Mechanischer Schalter parallel zum Mikrocontroller, der synchron arbeitet

Question

Mechanischer Schalter parallel zum Mikrocontroller, der synchron arbeitet

ankur

Hier ist das Bild für meine Anforderung, ich möchte eine Lastlampe mit 230 V AC mit mechanischem Schalter parallel zum Controller betreiben, wo man die Lastlampe vom mechanischen Schalter aus ein- und vom Controller aus ausschalten kann und umgekehrt.

Das einzige Problem hier ist, dass der mechanische Schalter nicht als FAIL SAFE-Option funktionieren kann, da ein XOR-Logikgatter beteiligt ist .

Eine FAIL SAFE-Option ist meine Anforderung , bei der der mechanische Schalter die Ladelampe einschalten kann, selbst wenn der Controller oder XOR GATE gebraten wird oder nicht funktioniert.

In dieser Schaltung ist ein XOR-Gatter gezeigt, aber Sie haben Zweifel, ob ein XOR-Gatter verfügbar ist, das mit 230 V Wechselstrom betrieben werden kann?

Oder gibt es eine Möglichkeit, die XOR-Logik über andere elektronische Komponenten zu verwenden?

Oder macht es mir nichts aus, andere Logik zu verwenden?

Bitte helfen Sie mir, ich stecke wegen dieser FAIL SAFE-Option fest

[Bearbeiten von @transistor. OP zur Aktualisierung der Tabelle unten.]

| MECH | OPTO | LAMP | Notes
| Off  | Off  | off  |
| On   | Off  | on  |
| Off  | On   | on  |

| Auf | Auf | aus |

Den letzten Status habe ich hervorgehoben, denn wenn ein XOR-Gatter für 230 V Wechselstrom als im Code verfügbar ist, kann ich so programmieren, dass wenn das Gerät vom mechanischen Schalter aus eingeschaltet ist und man die Lastlampe ausschalten muss, dann muss ich nur müssen den SCR einschalten, daher ist die Ladelampe gemäß der Logik des XOR-Gatters "AUS".

Oder wenn eine andere elektronische Komponente oder Schaltung verfügbar ist, die bei der Auswahl oder Manipulation hilft, ändert sich nur der letzte Status der Logiktabelle.

Die in der Schaltung so genannte Betriebsspannung beträgt für die Lastlampe 230V AC und für den Controller und Optokoppler ua etwa 5V DC.

Außerdem muss ich den Controller über das Internet steuern.

Ich kann auch nicht den 2-poligen normalen mechanischen Schalter verwenden, da ich nicht alle vorhandenen Schalter ändern kann und es sich um eine Nachrüstaufgabe mit begrenzten Ressourcen handelt.

Relaislogik kann aus Platzgründen nicht verwendet werden.

AKR

Versuchen Sie, Ihre Anforderungen mit den verfügbaren Betriebsspannungsoptionen klarer aufzulisten. Frage ist wirklich verwirrend.

Transistor

Ich verstehe deine Frage nicht. Normalerweise schaltet sich ein Fail-Safe aus, wenn etwas schief geht. Sie scheinen zu wollen, dass es "EIN" ausfällt. Ich habe eine Tabelle hinzugefügt, die Sie bearbeiten können. Bitte klären Sie auch „gebraten“. Was passiert, wenn OPTO SCR im Leerlauf ausfällt? Und wenn es Kurzschluss ausfällt?

Transistor

Ihre Tabelle ist eine einfache ODER-Funktion. Lampe an, wenn entweder MECH oder SCR eingeschaltet ist. Dem widerspricht der Absatz nach der Tabelle. Immer noch nicht klar, was Sie versuchen zu tun.

ankur

Das Gebiet, in dem ich lebe, hat eine lückenhafte Internetverbindung und ich werde den Controller mit dem Internet verbinden, sodass man, wenn die Internetverbindung nicht verfügbar ist, Mechanical Switch verwenden kann, da ich Blue Tooth Low Energy oder andere Kommunikation nicht verwenden möchte Protokoll . Auch aufgrund einiger Stromschwankungen besteht die Wahrscheinlichkeit, dass der Controller beschädigt werden könnte . Aus diesem Grund möchte ich weiterhin den normalen mechanischen Schalter parallel zum Controller verwenden.

Transistor

Also ist das Problem "wie schalte ich das Licht aus , wenn das Mikro / der SCR hängen bleibt"? Wenn Sie nur eine manuelle Überbrückung wünschen, würden Sie den mechanischen Schalter parallel zum SCR verdrahten.

ankur

Nehmen wir also an, wenn ich den mechanischen Schalter parallel zum SCR anschließe, würde sogar Strom durch den SCR fließen. wird also nicht viel nützen.

Transistor

@ankur: Sie scheinen einen Fehler in Ihrer Logiktabelle stillschweigend korrigiert zu haben, indem Sie sie von OR in XOR geändert haben. Das hättest du mir in den Kommentaren mitteilen sollen.

ankur

@transistor Entschuldigung, das war mein Fehler ...

Antworten (2)

Mechanischer Schalter parallel zum Mikrocontroller, der synchron arbeitet

Versuchen Sie, Ihre Anforderungen mit den verfügbaren Betriebsspannungsoptionen klarer aufzulisten. Frage ist wirklich verwirrend.
Ich verstehe deine Frage nicht. Normalerweise schaltet sich ein Fail-Safe aus, wenn etwas schief geht. Sie scheinen zu wollen, dass es "EIN" ausfällt. Ich habe eine Tabelle hinzugefügt, die Sie bearbeiten können. Bitte klären Sie auch „gebraten“. Was passiert, wenn OPTO SCR im Leerlauf ausfällt? Und wenn es Kurzschluss ausfällt?
Ihre Tabelle ist eine einfache ODER-Funktion. Lampe an, wenn entweder MECH oder SCR eingeschaltet ist. Dem widerspricht der Absatz nach der Tabelle. Immer noch nicht klar, was Sie versuchen zu tun.
Das Gebiet, in dem ich lebe, hat eine lückenhafte Internetverbindung und ich werde den Controller mit dem Internet verbinden, sodass man, wenn die Internetverbindung nicht verfügbar ist, Mechanical Switch verwenden kann, da ich Blue Tooth Low Energy oder andere Kommunikation nicht verwenden möchte Protokoll . Auch aufgrund einiger Stromschwankungen besteht die Wahrscheinlichkeit, dass der Controller beschädigt werden könnte . Aus diesem Grund möchte ich weiterhin den normalen mechanischen Schalter parallel zum Controller verwenden.
Also ist das Problem "wie schalte ich das Licht aus , wenn das Mikro / der SCR hängen bleibt"? Wenn Sie nur eine manuelle Überbrückung wünschen, würden Sie den mechanischen Schalter parallel zum SCR verdrahten.
Nehmen wir also an, wenn ich den mechanischen Schalter parallel zum SCR anschließe, würde sogar Strom durch den SCR fließen. wird also nicht viel nützen.
@ankur: Sie scheinen einen Fehler in Ihrer Logiktabelle stillschweigend korrigiert zu haben, indem Sie sie von OR in XOR geändert haben. Das hättest du mir in den Kommentaren mitteilen sollen.

ursusd8 · Answer 1

versuchen Sie, die Dinge einfach zu halten. Zunächst einmal ist die Verwendung eines XOR-Gatters bei 230 V eine sehr schlechte Idee. Sie würden Optokoppler benötigen und eine Pegelübersetzung vornehmen, damit es funktioniert (es gibt keine 230-V-Logik).

Wenn ich Ihre Frage richtig verstehe, möchten Sie (Licht) entweder mit einem Schalter oder einem uC ein- und ausschalten können?

Es gibt einen viel einfacheren Weg, dies anzugehen: Verwenden Sie eine normale Verkabelung mit zwei Schaltern:

Bitte beachten Sie, dass Sie einen Schalter mit zwei Anschlüssen verwenden müssen.

Tauschen Sie jetzt einfach einen der Schalter mit einem Relaisschütz wie diesem aus .

WICHTIGER HAFTUNGSAUSSCHLUSS: NICHT ALLE ELEMENTE SIND IN DEN OBEN GENANNTEN SCHEMATIEN GEZEICHNET. ÜBERPRÜFEN SIE DAS DATENBLATT ALLER KOMPONENTEN, ISOLIEREN SIE ALLE SIGNALE, MIT DENEN DER BENUTZER INTERAGIERT (uC usw.), STELLEN SIE SICHER, DASS ALLES GEMÄSS DEN SICHERHEITSSTANDARDS GETAN WIRD!! BEARBEITEN (aufgrund des Kommentars, der uns "verhindert", einen SPDT-Schalter zu verwenden): Sie könnten dies mit zwei Relais und einem Optokoppler implementieren. Sie sollten versuchen, so viel Logik wie möglich in das uC einzubauen.

EDIT2: Die Schaltpläne wurden aktualisiert, um einige weitere Komponenten wie Dioden und Widerstände zu enthalten, die Sie benötigen. Es können einige Fehler auftreten, überprüfen Sie alles vor der Implementierung, Sie arbeiten mit 230 V, seien Sie vorsichtig!

EDIT3: Mir ist gerade klar geworden, dass Sie es mit einem einzigen Relais machen und trotzdem einen mechanischen Schalter betätigen können, wenn der Controller ausfällt!

Hier ist die Lösung:

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Sehr einfache Logik dahinter. Sie überwachen den SW1 über Optokoppler (nicht der Wert von R1 ist falsch, wählen Sie einfach den richtigen für Ihren Optokoppler). Wenn es eine Änderung an SW1 gibt, ändern Sie den P1-Pin und machen RLY1, um das Licht zu ändern. Wenn Sie am uC den Befehl erhalten, den Schalter ein-/auszuschalten, ändern Sie einfach den P1, und das war's. Das Relais sollte standardmäßig eingeschaltet sein (keine Spannung an der Spule = eingeschaltet). Wenn Sie die Stromversorgung des Prozessors verlieren, liegt an Ihrer Spule keine Spannung an, und das Relais ist die ganze Zeit eingeschaltet. Der Betrieb über SW1 ist möglich.

Sie könnten etwas Komplizierteres tun (ich denke, die erste Option ist in Ordnung):

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Wenn der Befehl zum Umschalten von uC kommt, überprüfen Sie, ob SW1 eingeschaltet ist (P2 wird hoch sein). Wenn es eingeschaltet ist, müssen Sie es ausschalten, also schalten Sie P3 (RLY2) auf Aus (und RLY1 auf Aus - Sicherheitsmaßnahme). Wenn es ausgeschaltet ist, schalten Sie RLY1 ein und RLY2 ein. In jedem Fall "merken" Sie sich den Zustand in einer Variablen.

Überprüfen Sie jetzt ständig P2. Wenn sich der Zustand auf P2 ändert, hat jemand den SW1 umgeschaltet. Überprüfen Sie den Status der Variablen oder ob Sie RLY1/RLY2 das letzte Mal auf ON oder OFF gesetzt haben. Wenn das Licht an ist, müssen Sie es ausschalten (RLY2/RLY1 auf off). Wenn es ausgeschaltet ist, müssen Sie es einschalten (RLY2/RLY1 auf ein).

Wenn Sie RLY2 und RLY1 so auswählen, dass RLY1 standardmäßig ausgeschaltet und RLY2 standardmäßig eingeschaltet ist (0 V an der Relaisspule) und Sie einen zusätzlichen Widerstand parallel zu den Relaisspulen schalten (10 k reichen aus), können Sie einen Prozessor verlieren , und alles wird mit sw1 funktionieren.

Ich schlage vor, dass Sie P2 mit einem Interrupt-Handler verbinden, damit Sie nicht ständig nachsehen müssen, sondern Ihr uC bei einer Änderung von SW1 aufwacht.

Ein weiteres Problem ist, dass ich nicht alle normalen mechanischen Schalter auf 2-polig umstellen kann, da es sich um einen Nachrüstjob handelt und nur begrenzte Quellen vorhanden sind. Dies beinhaltet auch keinen Fernbetrieb über das Internet.
Ich verstehe den Internetteil Ihres Kommentars nicht, aber ich denke nicht, dass es darauf ankommt (Sie können das Kontaktrelais an jeden Mikrocontroller oder Mikroprozessor anschließen). ok, das ist wirklich der Fall (obwohl das Wechseln des Schalters der richtige Weg ist und ein solcher Schalter etwa 3 USD / EUR kostet), dann schlage ich vor, dass Sie so viel Logik wie möglich in der uC verwenden. Setzen Sie einfach ein Kontaktrelais hinter den normalen Schalter und das andere parallel. Lesen Sie die Spannung zwischen ihnen mit uC ab. Wenn Sie Spannung lesen und ein- / ausschalten möchten, schalten Sie das zweite Relais, wenn Sie es nicht lesen, aber Sie müssen den Schalter des ersten Relais lesen.
Wenn Sie sich die letzte Zeile meiner Abfrage oben unter dem Bild ansehen, heißt es, dass ich eine Platzbeschränkung habe und daher keine Relaislogik verwenden kann
Nun, ich glaube nicht, dass dies ohne Relais auf sichere Weise möglich ist. Es gibt viele Relais auf dem Markt, auch kleine, es gibt Halbleiterrelais usw. Versuchen Sie, eines zu finden, das klein genug ist. Vielleicht so etwas ?
Die Kontrolle über das Internet ist ein separates Thema. Sie können Arduino oder Himbeer-Pi oder irgendetwas wirklich verwenden.
@ursusd8: Wo können wir die zusätzlichen Komponenten hinzufügen, die Sie benötigen werden?
Es gibt Komponenten, die von den verwendeten Teilen abhängen. Abgesehen davon, dass hier und da ein paar Widerstände fehlen (wie um Verstärker usw.). Schaltpläne kann ich später bearbeiten. Ich bin mir nicht sicher, ob Sie die zusätzlichen Komponenten in den Schaltplänen selbst hinzufügen können
@ursusd8: Entschuldigung, das war für ankur gedacht. Mein Fehler.
Kein Problem @Transistor. Wenn Sie irgendwelche Fehler sehen, lassen Sie es mich wissen, ich zeichne das einfach von der Oberseite meines Kopfes ohne Kontrollen..: P
@ursusd8 danke für diese Logik, aber aus Platzgründen könnte ich "RLY1" durch SCR ersetzen und die Optokopplerbaugruppe als Rückmeldung von der Lampenlast verwenden, da sie nach der Last platziert wird, und "RLY2" durch einen SCR oder einen anderen ersetzen Transistor , der leiten kann, wenn sein Basisstrom NULL ist. Jetzt ist die Frage ** Gibt es auf dem Markt einen SCR oder einen anderen Transistor, der mit NULL Basisstrom leiten kann? ** Können Sie dabei helfen ...
Ich empfehle nicht, den Transistor zu verwenden, da er keine Isolierung von 230 V bietet! Sie können eine "Todesfalle" zusammenbauen. Wenn der Platz ein Problem darstellt, verwenden Sie die ersten Schaltpläne mit einem Relais und verwenden Sie ein Halbleiterrelais, es ist nicht viel größer als ein Transistor (wenn überhaupt größer). schau dir sowas mal an . Beachten Sie, dass Sie wissen müssen, wie viel Strom Sie benötigen, und dass ein potenzieller Transistor, den Sie in einem Todesfallenszenario verwenden könnten, diesem standhalten können muss. Es wird ungefähr die gleiche Größe wie ein Halbleiterrelais haben.
@ ursusd8 Wie wäre es mit einem SCR, da sie unidirektional sind und eine Isolierung bieten würden? ist das jetzt möglich?? da ich kein Relais verwenden möchte?? Wenn ja, gibt es einen SCR, der bei einer Gate-Spannung von Null leiten kann?
Die Art und Weise, wie Sie einen Transistor und ein Optokoppler verwenden, ist wirklich ein solides Starre-Relais. Wenn Sie eine Beschreibung eines Halbleiterrelais lesen, die ich im vorherigen Kommentar verlinkt habe, heißt es: "Dieses Halbleiterrelais ist eine Integration einer Infrarot-Emissionsdiode (IRED), eines Phototriac-Detektors und eines Hauptausgangs-Triacs". Ein Halbleiterrelais ist im einfachsten Sinne ein Transistor / Triac und ein Optokoppler, daher verstehe ich nicht, warum Sie etwas implementieren möchten, das für Sie zum gleichen Preis erledigt wird. Aber ja, Sie können einen Transistor und einen Optokoppler verwenden, wenn Sie möchten. Alles bleibt beim Alten.
@ursusd8 vielen dank TONNEN Ich denke jetzt könnte ich das Projekt auf dem Boden umsetzen.

Transistor · Answer 2

ODER-Funktion

Tabelle 1. ODER-Funktion.

| MECH | OPTO | LAMP | Notes
| Off  | Off  | Off  |
| On   | Off  | On   |
| Off  | On   | On   |
| On   | On   | On   |

XOR-Funktion

Tabelle 2. XOR-Funktion.

| MECH | OPTO | LAMP | Notes
| Off  | Off  | Off  |
| On   | Off  | On   |
| Off  | On   | On   |
| On   | On   | Off  |

Die Tabelle in Ihrer Frage zeigt eine ODER-Tabelle. Ihr Diagramm und Absatz nach der Tabelle zeigen eine XOR-Funktion. Welche willst du?

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Abbildung 1. Verdrahtung der ODER-Funktion.

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Abbildung 2. EXOR-Funktion mit Relais.

Wie @ursusd8 sagt, ist die Relaislogik Ihre einzige Option, wenn Sie nicht an den Schalter gelangen können. Egal, was Sie tun, Sie werden zusätzliche Komponenten benötigen und Sie müssen sie irgendwie einbauen.

XOR-Logik im Mikro

schematisch

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Abbildung 3. XOR-Logik im Mikro.

Wie es funktioniert

Überwachen Sie den Status des mechanischen Schalters im Mikro mithilfe einer Nulldurchgangsschaltung. In diesem Fall können Sie die Verlustleistung in den Widerständen reduzieren, da Sie nur die Optokoppler-LED benötigen, um um die Spitzenspannung herum einzuschalten, und sogar jede zweite Halbwelle ausreichend wäre. Verwenden Sie zwei Widerstände, um ihre Nennspannung nicht zu überschreiten. D3 schützt die LED bei Verpolung.

Sie können jetzt die XOR-Funktion mit dem MECHANISCHEN Schalter und dem Internet-Ein/Aus-Signal ausführen. (Internet on/off habe ich als externen Eingang dargestellt. Wird wohl schon im Mikro sein.)

Ich habe die Feedback-Eingabe so dargestellt, wie Sie sie auf Ihrer Skizze haben.

Ausfallsicher

Beachten Sie, dass Sie in Ihrer Frage und Ihren Kommentaren angeben, dass die Schaltung "FAIL SAFE" sein soll, aber nicht sagen, was der sichere Zustand ist. In den meisten Fällen ist der sichere Zustand das Ausschalten. In jedem Fall haben Sie ein Halbleitergerät, das Ihr Licht schaltet, und Sie können den Fehlermodus nicht vorhersagen. Es könnte offen oder kurzgeschlossen werden. Wenn Sie die Anwendung erklärt hätten, hätte uns das vielleicht viel Zeit gespart.

Wenn Sie Lampe 1 mit einem mechanischen Schalter einschalten, können Sie sie nicht mit otpo ausschalten.
Meine Frage enthält nur die XOR-Gatter-Wahrheitstabelle, die ich auch durch BOLD hervorgehoben habe . Wenn wir uns nun Ihre Schaltung ansehen, nehmen wir einen Fall an, in dem die Lastlampe über den mechanischen Schalter eingeschaltet ist , als man die Lastlampe vom Controller ausschalten kann und umgekehrt . Bitte helfen Sie mir, ich stecke wirklich fest wegen dieser FAIL SAFE System.
An alle, die abgelehnt haben, sehen Sie sich bitte die Kommentare an, während wir versuchen, herauszufinden, was das OP zu erreichen versucht. Der OP-Tisch in seinem OP wurde mittendrin zu einem XOR. Diese Antwort war ein Klärungsversuch und ich kann keine Tabellen oder Schaltpläne in die Kommentare einfügen.