных.

Это не только удобно, но также позволяет отказаться от использования многокнопочных выключателей для управления люстрами с несколькими лампочками. Аналогичным образом обстоят дела и со сложными осветительными устройствами, оснащенными собственными регуляторами — значительно дешевле приобрести диммер и подключить к нему люстру.

Преимущества и недостатки диммеров

К положительным качествам приборов можно отнести:

  1. Комфортную обстановку для проведения мероприятий. Атмосфера может быть освещена яркими лампами, а под тихий вечер кино можно приглушить освещение.
  2. Снижается потребление электроэнергии за счет контроля над группой ламп, которые легко отключаются при необходимости.
  3. Увеличивается срок эксплуатации осветительных приборов.
  4. Многофункциональность устройства – включение, выключение, регулировка яркости.
  5. Управление может осуществляться на расстоянии.
  6. Монтаж позволяет отказаться от установки дополнительных источников освещения.

Несмотря на обширный перечень преимуществ, приборы имеют недостатки:

  1. Механизм сломается, если подвергать устройство сильным нагрузкам.
  2. Диммеры чувствительны к перепадам температур, выходят из строя из-за перегревания.
  3. Совместимы не со всеми видами ламп.

Три основных схемы подключения

Светорегуляторы могут быть установлены с учетом нескольких схем. Реостатные и сенсорные приспособления управляются с одного места.
В спальнях стараются использовать вариант с регулировкой из двух мест.

Один регулятор устанавливается у кровати, а вот второй у входа. Лежа в постели можно менять яркость освещения.

В большом помещении стоит обратить внимание на схему, где регулировка проводится с одного места, а управление – с трех. Идеальное решение в таком случае – проходные регуляторы освещения.

Двойной диммер

По своей конструкции он напоминает обычный выключатель. Левая клавиша отвечает за включение и выключение освещения. Вторая клавиша отвечает за интенсивность освещения. Для монтажа такого устройства необходимо позаботиться об установочном гнезде, параметры которого напрямую зависят от самого регулятора света. Такие модели – идеальное решение для мест с тонкими перегородками, где так просто не вместить обычные приспособления. Такие моноблоки имеют двухпроводное подключение.

Как подключить плавный переход освещения

Плавный переход освещения возможен с применением диммера. Устройства могут контролироваться с пульта или смартфона. При этом допускается настройка промежутка времени, когда свет от тусклого сменится ярким. А наличие патронов с функцией регулирования упрощает процесс установки.

Читайте так же:
Принципиальная электрическая схема проходного выключателя

Основной принцип схемы выстроен на снижении силы тока при манипуляциях с устройством. Главная деталь схемы подключения – применение конденсатора и транзистора. Схема подключения простая и предоставляется производителями диммеров, или находится в сети.

Разновидности комнатных светорегуляторов

Комнатные регуляторы освещения условно делятся на две группы:

  • Механические;
  • Сенсорные.

Как установить многоклавишный выключатель с розеткой?

Наиболее простую конструкцию имеют механические регуляторы. На внешней поверхности имеется ручка регулировки, насаженная на вал переменного резистора.

Обратите внимание! То, что освещение регулируется при помощи переменного резистора, не говорит о том, что данное устройство работает по реостатному способу. Переменный резистор изменяет параметры управляющих импульсов, подаваемых на тиристор.


Механический диммер

Несомненное достоинство таких регуляторов состоит в том, что в выключенном положении провода сети механически разомкнуты, а включение света происходит всегда только с минимального уровня напряжения.

В свою очередь, сенсорные устройства также насчитывают большое количество вариантов, в том числе:

  • Сенсорный включатель с механической регулировкой;
  • Сенсорный выключатель с регулятором яркости без механических приспособлений.

Первый тип полностью идентичен приведенному выше механическому регулятору, за исключением того, что включение и выключение света происходит путем прикосновения к чувствительному элементу. Освещение включается сразу на заранее выставленный уровень.


Сенсорно-механический регулятор

Полностью электронные устройства выполняют регулировку по заданному алгоритму путем прикосновения к соответствующим чувствительным элементам. Наличие встроенного микроконтроллера позволяет осуществлять программирование устройства по множеству алгоритмов работы. Можно выставить желаемый уровень освещения в определенное время суток. Регуляторы с микроконтроллером, де-факто могут использоваться с пультом дистанционного управления.


Сенсорный регулятор

Все перечисленные варианты могут быть предназначены как для регулировки освещения одного осветительного прибора, так и для нескольких. Внешне они отличаются наличием нескольких клавиш, визуально отделенных друг от друга.

Варианты подключения

  1. Подключение регулятора света к выключателю. К клеммам устройства присоединяются провода. Установка проводится в месте размещения выключателя. По завершению работ по установки проводится тестирование корректности работы устройства.
  2. Выключатель со встроенным диммером не отличается от обычной установки включателя. Конструкция присоединяется к проводке и фиксируется.
  3. Светорегулятор подключается одновременно с простым выключателем. При этом дополнительные кнопки устанавливаются просто возле кровати.

Как разобрать регулятор с ручкой

Самое главное — не забыть отключить электричество в квартире (нажатием автоматического выключателя). Во время установки устройства электричество не должно проходить через соединительные кабели. Было бы хорошо даже после отключения щитка измерить ток в розетке чтобы убедиться, что нет опасного напряжения на проводах в электрической коробке.

Прежде всего к электрической коробке где было решено установить регулятор света, необходимо ввести и разделить фазные проводники и нейтральный «нулевой» провод. Гораздо проще сделать это с помощью современных силовых кабелей — они имеют четкую систему цветовой маркировки: нулевой провод с синей изоляцией, фазный проводник — коричневый или черный, защитный провод заземления всегда имеет зелено-желтый цвет. Но если в монтажной коробке старые советские провода, определить какой из них фаза и ноль можно измерителем напряжения, например, с помощью индикатора — отвертки с неоновой лампой. Это и будет фаза. Если не загорается — это нейтральный проводник.

Полезное: Драйвер для лазерного диода — схема подключения лазера


Разборка контроллера ламп

Контроллер освещения собирается поэтапно: сначала электронная панель с соединительными клеммами к которым подключены провода, затем верхняя крышка, заканчивающаяся регулирующей ручкой. Приобретенный регулятор должен быть предварительно разобран: отвинтите ручку, гайки и винты, фиксирующие крышку с панелью.

Ведущие производители светорегуляторов

  1. Продукция французской компании Schneider Electric характеризуется привлекательным внешним видом и качеством, используемых материалов. Такие особенности придают приборам популярность.
  2. Немецкая компания давно создает электрооборудование, поэтому в линейке появились и регуляторы света. Порадует функциональность, качество сборки и привлекательный дизайн.
  3. Датчики, сенсорные кнопки и подобные устройства – главная продукция чешской компании Teco. Диммеры этого производителя порадуют сочетанием цены и качества.

Диммеры – современные приборы, которые стоит установить в каждую комнату. Такой подход обеспечит комфорт, а также позволит сэкономить на электроэнергии. Ассортимент изделий приятно удивит потребителя, но важно учитывать совместимость с лампами, особенности подключения. Спланируйте, где прибор будет размещаться, чтобы соответствовал дизайну комнаты.

Радиоуправляемый выключатель своими руками. Часть 1 — Hardware

Этот пост — первая часть из серии рассказов о том, как можно относительно несложно сделать своими руками радиоуправляемый выключатель полезной нагрузки.
Пост ориентирован на новичков, для остальных, думаю, это будет «повторение пройденного».

  1. Hardware выключателя
Начало
  1. Хочется реализовать удаленное управление светом и вытяжкой.
  2. Выключатели есть одно- и двух-секционные (свет и свет+вытяжка).
  3. Выключатели установлены в стене из гипсокартона.
  4. Вся проводка — трехпроводная (присутствует фаза, нуль, защитное заземление).

Второй пункт в общем-то предполагает, что надо бы сделать две разные схемы (для одно- и двух-канального выключателя), но поступим иначе — сделаем «двухканальный» модуль, но в случае, когда реально требуется только один канал — не будем распаивать часть комплектующих на плате (аналогичный подход реализуем и в коде).

Третий пункт — обуславливает некоторую гибкость в выборе форм-фактора выключателя (реально снимается существующий выключатель, демонтируется монтажная коробка, внутрь стены монтируется готовое устройство, возвращается монтажная коробка и монтируется выключатель назад).

Читайте так же:
Что такое вытяжной выключатель

Четвертый пункт — существенно облегчает поиск источника питания (220В есть «под рукой»).

Вводные данные ясны, можно двигаться дальше.

Принципы и элементная база

Выключатель хочется сделать многофункциональным — т.е. должна остаться «тактильная» составляющая (выключатель физически должен остаться и должна сохраниться его обычная функция по включению/выключению нагрузки, но при этом должна появиться возможность управления нагрузкой через радиоканал.

Для этого обычные двухпозиционные (включено-выключено) выключатели заменим на аналогичные по дизайну выключатели без фиксации (кнопки):

Эти выключатели работают примитивно просто: когда клавиша нажата — пара контактов замкнуты, когда клавишу отпускаем — контакты размыкаются. Очевидно, что это обычная «тактовая кнопка» (собственно так ее и будем обрабатывать).

  • берем МК (atmega8, atmega168, atmega328 — использую то, что есть «прямо сейчас»), в комплекте с МК добавляем резистор для подтяжки RESET к VCC,
  • подключаем две «кнопки» (для минимизации количества навесных элементов — будем использовать встроенные в МК резисторы подтяжки), для коммутации нагрузки воспользуемся реле с подходящими параметрами (у меня как раз были припасены реле 833H-1C-C с 5В управлением и достаточной мощностью коммутируемой нагрузки — 7A 250В

Радиоканал будем организовывать с помощью nRF24L01+:

Модуль, как известно, толерантен к 5В-сигналам на входах, но требует для питания в 3.3В, соответственно, в схему добавим еще линейный стабилизатор L78L33 и пару конденсаторов к нему.

Дополнительно добавим блокировочные конденсаторы по питанию МК.

МК будем программировать через ISP — для этого на плате модуля предусмотрим соответствующий разъем.

Собственно, вся схема описана, осталось только определиться с выводами МК, к которым будем подключать нашу «периферию» (радиомодуль, «кнопки» и выбрать пины для управления реле).

  • Радиомодуль подключается на шину SPI (таким образом, подключаем пины колодки с 1 по 8 на GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 (IRQ) — соответственно).
  • ISP — вещь стандартная и подключается следующим образом: подключаем пины разъема с 1 по 6 на D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND — соответственно).

Теперь следует определиться с тем, какие «корпуса» будем использовать. В этом месте начинает диктовать правила моя природная лень: мне очень не нравится сверлить печатные платы — поэтому выберем по максимуму «поверхностный монтаж» (SMD). С другой стороны, здравый смысл подсказывает, что использование SMD очень существенно сэкономит размер печатной платы.

  • микроконтроллер — atmega168 в корпусе TQFP32 — 1 шт.
  • транзистор — MMBT2222ALT1 в корпусе SOT23 — 2 шт.
  • диод — 1N4148WS в корпусе SOD323 — 2 шт.
  • стабилизатор — L78L33 в корпусе SOT89 — 1 шт.
  • реле — 833H-1C-C — 2 шт.
  • резистор — 10кОм, типоразмер 0805 — 1 шт. (подтяжка RESET к VCC)
  • резистор — 1кОм, типоразмер 0805 — 1 шт. (в цепь базы транзистора)
  • конденсатор — 0.1мкФ, типоразмер 0805 — 2 шт. (по питанию)
  • конденсатор — 0.33мкФ, типоразмер 0805 — 1 шт. (по питанию)
  • электролитический конденсатор — 47мкФ, типоразмер 0605 — 1 шт. (по питанию)

Тут я немного хитрю и подглядываю в свои «запасники» (просто выбираю то, что там уже есть в наличии). Вы можете выбирать компоненты по своему усмотрению (выбор конкретных компонентов выходит за пределы этого поста).

Поскольку вся схема уже практически «сформирована» (по крайней мере, в голове), можно приступать к проектированию нашего модуля.

Проектирование

Для этого воспользуемся замечательной программой — EAGLE.

На мой взгляд — очень простая, но в то же время — очень удобная программа для создания принципиальных схем и печатных плат по ним. Дополнительные «плюсы» в копилку EAGLE: мультиплатформенность (мне приходится работать как на Win-, так и на MAC-компьютерах) и наличие бесплатной версии (с некоторыми ограничениями, которые для большинства «самодельщиков» покажутся совершенно несущественными).

Научить вас пользоваться EAGLE в этом топике не входит в мои планы (в конце статьи есть ссылка на замечательный и очень простой для освоения учебник по пользованию EAGLE), я лишь расскажу, некоторые свои «хитрости» при создании платы.

Мой алгоритм создания схемы и платы был примерно следюущий (ключевая последовательность):

  • Создаем новый проект, внутри которого добавляем «схему» (пустой файл).
  • Добавляем МК и необходимую «обвеску» (подтягивающий резистор на RESET, блокировочный конденсатор по питанию и т.п.). Обращаем внимание на корпуса (Package) при выборе элементов из библиотеки.
  • «Изображаем» ключ на транзисторе, который управляет реле. Копируем этот кусок схемы (для организации «второго канала»). Входы ключей — пока оставляем «болтаться в воздухе».
  • Добавляем на схему разъем ISP и колодку для подлючения радиомодуля (делаем соответствующие соединения в схеме).
  • Для питания радиомодуля добавляем в схему стабилизатор (с соответствующими конденсаторами).
  • Добавляем «разъемы» для подключения «кнопок» (один пин разъема сразу «заземляем», второй — «болтается в воздухе»).
  • Размещаю клеммники для подключения силовой нагрузки.
  • Правее клеммников — реле.
  • Еще правее — элементы транзисторных ключей.
  • Стабилизатор питания для радиомодуля (с соответствующими конденсаторами) размещаю рядом с транзисторными ключами (в нижней части платы).
  • Размещаю колодку для подключения радиомодуля снизу справа (обращаем внимание на то, в каком положении окажется сам радиомодуль при паравильном подключении к этой колодке — по моей задумке он должен не выступать за пределы основной платы).
  • Разъем ISP размещаю рядом с разъемом радиомодуля (поскольку используются одни и те же «пины» МК — чтобы было проще разводить плату).
  • В оставшемся пространстве располагаю МК (корпус надо «покрутить», чтобы определить наиболее оптимальное его положение, чтобы обеспечить минимальную длинну дорожек).
  • Блокировочные конденсаторы размещаем максимально близко к соответствующим выводам (МК и радиомодуля).

Теперь уже можно определиться с подключением ключей и кнопок (смотрю, какие пины ближе к соответствующим цепям и которые проще будет подключить на плате), для этого хорошо перед глазами иметь следующую картинку:

  • Транзисторные ключи подключаем на пины D3, D4.
  • Кнопки — на A1, A0.

После этого уже доделываю последние соединения в проекте печатной платы, «набрасываю» полигоны GND (поскольку лазерный принтер плохо печатает сплошные полигоны, делаю его «сеточкой»), добавляю пару-тройку переходов (VIA) с одного слоя платы на другой и проверяю, что не осталось ни одной не разведенной цепи.

У меня получилась платка размером 56х35мм.

Вуаля, можно приступать к изготовлению печатной платы.

Изготовление печатной платы

Плату делаю методом ЛУТ (Лазерно-Утюжная Технология). В конце поста есть ссылка на материалы, которые мне очень помогли.

  • Печатаю на бумаге Lomond 130 (глянцевая) нижнюю сторону платы.
  • Печатаю на такой же бумаге верхнюю сторону платы (зеркально!).
  • Складываю полученные распечатки изображениями внутрь и на просвет совмещаю (очень важно получить максимальную точность).
  • После этого степлером скрепляю листки бумаги (постоянно контролируя, чтобы совмещение не было нарушено) с трех сторон — получается «конверт».
  • Вырезаю подходящего размера кусок двустороннего стеклотекстолита (ножницами по металлу или ножевкой).
  • Стеклотекстолит нужно обработать очень мелкой шкуркой (убираем окислы) и обезжирить (я делаю это ацетоном).
  • Полученную заготовку (аккуратно, за края, не трогая очищенные поверхности) помещаю в полученный «конверт».
  • Разогреваю утюг «на полную» и тщательно утюжу заготовку с двух сторон.
  • Оставляю плату остыть (минут 5), после этого можно под струей воды отмачивать бумагу и удалять ее.

Далее плату травлю в растворе хлорного железа (не допуская недо- и пере-травливания).

Тонер смываю ацетоном.

Контроль качества

После этого делаю визуальный контроль (требуется хорошее освещение и лупа). Если есть какие-то подозрения, что имеется «залипуха» — контроль тестером «подозрительных» мест.

Для самоуспокоения — контроль тестером всех соседствующих проводников (удобно пользоваться режимом «прозвонка», когда при «коротком замыкании» тестер подает звуковой сигнал).

Если все-таки где-то обнаружен ненужный контакт — исправляю это острым ножом. Дополнительно обращаю внимание на возможные «микротрещины» (пока просто фиксирую их — исправлять буду на этапе лужения платы).

Лужение, сверление

Я предпочитаю плату перед сверлением залудить — так мягкий припой позволяет чуть проще сверлить и сверло на «выходе» из платы меньше «рвет» медные проводники.

Сначала изготовленную печатную плату необходимо обезжирить (ацетон или спирт), можно «пройтись» ластиком, чтобы убрать появившиеся окислы. После этого — покрываю плату обычным глицерином и дальше уже паяльником (температура где-то около 300 градусов) с небольшим количеством припоя «вожу» по дорожкам — припой ложится ровно и красиво (блестит). Лудить надо достаточно быстро, чтобы дорожки не поотваливались.

Когда все готово — отмываю плату с обычным жидким мылом.

После этого уже можно сверлить плату.
С отверстиями диаметром более 1мм все достаточно просто (просто сверлю и все — надо только вертикальность постараться соблюсти, тогда выходное отверстие попадет в отведенное ему место).

А вот с переходными отверстиями (я их делаю сверлом 0,6мм) несколько сложнее — выходное отверстие, как правило, получается немного «рваным» и это может приводить к нежелательному разрыву проводника.
Тут можно посоветовать делать каждое отверстие за два прохода: засверлить сначала с одной стороны (но так, чтобы сверло не вышло с другой стороны платы), а затем — аналогично с другой стороны. При таком подходе «соединение» отверстий произойдет в толще платы (и небольшая несоосность не будет проблемой).

Монтаж элементов

Сначала распаиваются межслойные перемычки.
Там где это просто переходные отверстия — просто вставляю кусочек медной проволоки и запаиваю его с двух сторон.
Если «переход» осуществляется через одно из отверстий для выводных элементов (разъемы, реле и т.п.): распускаю многожильный провод на тонкие жилы и аккуратно запаиваю кусочки этой жилы с двух сторон в тех отверстиях, где нужен переход, при этом минимально занимая пространство внутри отверстия. Это позволяет реализовать переход и отверстия остаются достаточно свободными для того, чтобы соответствующие разъемы нормально встали на свои места и были распаяны.

Тут опять следует вернуться к этапу «контроль качества» — прозваниваю тестером все подозрительные ранее и полученные в ходе лужения/сверления/создания переходов новые места.
Проверяю, что обнаруженные ранее микротрещины устранены припоем (или устраняю припаивая тонкий проводник поверх трещинки, если после лужения трещинка осталась).

Устраняю все «залипухи», если такие все-таки появились в процессе лужения. Это гораздо проще сделать сейчас, чем в процессе отладки уже полностью собранной платы.

Теперь можно приступать непосредственно к монтажу элементов.

Мой принцип: «снизу вверх» (сначала распаиваю наименее высокие компоненты, потом те, что «повыше» и те, что «высокие»). Такой подход позволяет с меньшими неудобствами разместить все элементы на плате.

Таким образом, сначала распаиваются SMD-компоненты (я начинаю с тех элементов, у которых «больше ног» — МК, транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы), потом дело доходит и до выводных компонентов — разъемов, реле и т.п.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector