Содержание

принцип работы, характеристика, автоматический ввод резерва своими руками

Среди огромного разнообразия источников энергии большую популярность получили генераторы электрического тока. Такие агрегаты всё чаще применяются в загородных домах и на дачах, а также во многих других местах, где есть проблемы со светом. Именно поэтому потребители нередко приобретают качественные блоки АВР для генераторов, созданные для автоматического включения резервного питания.

Характеристика агрегата

Устройство АВР — это средство автоматического включения резервного питания, представленное в виде высококачественного генератора, вырабатывающего ток, если внезапно пропало централизованное электроснабжение. Основная задача блока состоит в том, чтобы своевременно и как можно быстрее переключать нагрузки между двумя источниками.

Некоторые модели АВР разработаны так, что все настройки потребитель должен вносить самостоятельно, но чаще всего в продаже можно встретить оборудование, работающее в автоматическом режиме. Активация устройства происходит в тот момент, когда поступает сигнал о потере напряжения. В быту использование такого агрегата имеет множество положительных отзывов.

Блок АВР запрограммирован таким образом, что его работа зависит от уровня напряжения на определённом объекте, этот пункт контролируется первичной обмоткой. Наличие специального переключателя обеспечивает надёжную изоляцию генератора от негативного воздействия переменного тока, который проникает из общей электросети. В этот промежуток времени источник бесперебойного питания находится во включенном состоянии, что гарантирует стабильную подачу временного питания всем потребителям. Слаженная работа генератора с АВР осуществляется по следующей схеме:

  1. После прекращения подачи электроэнергии через блок к источнику бесперебойного питания поступает команда о начале работы.
  2. Когда устройство получит ответ о том, что генератор полностью готов к выполнению своей основной функции, АВР осуществляет его соединение с домашней электросетью.
  3. С возобновлением централизованной подачи тока в частный дом на автоматический ввод резерва поступает сигнал о том, что резервное устройство должно быть отключено.
  4. Проводка между домашней сетью и генератором одновременно переключается в автоматическом режиме.

Если специалист обладает необходимым опытом, то он может выполнить индивидуальную настройку переключений, чтобы обеспечить электроэнергией только самые важные участки.

В качестве приоритетных объектов назначают системы отопления помещений, охлаждающее оборудование и другие схемы.

Для мощных резервных установок можно смело применять более сложные распределения электроэнергии, которые будут формировать мягкую нагрузку, плавно переходящую из синхронизированного агрегата и обратно. Сами производители утверждают, что такие генераторы всё чаще применяются в тех ситуациях, когда нужно сократить итоговую величину пиковых нагрузок.

Принцип работы

За несколько лет на рынке появилось множество разнообразных агрегатов для автоматического резервирования, которые оснащаются мощным микропроцессорным контроллером. Несмотря на огромный ассортимент, наибольшим спросом пользуются модели с управляющим реле-контроллером. Устройство непрерывно анализирует сигналы датчиков напряжения, а также своевременно обнаруживает сбой в питании и инициирует процедуру быстрого запуска генератора.

Если начинающий мастер будет рассматривать схему подключения АВР с точки зрения электротехники, то эта задача может показаться слишком сложной. Всё дело в том, что различные технические сложности и неизбежные временные задержки затрудняют мгновенное получение резервной электроэнергии. Чтобы такое оборудование прекрасно справлялось со своими основными задачами и не подводило в самый ответственный момент, нужно заранее ознакомиться с его функциональными возможностями:

  1. Современные модели АВР могут использоваться не только с бензиновыми, электрическими, газовыми, но и с дизельными генераторами.
  2. Пользователь всегда может выбрать наиболее подходящий тип резервной сети — однофазную или трёхфазную.
  3. В системе предусмотрен постоянный контроль температуры двигателя.
  4. Обеспечение полного цикла работы резервного источника: автоматизированный запуск генератора в тот момент, когда исчезло централизованное электроснабжение или уровень напряжения превысил все допустимые показатели. Предусмотрены многочисленные полезные функции, которые непрерывно контролируют работу генератора, защищают его от перегрузки. При появлении основного электричества происходит остановка и последующее охлаждение бесперебойного источника.
  5. Наличие тестового еженедельного запуска генератора (мастер может настроить точную дату и время для проведения этой процедуры).
  6. Удобное управление приводом воздушной заслонки.
  7. Всегда можно активировать экономный режим работы оборудования.
  8. Фиксированный контроль напряжения аккумуляторных батарей. Эта функция позволяет запускать генератор только при полной разрядке АКБ генератора.
  9. Некоторые модели АВР обладают расширенной функциональностью для подключения вспомогательных модулей: GSM-модем, БИП.
  10. Качественный счётчик, который показывает оставшееся время до проведения планового технического обслуживания.

Самостоятельное изготовление блока АВР

Качественный автоматический ввод резерва для генератора отличается высокой стоимостью, поэтому многие домашние мастера решают изготовить это устройство своими руками, используя те самые детали, что и в стандартных заводских агрегатах. Основной и самой дорогой частью является многофункциональный контроллер.

Для обеспечения силовой части

мастера задействуют контакторы, которые используются для гарантированного переключения с главной линии на локальную сеть. Чтобы компактно разместить все детали, нужно подготовить довольно вместительный шкаф или же щит, который больше всего будет подходить по размеру к изготавливаемому агрегату.

Традиционная схема АВР всегда оснащается автоматизированным контролирующим механизмом, который работает за счёт нормального постоянного напряжения. Качественная реализация этой идеи возложена на блок питания. Чаще всего специалисты применяют стандартный аккумулятор повышенной мощности, так как при повышенных нагрузках маломощный агрегат быстро разряжается.

Именно блок питания контролирует уровень выходящего напряжения. Стоит отметить, что все комплектующие детали нужно покупать исключительно в проверенных торговых магазинах, отдавая своё предпочтение известным производителям. Чтобы во время сборки не допустить самых распространённых ошибок, необходимо использовать профессиональную схему АВР для генератора. Своими руками можно изготовить высококачественную модель, которая будет отвечать всем эксплуатационным требованиям.

Выбирая контроллер, необходимо проверить наличие инверсной воздушной заслонки. Этот узел особенно полезен в тех ситуациях, когда потребитель использует генератор с механической заслонкой.

Покупая прочные контакторы, нужно ориентироваться на показатели пропускной способности. Когда в оборудовании отсутствует электромеханическая защита, её нужно приобрести отдельно.

Когда все элементы есть в наличии, можно смело приступать к изготовлению АВР. Начинать нужно с монтажа всех элементов и узлов во внутренний отсек электрического щита. Этот процесс должен происходить таким образом, чтобы не образовались пересечения между проводниками, а все контакты и клеммы были легкодоступны. Далее происходит подключение силовой части и контроллеров.

Параллельное включение резервного генератора с централизованной электросетью считается недопустимым. В противном случае бесперебойный источник питания может быть сильно повреждён вплоть до полной поломки всех узлов. Чтобы оградить оборудование от столь негативных последствий, нужно приобрести специальные щиты, которые обеспечивают как ручное, так и автоматическое переключение на ввод резерва. В продаже можно встретить универсальные разновидности сильноточных коммутаторов нагрузки, а также многофункциональные автоматические регуляторы напряжения используемого генератора.

В процессе подключения обязательно учитывается наличие двух мощных кабелей, которые входят в щит автоматического резерва. Один из них должен быть рассчитан на основную сеть, а второй — на резервную линию электросети. Их поочерёдное использование обусловлено различными алгоритмами работы оборудования. Но на выходе к потребителю протягивается только один силовой кабель.

Отличительные функции

Современные блоки АВР обеспечивают автоматический запуск генератора в случае пропадания напряжения на основной линии. При этом такой агрегат управляет работой стартера, топливным клапаном, предпусковым подогревом свечи установки и приводом воздушной заслонки. Когда напряжение на основной линии восстанавливается, АВР самостоятельно отключает подачу нагрузки от генератора, за счёт чего происходит постепенное охлаждение всей установки. Помимо этого, автоматический ввод резерва отличается и другими функциями:

  1. В состав блока обязательно входит зарядное устройство аккумуляторной батареи генератора.
  2. Некоторые модели позволяют контролировать температуру картера двигателя бензиновой установки с целью непрерывного управления воздушной заслонкой в зависимости от уровня нагрева двигателя. Благодаря такой функции предотвращается перегрев основного рабочего узла.
  3. Более дорогие модели оснащаются мощными аккумуляторами, которые хорошо справляются с большими нагрузками.
  4. Блок АВР можно подключить к персональному компьютеру (интерфейс RS 485). Пользователь может выполнить точную настройку констант и параметров, которые будут считывать все текущие измерения.
  5. Установка GSM-модема позволит дистанционно запускать и останавливать генератор через SMS-сообщения. Специалист может в удобное для себя время контролировать режим работы блока, а также считывать актуальные телеметрические данные.
  6. Наличие встроенного байпаса. Когда из строя выходит основной управляющий контроллер, генератор можно запустить и самостоятельно.
  7. Наличие кнопки «Аварийный стоп». Генератор может быть остановлен в принудительном порядке, если произошла непредвиденная ситуация.

Дополнительные временные задержки

Когда основное питание восстановлено, то небольшая задержка просто необходима, так как это позволит убедиться в достаточной нагрузке для отключения резервного источника. Чаще всего ее продолжительность варьируется от 1 до 30 минут. АВР должна автоматически обойти существующую временную задержку и вернуться к основной линии электросети. Помимо этого, оборудование нуждается в охлаждении двигателя. Всё это время система управления контролирует разгруженный мотор до полной его остановки.

Опытные мастера утверждают, что лучше всего переключать нагрузку на резервный генератор в тот момент, когда достигнуты соответствующие уровни частоты и напряжения. В редких случаях конечный потребитель хочет добиться последовательного переключения на резервный генератор.

Чтобы достичь такого эффекта от установки, нужно обустроить сразу несколько схем АВР для бесперебойного источника электроэнергии, которые срабатывают с индивидуальными временными задержками. Только в этом случае все нагрузки могут быть подключены к генератору в любом порядке. Главное, чтобы все детали были качественными и отлично выполняли поставленные задачи.

принцип работы, рекомендации по созданию системы своими руками

Ни один источник электроснабжения не может считаться абсолютно надежным, и всегда существует риск отключения от сети. В такой ситуации у потребителя могут возникнуть серьезные проблемы. Если к электросети подключены важные устройства, то допускать подобное отключение нельзя. Именно для решения этой проблемы и используется схема АВР на 2 ввода или более. В результате при потере основного источника энергии автоматически подключается резервный.

Область применения

Сначала необходимо сказать о расшифровке АВР — автоматический ввод резерва. Эти системы в обязательном порядке используются в электросетях потребителей первой категории. Они необходимы для того, чтобы перебои в энергоснабжении не привели к серьезным финансовым потерям или угрозе жизни людей.

Системы АВР принято классифицировать по принципу работы:

  • Односторонние
    – в состав схемы входят секции основного и резервного питания.
  • Двухсторонние – каждая линия может использоваться в качестве резервной либо основной.
  • Восстанавливающиеся – после восстановления работы основного источника питания, система переходит в прежний режим работы.
  • Не восстанавливающиеся – отключение резервной системы питания производится вручную.

Система автоматического ввода резерва может использоваться не только в промышленности, но и частных домах. Обладая определенными знаниями в электрике, можно собрать простую схему своими руками. Однако сначала стоит изучить устройство АВР.

Принцип работы

Если на одной из фаз падает напряжение или изменилась частота, то реле отключает контактор на основном вводе и замыкает контакты второго устройства, установленного на резервном входе. Это приводит к отключению основного источника питания и подключению к резервной электросети. Большинство систем автоматического ввода работают именно по такому принципу.

Как только в основной цепи происходит восстановление заданных параметров, система переходит в штатный режим работы. Чаще всего в схемы АВР предусмотрена дополнительная блокировка от одновременного срабатывания катушек реле. Это позволяет избежать подключения потребителя сразу к двум электросетям (основной и резервной). Следует понимать, что АВР является полноценной системой с собственной логикой и органами управления.

Простые схемы

Если владелец частного дома хочет избежать перебоев с электроснабжением, то он может самостоятельно собрать несложную схему АВР. Она содержат минимальное количество элементов и является довольно надежными.

На базе контакторов

Наиболее простой считается схема АВР на контакторах, которая предназначена для однофазных сетей.

Принцип ее работы довольно прост: поочередно включаются SA 1, SA 2. Если в основной электросети (ввод 1) есть напряжение, то она будет питать нагрузку. Таким образом, ввод 2 является резервным источником питания. Как только в основной сети пропадает напряжение, производится автоматическое переключение на ввод 2.

В таком режиме система будет работать до того момента, пока не восстановится энергоснабжение на вводе 1. Описанная схема отличается высокой надежностью и может эффективно функционировать даже без механической блокировки пускателей. Более того, подобное усовершенствование является чрезмерным.

Для запуска одного из вводов, достаточно кратковременного отключения напряжения с помощью автоматических выключателей SA 1 либо SA 2. Логика система проста и не требует детального описания. Стоит лишь помнить, что замыкающие клеммы контакторов необходимо подбирать по показателю полного тока нагрузки. Для размыкающих контактов определенных требований нет, так как они используются в роли блок-контактов.

На реверсивном рубильнике

Эта конструкция вызывает интерес тем, что способна потреблять электроэнергию исключительно в момент переключения. Этим она существенно отличается от схемы на контакторах. В ее основе находится автоматический разъединитель, например Nh50SZ. Это устройство способно работать в режиме сетевого источника электроэнергии и обеспечить автоматическое переключение между вводами.

Кроме этого, прибор предлагает три режима работы в качестве основного источника питания, выполняя при этом следующие функции:

  • Переключение на основной ввод в автоматическом режиме с тестированием работоспособности потерянной фазы.
  • Самовозврат с одновременным тестированием показателя минимального напряжения и перенапряжения.
  • При возврате к работе от основного источника питания выполняется проверка минимального напряжения, частоты и перенапряжения.

В качестве резервного источника питания в частном доме чаще всего используется генератор. Наиболее простым вариантом переключения с основной электросети на резервную является установка трехпозиционного рубильника. Оснастив генератор автоматическим устройством пуска, можно получить простейшую схему АВР.

Как собрать авр своими руками

При сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее.

Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.

Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:

    нормально разомкнутым
    нормально замкнутым

Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.

Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.



Вот самая простая схема АВР:

Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.

SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.

Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:

Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.

Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.

Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.

При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:

    без разрыва ноля
    с разрывом нулевого провода

Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.

Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.

Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.

За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.

Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.

Трехфазная схема практически аналогична однофазной.

Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.

Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.

Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:

    3 нормально разомкнутые
    1 нормально замкнутый КМ1

Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.

Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.

Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.

Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.

Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.

Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.

Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.

Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:

    реле напряжения
    реле контроля фаз и т.п.

Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры – ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.

Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Алгоритм работы здесь следующий:

1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2.
2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.

Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.

В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:

Автоматический ввод резерва (далее АВР) – система, используемая в электроснабжении для быстрого переключения нагрузки потребителя на резервный источник питания при отсутствии напряжения на основном. Очевидно, что его использование предполагает наличие, как минимум двух питающих вводов – основного и резервного.

Назначение АВР – повышение надежности электроснабжения потребителей. Обязательное и рекомендуемое использование этой системы для электроприемников определенных категорий определено в ПУЭ.

Предложенный здесь способ реализации АВР отличается достаточной надежностью и небольшой стоимостью реализации. Эта схема АВР подойдет для организации автоматического включения и выключения резервных питающих вводов дачных домов, частных коттеджей, для электроснабжения которых предусмотрены альтернативные источники электроэнергии – например, бензиновые или дизельные генераторы.

Схема АВР

Как видно, предложенная схема АВР отличается простотой: для ее сборки потребуется всего два магнитных пускателя, значение номинального тока (величина ) которых должна превышать токи нагрузки.

Питающее напряжение основного и резервного вводов на этой схеме 380 В, однако рабочее напряжение катушек обоих пускателей 220 В, поэтому, она подойдет и для организации АВР при однофазном питании потребителей.

Как работает схема? В штатном режиме, когда на основном питающем вводе присутствует питающее напряжение линии, катушка магнитного пускателя КМ1 оказывается включенной на рабочее напряжение 220 В (L3 – N), силовые контакты этого пускателя замыкаются и нагрузка, таким образом подключается от основного ввода.

Теперь представим ситуацию когда на основном вводе напряжение пропало. Возврат в исходное (выключенное) состояние обесточенного пускателя КМ1 вызовет замыкание его нормально разомкнутого контакта, находящегося в цепи питания катушки контактора КМ2 и его сработки.

Таким образом, питание потребителя будет включено от резервного ввода через замкнувшиеся силовые контакты магнитного пускателя КМ2. Отключение резервного источника питания (напр. генератора) по аналогии обесточит катушку пускателя КМ2, отброс его силовых контактов и (при появлении напряжения на основном вводе) автоматическое включение КМ1 с переходом питания от линии.

Схема АВР с реле контроля напряжения

Серьезным недостатком приведенной выше схемы является отсутствие приоритетности питания. Так, при отсутствии напряжения система переключит потребителя с основного на резервный ввод, однако при появлении напряжения на линии обратное переключение возможно только вручную – отключением питания автоматическим выключателем АВ2 или остановкой генератора.

Для задания приоритета по питанию в схему может быть включено реле контроля напряжения КSV, которое при появлении напряжения на линии размыкает цепь питания катушки КМ2, его отключение и сработку КМ1 – переключение на основной источник питания.

  • Главная
  • Электрические схемы
  • Схема АВР

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

ПОТЭУ

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок – документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).

Электроснабжение любого объекта должно быть бесперебойным, но внезапные отключения электроэнергии, к сожалению, не исключены. Для таких важных объектов, как больницы, объекты оборонной промышленности, да и для многих других, аварии на электростанциях или в сетях электроснабжения сулят большие неприятности, именно по этой причине большое внимание всегда уделялось и уделяется проектированию и возведению систем резервного электроснабжения.

Часто бесперебойное электроснабжение обеспечивается тем, что в распоряжении потребителя имеется два независимых друг от друга источника, основной и резервный. Основным источником служит линия подстанции, а резервным – другая линия, получающая питание от другой электростанции, либо от автономного источника питания, например от промышленного генератора на жидком топливе или от батареи аккумуляторов, как это часто бывает в частных домах.

Если возникла авария, и питание от основного источника перестало поступать к потребителям, система резервного электроснабжения автоматически подключает резервный источник, таким образом потребитель не оказывается обесточенным, и продолжает свое нормальное функционирование по назначению. Это так называемый автоматический ввод резерва (АВР). Благодаря АВР, потребитель мгновенно переключается на резервное питание, и авария не превращается для объекта в катастрофу.

В реальности момент переключения оказывается весьма ответственным, ведь автоматика АРВ обязана обеспечить весь комплекс своих функций, сохранив при этом параметры питания. На подстанциях и распределительных пунктах используются многоуровневые сложные схемы автоматического ввода резерва, содержащие как логическую и измерительную части, так и силовую, но в данной статье мы рассмотрим две простые схемы АВР на контакторах, которые подойдут для дома или для небольшого предприятия.

АВР на одном контакторе

Для однофазной домашней сети подойдет схема автоматического ввода резерва, выполненная на одном контакторе. Схема также включает в себя пару однополюсных автоматических выключателей и один двухполюсный.

Чтобы включить схему АВР, сначала включается автомат SF1, затем SF2. Основной источник питает катушку контактора КМ1, и нормально-разомкнутый контакт КМ1.1 переходит в постоянно замкнутое состояние, при этом нормально-замкнутый контакт КМ1.2 размыкается.

На двухполюсный выключатель QF1 фаза А1 подается через автомат SF1 и через замкнутый контакт КМ1.1 контактора КМ1. Когда автомат QF1 переводится в состояние «включено», потребитель получает питание от основного источника.

Если напряжение основного источника по какой-нибудь причине пропадает, катушка контактора КМ1 перестает получать питание, и контакт КМ1.1 размыкает цепь питания потребителя от основного источника, при этом нормально-замкнутый контакт КМ1.2 замыкается, и фаза резерва А2 через автоматы SF2 и QF1 подается на потребитель.

Когда основной источник возобновит свою работу, контактор КМ1 вновь получит питание катушки, и контакт КМ1.1 снова замкнется, а КМ1.2 — разомкнется. Потребитель снова будет получать питание от основного источника.

Выключатель SF1 служит для того, чтобы в случае необходимости воспользоваться резервным источником питания, можно было бы вручную отключить основную линию, и перевести питание потребительской сети на резервный источник.

Приведенная схема является классической схемой АВР, и при ее монтаже достаточно учесть мощность подключаемых потребителей, и установить автоматы и контактор на соответствующий ток. Если автоматика рассчитана так, что от резервного источника можно взять не более определенного предела по току, то включить можно будет лишь самое необходимое оборудование.

Схема АВР на одном контакторе подойдет для тех объектов, на которых есть две независимые линии, идущие от подстанции, однако для домашнего использования часто необходимо полностью разорвать и фазу и ноль, чтобы запитать домашнюю сеть от собственного автономного источника, по этой причине схему следует несколько модифицировать.

Модифицированная схема АВР на одном контакторе

Модификация схемы отличается тем, что здесь коммутируется и фаза и ноль. Это решение подойдет для хозяйств, имеющих свой собственный автономный источник электроэнергии, и при аварии вся домашняя сеть отключается от основного источника питания, переключаясь на собственный автономный источник. Здесь схема АВР подключается после счетчика.

Запуск схемы осуществляется следующим образом. Сначала включается автоматический выключатель SF1, затем SF2. Если с основным источником все в порядке, катушка контактора КМ1 получает питание, и пара нормально-разомкнутых контактов КМ1.1 и КМ1.2 замыкаясь, подключают сеть потребителя к основному источнику. Счетчик учитывает поставляемую электроэнергию. В это время нормально-замкнутые контакты КМ1.3 и КМ1.4 оказываются разомкнутыми, поэтому резервный источник от сети отключен.

Если по какой-нибудь причине главный источник перестает подавать питание в сеть, катушка контактора КМ1 оказывается обесточенной, и контакты КМ1.1 и КМ1.2 размыкаются, отключая фазу и ноль главного источника от фазного и нулевого провода сети потребителя. В этот же момент контакты КМ1.3 и КМ1.4 замыкаются, поскольку питание с катушки, управляющей их размыканием прекратилось. Резервный источник теперь подключен к сети потребителя.

Если требуется возобновлять питание от основного источника вручную, то добавляют кнопку, с помощью которой схема АВР вступала бы в работу лишь после ручного нажатия на нее.

По нажатии на кнопку SB1, контакт КМ1.1 шунтируется, и катушка контактора КМ1 получает питание. Контакты КМ1.1 и КМ1.2 замыкаются, подключая сеть потребителя к основному источнику. В этот же момент контакты КМ1.3 и КМ1.4 размыкаются, и резервный источник оказывается отключен.

В соответствии с индивидуальными условиями, схема АВР дополнительно оснащается пусковым блоком, который управляет запуском автономного источника питания, будь то аккумуляторы с инвертором или генератор на жидком топливе.

Схема АВР на двух контакторах:

Надеемся, что эта краткая статья поможет вам собрать и запустить схему автоматического ввода резерва на контакторе, и электроснабжение вашего дома или небольшого предприятия станет бесперебойным.

3 схемы автоматического ввода резерва для дома. Ввод 1 — Ввод 2 — Генератор.

При сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее.

Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.

Простая схема АВР на 2 ввода

Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:

  • нормально разомкнутым
  • нормально замкнутым

Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.

Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.

Для этих целей лучше выбирать аппаратуру, изначально в своей конструкции имеющую именно силовые замкнутые и разомкнутые контакты. Подойдут такие марки как VS 463-33 или ESB-63-22, МК-103 от DeKraft, КМ ИЭК.

Вот самая простая схема АВР:

Описание и принцип работы

Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.

SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.

Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:

Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.

Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.

Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.

При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:

  • без разрыва ноля
  • с разрывом нулевого провода

Схема ввода резерва с разрывом ноля

Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.

Так как основная сеть в 90% случаев выполнена с глухозаземленной нейтралью, а от генератора или ИБП идет с изолированной. Здесь объединять нулевой рабочий проводник от сети, с нулем от генератора нельзя.

Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.

Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.

За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.

Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.

Схема АВР на два ввода 380В

Трехфазная схема практически аналогична однофазной.

Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.

Схема АВР на 2 пускателя

Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.

Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:

  • 3 нормально разомкнутые
  • 1 нормально замкнутый КМ1

Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.

Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.

Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.

Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.

Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.

Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.

Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.

Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:

  • реле напряжения
  • реле контроля фаз и т.п.

Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры - ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.

Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Алгоритм работы здесь следующий:

1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2.
2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.

Схема АВР на 3 ввода с генератором

Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.

На сегодняшний день, стоимость таких устройств сопоставима с ценой хорошего корпуса эл.шкафа от ABB. Но там вы получите пустую железную коробку, а здесь умные мозги, которые будут управлять и защищать всю ваше домашнюю электросеть.

В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

AVR-02 блок ввода резерва

Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:

  • ввод№1+ввод№2
  • ввод№1+генератор
  • ввод№1+ввод№2+генератор

Рассмотрим сначала самую сложную, которая с двумя вводами и генератором. Второй ввод может быть как от отдельной ВЛ-0,4кв или непосредственно КЛ с ближайшей ТП, так и собран на аккумуляторном ИБП с гибридными инверторами.

При этом, на варианте с источником бесперебойного питания, следует предусмотреть ситуацию, когда аккумуляторы разряжаются до допустимого максимума, а потом происходит переключение на генератор. Это очень удобно, дабы не гонять дизельгенератор при кратковременных перерывах в электроснабжении.

Какими функциональными возможностями обладает AVR-02?

  • она управляет силовыми элементами – контакторами или пускателями. Также могут использоваться мотор приводы.
  • контролирует чередование фаз
  • контролирует синфазность вводов
  • формирует сигнал запуска генератора
  • может работать от внешней батареи 12В
  • измеряет уровень напряжений и отключает неисправную линию с низким или высоким напряжением, автоматически переводя питание на ту, где все нормально
  • формирует сигнал авария

На передней панели AVR-02 расположены:

  • двухстрочный жидкокристаллический дисплей
  • кнопки навигации
  • светодиодные индикаторы №1 и №2 – показывают подключенный ввод
  • К1,К2,К3,К4 – состояние исполнительных реле

Принцип работы AVR 02

Как же работает схема собранная на базе AVR-02? Вот основные ее элементы:

  • КМ1.1, КМ2.1, КМ3.1 – это силовые контакты пускателей
  • KV1 – реле контроля трехфазной сети
  • контакты №18,19,20 – предназначены для контроля аварийных цепей в мотор приводах 
Если произошла неисправность в мотор приводе, на них поступает напряжение и работа реле блокируется.
  • S1 – это что-то вроде кнопки, с помощью которой можно подать сигнал и принудительно заблокировать работу AVR-02 
Вдруг вам понадобится провести какие-либо пусконаладочные работы. Здесь можно использовать модульный вариант от ИЭК КМУ11.
  • SB1 – кнопка Reset 
Нужна для сброса, после поступления сигнала на контакты №18,19,20. Нажимаете ее и работа реле восстанавливается.
  • КМ4 – промежуточное реле 
Благодаря его контактам, напряжение на катушки может поступать как от двух вводов, так и от генератора. Можно использовать тип РК-1Р.

Рассмотрим три алгоритма работ и три ситуации для данного АВР.

Ввод №1 и ввод №2 исправны

Первый ввод является основным, второй – резервным. Устройство посредством контактов А1,В1,С1 через защитный автомат QF2 следит за напряжением на вводе-1.
То же самое происходит по вводу-2, через контакты А2,В2,С2.

Так как на всех этих контактах все в норме, AVR-02 должен подать напряжение на катушку КМ. Как это происходит?

Контакт 1 и 11 формируют сигнал управления посредством реле К5. Данное реле К5, если уровень напряжения нормален на обоих вводах, должно включить ввод№1.
То есть находится в том положении, как на изначальной схеме. Напряжение через него попадает на 10 контакт и идет до катушки КМ4. Это промежуточное реле. Его контакты обозначены КМ4.1 и КМ4.2

Реле срабатывает, замыкая свои контакты и напряжение через них попадает на 22-й контакт. Далее AVR включает реле К1. Через него и контакт №24 фаза достигает катушки включения КМ1. При этом другие реле К2,К3,К4 остаются разомкнутыми.

Алгоритм №2 — ввод №1 неисправен

Напряжение на вводе №1 исчезло. AVR-02 видит, что на А1,В1,С1 напряжения нет, зато на А2,В2,С2 оно есть. Поэтому К5 переключается в позицию №11.

Далее U с ввода-2 поступает через 11 на 10 и потом вся схема повторяется как было рассмотрено ранее.

Только в этом случае происходит замыкание не К1, а К2. И соответственно катушки контактора КМ2.

При этом устройство следит за тем, чтобы напряжение на №13,14,15 отсутствовало. Дабы не получилось встречного включения питания (при залипании контактов и восстановлении эл.снабжения).

Если же напряжение хотя бы на одном из разъемов 13-14-15 есть, то катушка КМ2 никогда не сработает. Это и есть защита от встречного напряжения.

АВР с автозапуском генератора

А как будет запускаться генератор, если исчезнет питание с обоих вводов? Контакт №12 служит для подключения к АВР внешнего источника питания +12В.

Когда у вас пропало напряжение на двух вводах, все контакты К1,К2,К3 получаются в разомкнутом состоянии. При этом автоматически происходит замыкание внутреннего контакта реле К4. За счет этого, формируется сигнал запуска для генератора.

Большинство генераторов с возможностью АВР, управляют заслонкой своей собственной автоматикой. Для этого им нужен только сигнал на старт. Вы его как раз и подаете.

Если у вас этого нет, то можно смастерить такую систему самостоятельно.

После подачи импульса, происходит запуск ДГУ и его прогрев. Когда он прогрелся, напряжение на реле KV1 достигает нормы. KV1 представляет из себя, что-то вроде реле защиты трехфазных двигателей.

Оно необходимо для контроля напряжения 3-х фазной сети (правильное чередование фаз и их номинальное значение). Подойдет например такое - CKF-317.

После срабатывания, реле KV1 замыкает свой контакт KV1.1 и напряжение достигает разъема №16. Также U поступает на контакт №9 (он управляет внутренними цепями AVR) и №22.

AVR это видит и подает сигнал на замыкание реле К3 и катушки КМ3. После чего включаются силовые контакты пускателя генератора КМ3.1 Вся нагрузка запитывается от генератора.

Ввод№1+генератор (резерв)

Ну и напоследок рассмотрим чаще всего применяемую схему АВР для частного дома – ввод№1+генератор.

Далеко не все имеют два независимых ввода, плюс еще и ДГУ. Зато наличие отдельно генератора у владельцев особняков, не такая уж и большая редкость.

Основное эл.снабжение осуществляется от первого ввода. Принцип работы здесь такой же как и рассмотренный выше.

При изменение параметров напряжения на выходе за его номинальные значения (резко упало или повысилось, исчезло), происходит смена источника оперативного напряжения. Контакт КМ3.1 размыкается, а контакт КМ3.2 замыкается.

Также размыкаются контакты 22 и 24. Пускатель QF2 выключается. Спустя три секунды AVR 02 дает сигнал на запуск генератора. После его прогрева, происходит замыкание контактов 22-26. Подается напряжение на катушку КМ2 и включается пускатель QF8.

Вся нагрузка переводится на генератор.

Если на первом вводе U вновь появилось или нормализовалось, то контакты 1-10 снова замыкаются и КМ3 включается. Через заданное время контакты на разъемах №22-№26 отключаются, а вслед за ними отключается и КМ2+QF8.

Опять же, спустя установленное время, происходит замыкание №22-№24, после чего включается КМ1 и QF2. Питание восстанавливается от основного ввода. При этом контакты 29-30 будут замкнуты пока генератор не охладится.

Время расхолаживания ДГУ лучше выставлять в районе 3-5 минут.

Статьи по теме

АВР для генератора: сборка, схема подключения

Среди альтернативных источников энергии широкое распространение получили различные виды генераторов электрического тока. При внезапном отключение электроэнергии возникает необходимость в быстром запуске резервного источника, чтобы предотвратить нарушение жизнеобеспечения объекта. Ручной запуск достаточно сложен и требует специальный знаний. Поэтому в подобных ситуациях функция запуска выполняется автоматически. Система АВР для генератора позволяет в считанные секунды включить агрегат и возобновить подачу питания. В рабочем процессе участвуют два магнитных пускателя и реле, контролирующее наличие напряжения в щите и систему автозапуска в самом генераторе.

АВР для генератора: что это такое

АВР – расшифровывается как автоматическое включение (ввод) резерва. Под резервом подразумевается какой-либо генератор, вырабатывающий электрический ток, в случае прекращения энергоснабжения объекта. Основной функцией АВР является своевременное переключение нагрузки между двумя источниками. Некоторые АВР настраиваются вручную, однако большинство устройств управляются автоматически, по сигналу о потере напряжения, в том числе и АВР для бензогенератора.

Одним из важнейших показателей, необходимых для автоматического управления служит напряжение, которое контролирует первичная обмотка. Сам переключатель обеспечивает изоляцию резервного генератора от переменного тока, поступающего из общей электрической сети. В этот период генератор находится во включенном состоянии и обеспечивает подачу временного питания потребителям.

Работа автоматического ввода резерва осуществляется следующим образом:

  • При отключении электричества через АВР генератору поступает команда о начале работы.
  • После поступления на устройство сигнала о готовности генератора, АВР осуществляет его соединение с домашней электрической сетью.
  • При возобновлении подачи электроэнергии в частный дом, АВР получает соответствующий сигнал и отключает резервное устройство.
  • Одновременно автоматически переключается проводка между генератором и домашней сетью.

В случае необходимости можно выполнить настройку переключений с целью обеспечения питания только наиболее важных электрических цепей и участков. В качестве приоритетных назначаются системы отопления помещений, охлаждения оборудования и другие дополнительные схемы. Более сложные распределения применяются для крупных систем резервных установок, образующих мягкую нагрузку, плавно переходящую из синхронизированного генератора туда и обратно. Как правило эти установки применяются для того, чтобы сократить величину пиковых нагрузок.

Подключение АВР

Перед тем как выполнять подключение, необходимо правильно разместить все детали в электрическом щите. Они устанавливаются таким образом, чтобы не было пересечений проводников, обеспечивался свободный доступ к контактам и клеммам. После этого выполняется подключение силовой части АВР и контроллеров в соответствии с принципиальной электрической схемой.

Коммутация силовой части и контроллеров осуществляется с помощью контакторов. После всех подключений выполняется непосредственное соединение АВР с генератором. Правильность и качество подключений и соединений проводников и других элементов проверяется с помощью мультиметра.

При использовании обычного режима, когда подача напряжения производится от обычной ЛЭП, в системе АВР срабатывает автоматика для генератора и происходит включение первого магнитного пускателя, подающего напряжение к щиту частного дома. С наступлением аварийного режима, при котором напряжение в сети отсутствует, при помощи реле выполняется отключение магнитного пускателя № 1 и подача сигнала генератору на производство автозапуска. После начала работы генератора в щите АВР наступает срабатывание второго магнитного пускателя, через который напряжение начинает поступать на распределительный щит домашней электрической сети.

Работа в таком режиме будет продолжаться до появления основной подачи электричества или до окончания горючего в самом генераторе. Когда основное напряжение включается в сеть, генератор и магнитный пускатель № 2 выключаются, а магнитный пускатель № 1, наоборот, включается, и вся система переходит на обычный режим работы.

Установка щита автоматического ввода резерва выполняется после электросчетчика. Таким образом, во время работы генератора учет потребленной электроэнергии не производится. Кроме того, щит АВР для генератора устанавливается до основного щита домашней сети. В результате, он оказывается установленным между счетчиком электроэнергии и распределительным щитом.

Если суммарная мощность потребителей, имеющихся в доме, превышает возможности генератора или сам агрегат недостаточно мощный, на его линию подключаются только те приборы и оборудование, которые действительно необходимы для обеспечения нормальной жизнедеятельности объекта до того момента, пока не будет включено основное электропитание.

Как самому изготовить АВР

Устройства, оборудованные автозапуском отличаются высокой стоимостью, поэтому рекомендуется собрать АВР для генератора своими руками, используя те же элементы, что и в заводских моделях.

Основной и наиболее дорогостоящей частью автомата является универсальный контроллер. В качестве силовой части используются контакторы, выполняющие непосредственное переключение с общей сети на локальную сеть генератора. Для размещения всех деталей понадобится щит или шкаф, наиболее подходящий по размерам для данного устройства. В качестве блока питания схема АВР для генератора рекомендует использовать специальный центр управления на 1-3А, а в переключателе должны быть три уровня рабочих режимов. Следует заранее приготовить электрические инструменты, кабель и соединители.

Для обеспечения качественной сборки avr для генератора необходимо соблюдать определенные рекомендации и порядок действий. При самостоятельном выборе контроллера нужно обращать внимание на наличие инверсной воздушной заслонки. Данный элемент очень полезен для генератора, оборудованного механической заслонкой. Выбирая контакторы, следует ориентироваться на их пропускную способность. При отсутствии в приборе электромеханической защиты, ее нужно приобрести отдельно.

Для того чтобы собрать АВР своими руками, схема предусматривает автоматическое контролирующее устройство, которое должно иметь нормальное постоянное напряжение. Выполнение этого условия возложено на блок питания. Обычно используется аккумулятор повышенной мощности, поскольку при значительных нагрузках он очень быстро разряжается. С помощью этого блока питания происходит регулировка выходящего напряжения. Все детали рекомендуется приобретать только в проверенных специализированных торговых точках, отдавая преимущество продукции наиболее известных производителей.

Сборка начинается с установки внутри электрического щита всех деталей и элементов. Монтаж осуществляется таким образом, чтобы не было пересечений проводников между собой, а контакты и клеммы были доступны. Для сборки используется схема подключения АВР к генератору. После этого подключаются контроллеры и силовая часть.

Следует обратить серьезное внимание на недопущение параллельного включения генератора с городской электрической сетью. В этом случае агрегат может быть серьезно поврежден, вплоть до полного выхода из строя. Для того чтобы избежать подобных негативных последствий, рекомендуется воспользоваться специальными щитами, обеспечивающими автоматическое или ручное переключение на автоматический ввод резерва. Это могут быть различные виды сильноточных коммутаторов нагрузки или автоматических регуляторов напряжения генератора.

При подключении нужно учитывать наличие двух кабелей, входящих в щит АВР. Один из них относится к основной сети, а другой – к резервной. При различных алгоритмах работы происходит их поочередное переключение. На выходе к потребителям протягивается единственный силовой кабель.

Схема АВР на двух магнитных пускателях

Как собрать АВР своими руками.

Доброго времени суток. На этот раз, в рубрике «Советы и рекомендации», публикация о том, как собрать АВР своими руками. Прежде чем приступать к сборке, давайте разберем схему и принцип работы АВР.

Как собрать АВР своими руками.

Назначение АВР.

АВР – Автоматический Ввод Резерва. Служит для автоматического переключения питания с основного ввода на резервный в случае аварийного отключения основного ввода.

Принцип работы АВР на 2 ввода 380 или 220 вольт.

Итак, пред Вами схема простейшего в электрике АВР. Преимущество такого построения в его простоте, а значит надежности. Как видно из схемы, в блоке АВР минимум комплектующих. Как собрать АВР своими руками.

Возможно, Вас заинтересует – «Расчет трансформаторов тока 10 кВ».

Теперь мы имеем представление о том, как работает АВР. Принцип работы автоматического ввода резерва в ВРУ на подстанциях примерно такой же. С разницей в том, что вместо контакторов стоят мощные автоматические выключатели с мотор-приводами.

Как собрать АВР своими руками.

Если Вы знакомы с азами электрики, то можете попробовать сделать АВР сами, опираясь на схему. Но лучше, конечно, поручить это специалисту с опытом сборки электрических щитов.

Для сборки блока АВР своими руками нам потребуются:

  1. Пускатели трехполюсные с блоками дополнительных контактов (1НО и 1НЗ) – 2 шт. Мощность выбирается по вводному автоматическому выключателю, установленному в Вашем щитке.
  2. Автоматические выключатели: Трехполюсные, по току соответствующие контакторам – 2шт (QF1, QF2) и 1шт. для защиты реле контроля напряжения – 3п С6А (QF3). Однополюсный – В6А – 1шт (QF4).
  3. Реле контроля напряжения CM-PVE или аналог (KV).
  4. Модульный контактор с катушкой 220в и тремя контактами (2НО и 1НЗ) (KL1). Как собрать АВР своими руками.
  5. Сигнальные ламы на 220в по одной красного и зеленого цвета (HL1, HL2).
  6. Металлический шкаф с монтажной платой и с размерами соответствующими устанавливаемому оборудованию (не должно быть все впритык, а также слишком много свободного места).
  7. DIN-рейка – примерно 0,5м.
  8. Клеммы на DIN-рейку – по желанию, можно обойтись и без них, подключая кабели непосредственно на автоматы и контакторы.

Также читайте – «Как найти подряд на электромонтажные работы».

Ниже приведено примерное расположения аппаратуры в щите. Далее все просто, сначала производим разводку силовых линий монтажным проводом ПВ3 или ПуГВ, (сечение не ниже приходящего от сети кабеля), а затем, цепей управления таким же проводом только 1мм2. ПуГВ и ПВ3 обязательно прессуются в наконечники НШВИ.

Примерное расположение аппаратуры в щите.

Схема АВР с автоматическим запуском генератора.

На рисунке, расположенном ниже, схема АВР с автоматическим запуском генератора. Как видно, схема АВР почти не изменилась. Единственным дополнением стало наличие еще одного нормально-разомкнутого контакта реле KL1, который дает сигнал для запуска генератора. Также добавился блок автоматического запуска БАЗГ-10, который в автоматическом режиме производит пуск, контроль работы и остановку генератора.

Базг-10

Вам должно быть интересно – «Какие бывают клеммы для силовых кабелей».

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что собрать АВР своими руками достаточно просто. Удачи…

Проектирование простейшего блока автоматического ввода резерва

У многих производителей электротехнического оборудования можно встретить готовые блоки АВР (или ЩАП). Для ленивых проектировщиков это идеальное решение: выбрал, заложил в спецификацию и все дела. Но, все проектные решения должны быть экономически обоснованными.

Будем экономить деньги заказчика, соберем схему блока АВР своими руками

АВР 2.0

Простейший блок АВР имеет два ввода, один из которых рабочий, второй резервный и одну секциею шин. Блок АВР можно выполнить на контакторах либо автоматических выключателях с электроприводами. Чаще применяют контакторы. На маленькие токи нет смысла устанавливать автоматы с электроприводами.

Зачем для такой задачи покупать готовый блок? По надежности, думаю, данный АВР не уступит любому комплектному заводскому изделию, т.к. чем больше элементов в схеме, тем меньше ее надежность, а дополнительные функции в большинстве случаев нам не понадобятся.

Если помните, у меня на блоге имеется статья, где я рассказывал про пройстейший блок АВР и его работу. Там было больше теории, нынешнюю схему можно смело применять в своих объектах.

Схема блока автоматического ввода резерва (щита автоматического переключения) с двумя вводами и одной секцией шин:

Схема блока автоматического ввода резерва 2.0

В данной схеме реализована электрическая и механическая блокировки.

Перечень необходимых электротехнических аппаратов для реализации данной схемы представлен в таблице:

ОбозначнеиеНаименованиеКоличество
QF1, QF2Автоматический выключатель модульный 3Р, 16А, тип «С»2
QF3Автоматический выключатель 3Р, 6А, тип «С»1
КМ1, КМ2Контактор КМИ-22510, 25А, 230В/АС3, 1НО2
Приставка ПКИ-11 доп. контакты 1з+1р2
Механизм блокировки для КМИ(09А-32А)1
HL1Лампа AD22DS (LED) матрица ∅22мм, зеленая, 230В1
HL2Лампа AD22DS (LED) матрица ∅22мм, красная, 230В1
КVРеле контроля фаз ЕЛ-111

Как видим, ничего сложного. Нужно лишь соединить между собой автоматы, контакторы, реле напряжения и сигнальные лампы. Габариты щита будет зависеть от того, сколько отходящих групп будет в вашем щите. Например, можно взять щит с монтажной панелью типа ЩМП.

В моем случае нагрузка не превышала 16А. Если у вас потребляемая нагрузка будет больше, то следует выбрать автоматические выключатели QF1, QF2 и контакторы КМ1, КМ2 на нужный ток.

Советую почитать:

Как сделать свою собственную станцию ​​программирования AVR менее чем за 8 баксов: 4 шага

Наконец-то! На фотографиях вы можете увидеть много полезных вещей, так что взгляните ...

Общей схемы нет, потому что это не на самом деле схема , а набор компонентов, впаянных в перфокарту.

Главное в том, что возле каждого компонента есть несколько женских заголовков, которые его выламывают. Весь ЗИФ выломан, разъем ISP разбит на 2 заголовка на сигнал .Также имеется слот резонатора (система кристалл-конденсатор) с двумя выломанными контактами, которые идут непосредственно к контактам XTAL микросхемы (для использования внешнего генератора). Светодиоды используются для эскиза Arduino ISP , который определяет 3 светодиодных сигнала : Heartbeat (пульсирующий светодиод, который показывает, что Arduino не разбился) - для этого я использую зеленый светодиод , Programming (загорается, когда есть связь с IC) - для этого я использую Blue и Error (загорается при возникновении ошибки) - для этого я использую более крупный Red .

Когда я хочу запрограммировать ИС, я монтирую ее на сокет ZIF, я нахожу выводы MISO, MOSI, SCK, RST, VCC, GND по таблице данных или изображениям Google (это намного проще, чем кажется) ** что-то дополнительное здесь описано ниже **, я подключаю перемычки от этих контактов к выходу разъема ISP, подключаю кабель ISP к Programming Station и PC , и я использую avrdude или Arduino IDE , чтобы хорошо выполнять свою работу!

** Если я хочу использовать внешний генератор, я нахожу контакты XTAL1 и XTAL2 , я подключаю Resonator (поддерживаются только трехполюсные резонаторы - они довольно распространены и дешевы) к специальному . слот резонатора и I соединяют перемычками, выломанный вывод резонатора с выводами XTAL ИС .

------------------------------------------------ -------------------------------------------------- -----------------------------------------------

Спасибо Вам за то, что вы прочитали мою третью Инструкцию!

AVR Tutorial - Выбор программиста

Хорошо, теперь, когда вы узнали все о том, как программирование работает в теории, пришло время определить, какой программист подойдет вам лучше всего

Комментариев? Предложения? Напишите на форум!

Программистов легко десяток, я расскажу о 4 основных типах:

  1. Простые / базовые / Bitbang программисты
  2. Интеллектуальные программисты ISP
  3. Макетные платы
  4. Без программиста (загрузчик)

Простые программаторы очень недороги и очень просты.Они подключаются к последовательному или параллельному порту напрямую, а затем компьютерное программное обеспечение переключает порт для отправки данных на микросхемы.

Программатор параллельного порта выглядит примерно так:

Вставляется в параллельный (принтерный) порт компьютера


Вы можете видеть, что серебристая часть подключается к параллельному порту, а затем есть кабель, который подключается к 10-контактному разъему ISP

Программатор последовательного порта выглядит примерно так:

Очень похож на программатор параллельного порта, но подключается к последовательному порту

У некоторых есть буферная микросхема для отключения выводов программирования во время работы микросхемы, чтобы можно было использовать выводы программирования для других целей.Без буфера вам, возможно, придется удалить программатор после того, как микросхема будет запрограммирована.

Я предлагаю это людям, которые только начинают работать и делают очень простые вещи, но настоятельно рекомендую быстро перейти на умный программист ISP или доску для разработки.

Плюсы : Ультра дешево (10-20 долларов), легко понять, потому что программное обеспечение делает все, что исключает риск «несовместимости программиста или обновлений»
Минусы : требуется ПК с портами, компьютеры Mac не могут их использовать , если вы работаете с высоким напряжением (более 5 В), вы можете заблокировать свой порт, несколько стандартов для интерфейса программиста.

Такие программаторы можно купить в интернет-магазине adafruit.

Эти программисты подключаются к последовательному порту или USB-порту, и у них больше мозгов, чем у программистов bitbang. Они также с большей вероятностью будут работать и имеют некоторые приятные особенности.

Наиболее распространенный программатор - это AVRISP и AVRISPv2. Оба выглядят примерно так:


Фото любезно предоставлено EvilMadScientistLabs

.

На одном конце есть гнездо для кабеля, а 6-контактный и / или 10-контактный кабель выходит с другого.AVRISP v1 имел разъем для последовательного порта, а v2 - USB. У v1 есть оба кабеля, у v2 только 6-контактный.

AVRISPv2

можно приобрести на Digikey.com или Mouser.com за 36 долларов или около

долларов США.

Мне очень понравилась версия 1, но она была снята с производства, а версия 2 не поддерживает 10-контактные кабели, поэтому я разработал свой собственный программатор под названием USBtinyISP, вы можете собрать его из комплекта примерно за 20 долларов. Об этом подробнее здесь.

Есть намного больше дизайнов ISP, многие самодельные.

Существуют десятки плат для разработки, каждая из которых немного отличается, поэтому я расскажу о двух наиболее популярных (и довольно недорогих), официально одобренных Atmel.

Первый - это STK500, который за 80 долларов - настоящий зверь. Он поддерживает практически все микросхемы Atmel со всеми различными сокетами. Он имеет кнопки, светодиоды, регулируемый генератор тактовой частоты и т. Д. Этот программатор поддерживается AVRStudio, которая является средой программирования Atmel.Поскольку это программист «де-факто», метод программирования, который он использует для связи с компьютером (называемый протоколом STK500), также является стандартным. У него есть некоторая кривая обучения, но многие люди его используют. Вы можете купить его в Digikey или Mouser.

Самое приятное в нем то, что вы получаете огромную плату разработчика, в ней есть разъемы для всех микросхем, а также программатор. Печально то, что у него есть только последовательный порт, поэтому вам понадобится последовательный преобразователь USB.

Второй - AVR Dragon, который является не только программистом, но и эмулятором.Он больше похож на интернет-провайдера, чем на отладочную плату, у него есть разъемы для 6- и 10-контактных разъемов.

У меня было немного времени поиграть с ним, но люди говорят, что он хороший, и стоит всего 50 долларов. Обратите внимание, что нет разъемов для чипов.

В последние годы разработчики микроконтроллеров добавили возможность для чипа программировать собственную флеш-память (часто это называется самопрограммированием). Это означает, что программа, записанная на микроконтроллер, может фактически изменить свою собственную программу.В большинстве случаев это не очень хорошая идея, программа может перезаписать себя, повредить себя и / или заставить микроконтроллер сойти с ума. Однако в некоторых случаях это может быть полезным.

Возьмем, к примеру, небольшую программу, записанную в чип, которая может связываться с компьютером через USB или последовательный кабель и позволяет компьютеру загружать новую прошивку без использования программатора. Когда вы «обновляете прошивку» своего MP3-плеера или мобильного телефона, вот что происходит.

Например, Arduino использует загрузчик, который запрограммирован в чип на заводе Arduino. Загрузчик защищен от перезаписи. Чтобы загрузить код в Arduino, вы используете программное обеспечение Arduino, которое достаточно умен, чтобы распознавать, когда Arduino подключен.

Загрузчики

- это здорово, но вам понадобится программист ISP, чтобы установить загрузчик на чип в первый раз, если вы покупаете чип у Digikey или Mouser. Это немного проблема курицы и яйца.

Загрузчики

также не позволяют изменять плавкие предохранители (обсуждаются позже), и они занимают часть флэш-памяти, поэтому загруженные программаторы должны быть меньше.

В общем, загрузчики отлично подходят для начала, но я считаю важным иметь какой-то способ запрограммировать чип, чтобы вы могли включить загрузчик и, возможно, изменить загрузчик или предохранители.

Я не буду использовать загрузчики в этих примерах, но предполагаю, что у вас есть программист ISP, поскольку они более универсальны.Позже вы всегда можете добавить свой собственный загрузчик.

Pololu USB AVR Programmer v2.1

Обзор

Программатор Pololu USB AVR v2 (внизу), подключенный к A-Star 32U4 Prime SV для программирования.

Pololu USB AVR Programmer v2.1 - это компактный недорогой внутрисистемный программатор (ISP) для микроконтроллеров AVR от Atmel (теперь является частью Microchip). Программатор предоставляет интерфейс для передачи скомпилированной программы AVR с вашего компьютера в энергонезависимую память целевого AVR, что позволяет ему запускать программу.Это хорошее решение для программирования контроллеров на базе AVR, таких как наши контроллеры роботов A-Star 328PB Micro и Orangutan. Его также можно использовать для обновления, замены или удаления загрузчика на некоторых платах Arduino, включая Uno, Leonardo и Mega, а также на наших Arduino-совместимых контроллерах A-Star. Этот программатор разработан для работы с устройствами как 3,3 В, так и 5 В, и его даже можно настроить для подачи питания на целевое устройство в системах с низким энергопотреблением.

Программатор подключается к USB-порту вашего компьютера с помощью стандартного кабеля USB A - Micro-B (не входит в комплект) и связывается с вашим программным обеспечением для программирования, таким как Atmel Studio, AVRDUDE или Arduino IDE, через виртуальный COM-порт с помощью STK500. протокол.Программатор подключается к вашему целевому устройству с помощью прилагаемого 6-контактного кабеля для программирования ISP (старые 10-контактные соединения ISP напрямую не поддерживаются, но легко создать или приобрести адаптер ISP с 6 на 10 контактов) . Программатор также действует как последовательный адаптер USB-TTL, обеспечивая последовательный порт уровня TTL, который можно использовать для связи с другими последовательными устройствами с вашего компьютера. Он поставляется в полностью собранном виде с припаянными разъемами, как показано на рисунке.

Программатор Pololu USB AVR v2.1 представляет собой замену более ранней версии Pololu USB AVR Programmer v2 с несколькими аппаратными улучшениями, которые описаны в разделе «Сравнение с предыдущими программаторами AVR» ниже.

Для подключения этого продукта к компьютеру требуется кабель USB A - Micro-B.

Характеристики и характеристики

  • Подключается к компьютеру через USB с помощью кабеля USB A - Micro-B (не входит в комплект)
  • Эмулирует программатор STK500 через интерфейс виртуального COM-порта
  • Работает со стандартным программным обеспечением для программирования AVR, включая Atmel Studio, AVRDUDE и Arduino IDE
  • Программное обеспечение для настройки доступно для Windows, Mac OS X и Linux
  • Поддерживает обе версии 3.Устройства на 3 В и 5 В; может автоматически переключать рабочее напряжение в зависимости от обнаруженной цели VCC
  • Может опционально запитать цель от 3,3 В или 5 В в системах с низким энергопотреблением
  • Функциональность последовательного адаптера USB-TTL для универсальной последовательной связи
  • Обеспечивает выход тактовой частоты 100 кГц, что может быть полезно для восстановления неправильно настроенных AVR.
  • Все контакты ввода / вывода защищены резисторами на 470 Ом
  • 6-контактный кабель ISP и двухсторонний штекерный разъем 1 × 6 в комплекте
  • Подробное руководство пользователя

Поддерживаемые микроконтроллеры AVR

Программист должен работать со всеми AVR, которые могут быть запрограммированы с помощью интерфейса AVR ISP (внутрисистемное программирование), которое также известно как внутрисхемное последовательное программирование (ICSP), последовательное программирование или последовательная загрузка, но это не было протестировано со всеми устройствами.Мы ожидаем, что он будет работать с большинством AVR в семействе megaAVR (ATmega), и он работает с некоторыми членами семейства tinyAVR (ATtiny), но он не поддерживает Tiny Programming Interface (TPI) и не работает с XMEGA или с 32-битными AVR. Программатор имеет обновляемую прошивку, позволяющую обновлять будущие устройства.

Программатор разработан для использования с микроконтроллерами AVR, работающими от 3,3 В или 5 В. По умолчанию программист ожидает, что целевой объект будет иметь автономное питание, но его можно настроить для подачи питания на целевое устройство в системах с низким энергопотреблением. .

Поддерживаемые операционные системы

Мы поддерживаем использование Pololu USB AVR Programmer v2.1 и его программного обеспечения для настройки в настольных версиях Windows (7, 8 и 10), Linux и Mac OS X 10.11 или новее. Более старые версии Windows не поддерживаются.

Программатор Pololu USB AVR v2 (вверху), подключенный к Adafruit Pro Trinket для программирования.

Дополнительная функция: последовательный порт уровня TTL

Этот программатор работает как переходник USB-последовательный порт.Программист устанавливает как два виртуальных COM-порта : один для связи с программным обеспечением, а другой - для последовательной связи общего назначения. Это означает, что вы можете легко переключаться между программированием AVR и его отладкой через последовательный порт TTL без необходимости открывать и закрывать программу терминала. В дополнение к последовательным линиям передачи ( TX ) и приема ( RX ), программатор позволяет использовать A и B в качестве линий последовательного квитирования, которые можно настроить с помощью нашего программного обеспечения.

Шесть контактов на последовательном заголовке (GND, A, VCC, TX, RX и B) расположены так, чтобы быть похожей на распиновку общедоступных кабелей FTDI USB-to-serial и коммутационных плат. В конфигурации по умолчанию контакт B используется в качестве выхода DTR (а контакт A - неиспользуемый вход), что позволяет подключать программатор непосредственно к различным Arduino-совместимым платам (включая нашу A-Star 328PB Micro) и использовать это для загрузки программ на плату через серийный загрузчик.

Принадлежности в комплекте

Программатор Pololu USB AVR v2.1 поставляется в полностью собранном виде с припаянными разъемами ISP и последовательными разъемами, а также включает аксессуары, показанные на рисунке ниже. 6-контактный кабель ISP можно использовать для программирования AVR. Двусторонний штекерный разъем 1 × 6 может быть подключен к последовательному разъему, чтобы эффективно изменить его пол (что позволяет подключить этот разъем к макетной плате или перемычкам с гнездом).

Pololu USB AVR Programmer v2 или v2.1 с включенным оборудованием.

Слева направо: оригинальный USB-программатор Orangutan, программатор Pololu USB AVR и программатор Pololu USB AVR v2 (который выглядит почти так же, как v2.1).

Сравнение с предыдущими программаторами AVR

Программатор Pololu USB AVR v2.1 (продукт # 1372) представляет собой заменяемую замену нашему более старому программатору Pololu USB AVR v2 (продукт # 3170) с тремя аппаратными улучшениями:

  • Дополнительная функция вывода VCC программатора v2 (которая позволяет вам запитать целевой AVR от программатора) не была разработана для питания нагрузок с емкостью более нескольких микрофарад. Программатор v2.1 имеет лучшую выходную схему VCC, поэтому он может питать платы с более высокой емкостью, что привело бы к тому, что программист v2 постоянно испытывал бы сбросы с пониженным напряжением.Несмотря на то, что все еще существует предел допустимой емкости, мы ожидаем, что функция вывода v2.1 VCC будет работать с большинством небольших целевых плат AVR, которые имеют емкость менее 33 мкФ на VCC, и мы протестировали ее с A-Star 328PB Micro.
  • Подключение программатора v2 к роботу 3pi может привести к тому, что один из двигателей ненадолго заработает на полной скорости, потому что схема программатора для измерения VCC может непреднамеренно подтянуть один из выводов программирования 3pi (который также служит входом драйвера двигателя) перед GND соединение установлено.В программаторе v2.1 улучшена схема измерения VCC, которая ограничивает рабочий цикл этого эффекта примерно до 0,2%, поэтому двигатель не двигается (но может издавать щелкающий звук с частотой 25 Гц).
  • Программатор v2 обычно отключался, если на его вывод RST был подан сигнал 5 В, когда он работал при 3,3 В. Программатор v2.1 не имел этой проблемы.

По сравнению с оригинальным программатором Pololu USB AVR (продукт # 1300), программатор Pololu USB AVR v2.1 имеет ряд улучшений:

  • Поддержка устройств, работающих на 3.3 В (дополнительно к 5 В)
  • Вывод
  • VCC может быть сконфигурирован для подачи питания 3,3 В или 5 В в маломощные системы.
  • Защитные резисторы на всех линиях ввода / вывода
  • Более точная эмуляция частот ISP, обеспечиваемая STK500; вы можете использовать пользовательские интерфейсы Atmel Studio и AVRDUDE, чтобы упростить настройку частоты вашего интернет-провайдера.
  • Улучшения удобства использования для последовательного интерфейса, такие как более стандартное расположение контактов (аналогично FTDI) и предварительно заполненный женский заголовок

Это v2.Программатор 1 не включает USB-кабель и не имеет бонусной функции SLO-scope. Помимо этих изменений, у программатора v2.1 и оригинала различаются многие другие детали; Обязательно обратитесь к руководству пользователя для программистов v2.x, чтобы познакомиться с этим программистом.

Люди часто покупают этот товар вместе с:

Выбор программатора для микроконтроллеров AVR

Как только вы начнете создавать что-то с микроконтроллерами, вам нужно принять во внимание одну вещь, это адаптер для программирования.Это устройство, позволяющее загружать в чип скомпилированный код. Я не знаю, интересно ли создавать адаптер для программирования своими руками, который не гарантирует поддержки всех микросхем, а также не будет безопасным и надежным. Ниша микроконтроллеров AVR - одна из самых интересных, если говорить о программистах. Если вы посмотрите файл конфигурации AVRDUDE, вы обнаружите, что их около 50. Многие из них сделаны своими руками, другие - официальные.

Когда я начал с микроконтроллеров, я также искал дешевый и простой в сборке адаптер для программирования.Так что я построил несколько, если несколько лет.

Первым из них был программатор на основе RS232, который работал с популярным в то время программным обеспечением PonyProg. Позже последовал программист порта LPT:

Оба они хорошо работали либо с PonyProg, либо с AVRDude. Но затем порты COM и LPT устарели, поэтому следующим логическим шагом стал интерфейс USB. Вероятно, самым популярным программатором DIY на базе USB был USBASP, первоначально разработанный Томасом Фишлем. Опять же, он работает с программным обеспечением AVRDude.Но проблема была в корявых обновлениях и стабильности драйверов. Для некоторых это работает; для некоторых они утверждают, что это не так. Я построил свой, и он работал очень хорошо.

Вероятно, последний созданный мной самодельный программатор - это программатор STK500V2 с tuxgraphics.com.

Он отлично работал, пока AVRStudio не был обновлен с V4 до V5, а затем до V6. Это означало, что никаких обновлений прошивки не было, и это вообще не работало, поскольку для AVRStudio требуется оригинальный адаптер. Он по-прежнему отлично работает с AVRDude.

Оригинальный адаптер, который стоит воткнуть

Это был отличный опыт с программистами DIY, но они никогда не работали так, как я хотел. Вы всегда должны искать обновления, искать подходящий пользовательский интерфейс. И они никогда не работали с AVRStudio или вообще не работали. Энергия, которую вы тратите на поиск или создание адаптера, может быть использована в другом месте. Почему бы не иметь подходящий инструмент, который всегда работает и все еще актуален.

Я настоятельно рекомендую приобрести программатор AVRIPS MkII для основных нужд программирования AVR, который является официальным программистом, разработанным ATMEL.Он работает из коробки с последней версией AVRStudio, где вы можете выполнять все задачи, связанные с чтением и записью Flash / EEPROM, установкой предохранителей / битов блокировки, выбором скорости программирования, калибровкой генератора в красивом графическом интерфейсе. Говоря об адаптере AVR ISP MKII, стоит упомянуть, что он поддерживает все программные интерфейсы AVR, такие как ISP, PDI и TPI. AVRISP MKII также поддерживает и обнаруживает весь целевой диапазон напряжения от 1,6 В до 5,5 В. Он полностью совместим с USB2.0 с частотой программирования SCK до 8 МГц.

Самое главное с оригинальным адаптером - ощущение, что все работает всегда. Программист сейчас не так уж и дорог, чтобы искать дешевую и сомнительную замену. Если вы хотите программировать на других платформах, таких как MacOS или Linux, здесь он работает без проблем с использованием программного обеспечения для программирования AVRDude.

AVRISPMKII - программист, и он только это делает. Если вам нужно продвинуться дальше - например, отладить программы ваших проектов, вам следует поискать другие инструменты, такие как JTAGICE mkII или AVR ONE, в списке продуктов ATMEL.

Коллекция проектов

AVR | 15+ идей проектов ATmega MCU

AVR - это семейство микроконтроллеров, разработанных Atmel в 1996 году. Это модифицированные однокристальные 8-битные RISC-микроконтроллеры с архитектурой Гарварда. Серия ATmega - это один из типов микроконтроллеров AVR с такими функциями, как память программ 4–256 КБ, корпус с 28–100 выводами, расширенный набор команд и обширный набор периферийных устройств. Эти специальные функции помогают студентам, любителям и инженерам создавать инновационные проекты AVR.Давайте посмотрим на несколько интересных проектов AVR.

AVR Projects: Цифровой измеритель влажности почвы

Измеритель влажности почвы используется для определения содержания воды в данном образце почвы. Поскольку растениеводство требует воды на разных этапах и в разных количествах, важно время от времени измерять влажность почвы. В рамках этого проекта осуществляется мониторинг влажности почвы на ирригационных фермах путем измерения сопротивления прохождению электрического тока между двумя металлическими датчиками.Эти датчики действуют как сенсорные элементы, которые регистрируют влажность и преобразуют ее в электрическую величину. Это значение в дальнейшем преобразуется в информацию на электронном дисплее.

Подробная информация о проекте доступна по адресу: цифровой измеритель влажности почвы.

Режим ультразвукового радара с использованием микроконтроллера ATmega128

Радиолокационная система состоит из передатчика, передающего луч на цель, который отражается от цели в виде эхо-сигнала. Приемник принимает и обрабатывает отраженный сигнал, чтобы предоставить такую ​​информацию, как присутствие цели, расстояние, положение (движущееся или неподвижное) или скорость, которая отображается на дисплее.Радиолокационные системы имеют как оборонное, так и гражданское применение. Управление воздушным движением использует радары для отслеживания самолетов на земле и в воздухе и для управления самолетами для плавной посадки.

Более подробная информация об этом проекте доступна по ссылке: модель ультразвукового радара.

Система посещаемости на основе RFID

Эта система может использоваться для учета посещаемости учащимся школы, колледжа и университета. Его также можно использовать для учета рабочего времени рабочих на рабочих местах. Его способность однозначно идентифицировать каждого человека на основе его идентификационной карты типа RFID-метки делает процесс посещения проще, быстрее и безопаснее по сравнению с традиционным методом.Система может быть подключена к компьютеру через порт RS232 или универсальной последовательной шины (USB) и сохранять посещаемость в базе данных. Альтернативный способ просмотра записанной посещаемости - использование программного обеспечения HyperTerminal. Опытный образец системы успешно изготовлен. Радиочастотная технология используется во многих приложениях.

Более подробная информация об этом проекте доступна на сайте: Система посещаемости на основе RFID.

Система разблокировки двери по отпечатку пальца

Этот простой проект датчика отпечатков пальцев с использованием Arduino очень полезен для обеспечения безопасности дверей, криминалистики, расследования преступлений, идентификации личности, системы посещаемости и многого другого.В будущем может появиться гораздо больше приложений, таких как водительские права на основе отпечатков пальцев, работа с банковскими счетами и так далее. Вся система работает по простому алгоритму сопоставления. Он сравнивает ранее сохраненные шаблоны отпечатков пальцев с отпечатками пальцев пользователей для целей аутентификации. В этом проекте, только когда уполномоченное лицо кладет палец на датчик, дверь открывается, и на ЖК-дисплее отображается приветственное сообщение с именем этого человека.

Более подробную информацию об этом проекте можно найти на сайте: Система разблокировки дверей по отпечатку пальца.

Гидролокатор уровня воды

Указатель уровня воды состоит из двух блоков: передающего и приемного. Блок передатчика в проекте построен на микроконтроллере ATmega328P (MCU) (IC1) с загрузчиком Arduino Uno, датчике гидролокатора HC-SR04, подключенном к CON1, передатчике 433 МГц (TX1), стабилизаторе напряжения 7805 (IC2) и некоторых других компонентах. Для увеличения дальности действия используется длинная спиральная антенна. Бесконтактный датчик гидролокатора расположен в стратегическом месте на резервуаре, поэтому он всегда получает отраженный сигнал от поверхности воды.Лучшее место будет в центре крышки круглого бака сверху или на пересечении диагоналей верха прямоугольного бака. Расчетный уровень в резервуаре передается с закодированным разрешением на приемное устройство.

Подробнее об этом проекте: гидролокатор уровня воды.

AVR Projects: Android-робот с телефонным управлением

Это один из интересных проектов среди AVR Projects из-за использования Android. Схема построена на плате Arduino UNO (BOARD1), модуле ультразвукового приемопередатчика HC-SR04, модуле Bluetooth JY MCU BT, драйвере двигателя L293D (IC1), двигателях постоянного тока M1 и M2 и нескольких общих компонентах.В схеме используются две батареи 9 В: одна для питания платы Arduino, а другая для питания двигателей. Регулируемое питание 5 В для остальной цепи обеспечивается самой платой Arduino. Светодиод на плате указывает на наличие блока питания.

Более подробную информацию об этом проекте можно найти на сайте: робот, управляемый телефоном Android

Вентилятор постоянного тока с регулировкой температуры

Основное назначение схемы - включить вентилятор, подключенный к двигателю постоянного тока, когда температура превышает пороговое значение.Микроконтроллер непрерывно считывает температуру из окружающей среды. Датчик температуры действует как преобразователь и преобразует измеренную температуру в электрические значения. Это аналоговое значение, которое применяется к выводу АЦП микроконтроллера. Микроконтроллер ATmega8 имеет шесть мультиплексированных каналов АЦП с 10-битным разрешением. Аналоговое значение подается на один из входных выводов АЦП. Таким образом, преобразование происходит внутренне с использованием метода последовательного приближения.

Более подробную информацию об этом проекте можно найти по адресу: вентилятор постоянного тока с регулируемой температурой

Система контроля и сигнализации газообразного водорода

Этот следующий проект объясняет создание системы мониторинга и сигнализации газообразного водорода с микроконтроллером AVR ATmega16 и 7-сегментным дисплеем с использованием аналогового датчика MQ-8.Аналоговый датчик газа водорода MQ-8 связан с микроконтроллером ATmega16 и отображает значение аналогового датчика водорода MQ-8 на 4 мультиплексированных 7-сегментных дисплеях с общим анодом. Выходное значение аналогового датчика газообразного водорода MQ-8 постоянно сравнивается с пороговым значением. Если выходное значение аналогового датчика газа водорода MQ-8 превышает пороговое значение, зуммер начинает издавать звуковой сигнал.

Более подробная информация об этом проекте доступна на сайте: система контроля и сигнализации газообразного водорода.

Робот следящего за линией

Эта схема состоит из микроконтроллера ATmega8, двух ИК-датчиков, двигателей и ИС драйвера двигателя. Роботу-следователю линии требуется механическое устройство шасси. Представьте себе двухколесный роботизированный автомобиль с поворотным колесом. Два ИК-датчика установлены на роботе, обращенном к Земле. Когда робот помещается на фиксированный путь, он следует по нему, обнаруживая линию. Направление движения робота зависит от выходов двух датчиков. Когда два датчика находятся на линии пути, робот движется вперед.Если левый датчик отодвигается от линии, робот движется вправо. Точно так же, если правый датчик удаляется от пути, робот перемещается влево от него. Каждый раз, когда робот отклоняется от своего пути, его обнаруживает ИК-датчик.

Более подробную информацию об этом проекте можно найти по адресу: робот следящего за линией

Проекты AVR: Система домашней автоматизации

Эта система состоит из тесно подключенного к сети ATmega8 от Atmel, который представляет собой микроконтроллер на базе AVR с 512 байт EEPROM в 28-выводном корпусе DIP, 1024 байт внутренней SRAM и 8kB внутренней флеш-памяти.Вся система собрана в небольшом портативном шасси центрального процессора (ЦП) для эстетичного внешнего вида и непрерывного использования в режиме 24 × 7. Схема состоит из четырех частей: основного модуля, модуля реле, модуля сенсорного управления и модуля интерфейса клавиатуры. Система размещается в шасси ЦП настольного компьютера и питается от блока питания ATX мощностью 400 Вт для безошибочной работы и надлежащего питания системы. В системе есть индикатор режима ожидания.

Подробнее об этом проекте: система домашней автоматизации.

Цифровой термометр

В этом проекте разработан высокоточный цифровой термометр. Он состоит из простых компонентов, таких как Arduino, датчик температуры LM35 и ЖК-дисплей. Работа схемы очень проста. Датчик температуры, например, LM35, постоянно контролирует температуру в помещении и выдает аналоговое эквивалентное напряжение, которое прямо пропорционально температуре. Эти аналоговые данные передаются Arduino. Arduino преобразует это аналоговое значение напряжения в цифровые показания температуры.Это значение отображается на ЖК-дисплее. Скорость изменения захвата температуры может быть запрограммирована в коде. Вывод, отображаемый на ЖК-дисплее, является точным показателем комнатной температуры в градусах Цельсия.

Подробнее об этом проекте: цифровой термометр.

Теневая сигнализация

Теневая сигнализация обычно используется для защиты от кражи. Теневая сигнализация - это устройство, которое подает сигнал тревоги, когда на него падает тень. Здесь описана простая схема теневой сигнализации на базе Arduino.Этот компактный блок теневой сигнализации способен обнаруживать движущуюся тень в ограниченной зоне и легко устанавливается на стене, окне или двери, чтобы защитить ваши ценности от кражи. В ограниченном пространстве требуется постоянное освещение для обнаружения движущейся тени. Он состоит из платы Arduino, источника питания, светозависимого резистивного датчика (LDR), зуммера, драйвера реле и нескольких других компонентов. Плата Arduino Uno является сердцем этой схемы.

Более подробную информацию об этом проекте можно найти по адресу: система теневой сигнализации.

Система сигналов дорожного движения на основе плотности

В настоящее время контроль движения является серьезной проблемой из-за быстрого увеличения количества автомобилей и больших задержек между светофорами. Чтобы решить эту проблему, мы перейдем к системе светофоров на основе плотности. В этом проекте объясняется, как управлять трафиком в зависимости от плотности. Эта схема использует ИК-датчики для измерения плотности трафика. Нам нужно установить по одному ИК-датчику на каждую дорогу; эти датчики всегда определяют движение на этой дороге.Все эти датчики подключены к микроконтроллеру. На основе этих датчиков контроллер обнаруживает трафик и управляет системой трафика.

Более подробная информация об этом проекте доступна по адресу: Система светофоров на основе плотности.

Проекты AVR: обмен сообщениями на базе GSM

Мозгом схемы является плата микроконтроллера Arduino Uno (BOARD1). ЖК-дисплей 16 × 2 (LCD1) используется для приема и отображения сообщений. Если вы хотите показать какую-либо информацию или сообщение, вы отправляете SMS на модем GSM.MCU Arduino считывает GSM-модем и отправляет его на ЖК-дисплей. В этом проекте ЖК-дисплей используется в 4-битном режиме, что означает, что для отображения данных требуется всего четыре строки данных. GSM-модем SIM900A (подключенный к CON2 и CON3) отправляет команды в текстовом режиме в Arduino Uno через интерфейс RS232.

Подробнее об этом можно узнать по адресу: Обмен сообщениями на базе GSM.

Интеллектуальный пульт дистанционного управления

В этом проекте используется Arduino Yun (ATmega32u4), особый Arduino, который идеально подходит для устройств, подключенных к сети.Yun имеет два процессора, один из которых работает под управлением операционной системы Linux и может подключаться к проводным или беспроводным сетям. Второй процессор такой же, как и в Arduino Leonardo. Он имеет отличную совместимость с библиотеками и оборудованием Arduino. В этом проекте используется инфракрасный светодиод и приемник для отправки и приема сигналов дистанционного управления.

Дополнительную информацию об этом можно найти по адресу: smart remote control.

Детектор наклона

Одним из интересных проектов AVR является детектор наклона на базе Arduino.Акселерометр, который представляет собой электромеханическое устройство, может использоваться для различных приложений, таких как обнаружение наклона, обнаружение препятствий, ввод данных о движении, обнаружение землетрясений и т. Д. Обнаружение наклона - это простое приложение акселерометра, при котором происходит изменение углового положения системы. в любом направлении определяется и отображается четырьмя светодиодами. Плата Arduino Uno используется для обработки данных, полученных от акселерометра, и включения соответствующего светодиода, указывающего направление наклона.

Дополнительную информацию об этом можно найти на сайте: датчик наклона.

Сообщите нам, понравился ли вам этот список из 20 проектов AVR. Если у вас есть свои собственные, вы хотели бы добавить их в этот список проектов AVR, сообщите нам об этом в комментариях ниже.


Эта статья была впервые опубликована 1 декабря 2016 г. и обновлена ​​31 мая 2019 г.

Установка Arduino на макетной плате

Сборка Arduino на макетной плате

Обзор

В этом руководстве показано, как создать совместимую с Arduino макетную плату с микроконтроллером AVR Atmel Atmega8 / 168/328 и коммутационной платой FTDI FT232 от SparkFun.Вы также можете использовать Arduino USB Mini.

Первоначально создан Дэвид А. Меллис
Обновлено из версии ITP Карлин Мо
Обновлено 23 октября 2008 г. Рори Ньюджент

Детали

Для этого вам понадобятся:


Принадлежности
Основные детали для подключения Arduino
  • Макетная плата
  • 22 AWG провод
  • 7805 Регулятор напряжения
  • 2 светодиода
  • 22 Резисторы 220 Ом
  • 1 резистор 10 кОм
  • 2 конденсатора 10 мкФ
  • тактовый кристалл 16 МГц
  • 2 конденсатора 22 пФ
  • малая кратковременная нормально разомкнутая ("выключенная") кнопка, т.е.е. Omron тип B3F
USB к плате последовательной связи

Вам понадобится плата FT232 USB Breakout от SparkFun. Из них доступны два варианта:

  • FT232RL Плата подключения USB к последовательному порту, SKU BOB-0071
  • Последовательная USB-плата Arduino, SKU DEV-08165

Если вы планируете использовать верхнюю опцию и еще не припаяли разъемы к коммутационной плате, сейчас самое подходящее время.

Загрузка ваших чипов Atmega

Существует несколько вариантов загрузки ваших чипов Atmega, некоторые из которых описаны в этом руководстве.Если вы хотите загрузить свои чипы Atmega с помощью макетной платы, дополнительная часть значительно упростит вам жизнь, но в этом нет необходимости. Адаптер для программирования AVR от Sparkfun, SKU. BOB-08508

Добавление схемы для блока питания

Если вы уже работали с микроконтроллерами, вполне вероятно, что у вас уже есть предпочтительный способ подключения источника питания к вашей плате, так что сделайте это так. Если вам нужны напоминания, вот несколько изображений, как это сделать.(В этой версии используется регулируемый источник питания 5 В)


Верхние линии электропередач

Добавьте провода питания и заземления там, где будет находиться регулятор напряжения.


Нижние линии электропередач

Добавьте провода питания и заземления внизу платы, соединяющие каждую рейку.


Добавьте 7805 и развязывающие конденсаторы

Добавьте регулятор мощности 7805 и линии для питания платы. Регулятор представляет собой корпус TO-220, в котором вход от внешнего источника питания идет на вход слева, земля находится в середине, а выход 5 В находится справа (если смотреть на переднюю часть регулятора).Добавьте провода питания OUT и заземления, которые подключаются к правой и левой направляющим на макетной плате.

Также добавьте конденсатор 10 мкФ между входом стабилизатора и землей, а также конденсатор 10 мкФ на правой шине между питанием и землей. Серебряная полоска на конденсаторе обозначает землю.


светодиод

Добавьте светодиод и резистор 220 Ом на левой стороне вашей платы напротив регулятора напряжения. Такой светодиод, подключенный к источнику питания, - отличный способ устранения неполадок.Вы всегда будете знать, когда на вашу плату подается питание, а также быстро узнаете, закорочена ли ваша плата.


Вход источника питания

Красный и черный провода слева от регулятора напряжения - это место, где будет подключаться ваш источник питания. Красный провод предназначен для ПИТАНИЯ, а черный провод - для ЗАЗЕМЛЕНИЯ. Убедитесь, что вы подключаете только источник питания с напряжением от 7 до 16 В. Немного ниже, и вы не получите 5В из регулятора. Если установить более высокое значение, регулятор может быть поврежден. Подходит аккумулятор 9 В, источник питания 9 В постоянного тока или источник питания 12 В постоянного тока.


Пустой холст

Теперь, когда основные настройки питания выполнены, можно загружать чип!

Основы ATMEGA8 / 168/328

Карта контактов
Arduino

Прежде чем двигаться дальше, посмотрите на это изображение. Это отличный ресурс для изучения того, что делает каждый из контактов вашего чипа Atmega по отношению к функциям Arduino. Это прояснит большую путаницу, связанную с тем, почему вы подключаете определенные контакты именно так, как вы это делаете. Для получения более подробной информации взгляните на таблицу данных Atmega 168 (короткая версия) (длинная версия).Вот лист для atmega328 (короткая версия) (длинная версия)


Добавить вспомогательную схему

Начните с подключения подтягивающего резистора 10 кОм к + 5 В от вывода RESET, чтобы предотвратить самопроизвольный сброс микросхемы во время нормальной работы. Контакт RESET перезагружает микросхему при опускании на землю. В следующих шагах мы покажем вам, как добавить переключатель сброса, который использует это преимущество.

  • Контакт 7 - Vcc - Напряжение цифрового питания
  • Контакт 8 - GND
  • Контакт 22 - GND
  • Вывод 21 - AREF - Вывод аналогового опорного сигнала для АЦП
  • Контакт 20 - AVcc - Подача напряжения для преобразователя АЦП.Должен быть подключен к источнику питания, если АЦП не используется, и к питанию через фильтр нижних частот, если он равен (фильтр нижних частот - это схема, которая снижает шум от источника питания. В этом примере он не используется)

Добавить часы и крышки

Добавьте внешнюю синхронизацию 16 МГц между контактами 9 и 10 и добавьте два конденсатора по 22 пФ, идущих на землю от каждого из этих контактов.


Добавить переключатель сброса

Добавьте небольшой тактильный переключатель, чтобы вы могли перезагрузить Arduino, когда захотите, и подготовить чип для загрузки новой программы.Кратковременное нажатие этого переключателя приведет к сбросу микросхемы при необходимости. Добавьте переключатель чуть выше верхней части микросхемы Atmega, пересекая щель в макетной плате. Затем подключите провод от левой нижней ножки переключателя к контакту RESET микросхемы Atmega и провод от верхней левой ножки коммутатора к земле.


светодиодных выводов на выводе 13 Arduino

Чип, используемый на этой плате, фактически уже запрограммирован с помощью программы blink_led, которая поставляется с программным обеспечением Arduino. Если у вас уже работает печатная плата Arduino, неплохо было бы проверить макетную версию, которую вы собираете, с чипом, который, как вы знаете, работает.Вытащите чип из своего рабочего Arduino и попробуйте его на этой плате. Программа blink_led мигает контактом 13. Контакт 13 на Arduino НЕ является контактом 13 AVR ATMEGA8-16PU / ATMEGA168-16PU. На самом деле это контакт 19 на микросхеме Atmega.

Обратитесь к схеме контактов выше, чтобы убедиться, что вы подключаете его правильно.

Светодиод
на выводе 13 Arduino

Наконец, добавьте светодиод. Длинная ножка или анод подключается к красному проводу, а короткая ножка или катод подключается к резистору 220 Ом, идущему на землю.


Готово к Arduino!

На этом этапе, если вы уже программировали свой чип в другом месте и не нуждались в этой макетной плате для перепрограммирования чипа, вы можете остановиться на этом. Но часть удовольствия - это внутрисхемное программирование, так что продолжайте создавать полную схему USB-Arduino на макетной плате!

Готовность к Arduino


Добавить FT232 USB к последовательной плате

Теперь мы добавим USB к последовательной коммутационной плате в нашу макетную схему Arduino. Если вы не добавляли мужские заголовки на коммутационную доску, вам нужно будет сделать это сейчас.

Подключите VCCIO коммутационной платы к источнику питания, а GND к земле.


Распиновка прорыва Sparkfun FT232

Любопытно, какие контакты у коммутационной платы SparkFun FT232, просто переверните ее! В этой ситуации мы будем использовать VCC (для подачи 5 В от порта USB на вашу плату), GND, TXD и RXD.


Подключение TX и RX

Теперь пришло время подключить коммутационную плату USB к последовательному порту с вашей новой установкой Arduino. Подключите RX (контакт 2) вашего чипа Atmega к TX платы USB с последовательным интерфейсом и подключите TX (контакт 3) вашего чипа Atmega к RX USB на плате последовательного интерфейса.

И вот он ... готов к подключению, включению и программированию!

Но подождите, есть еще один шаг, верно? Если вы вытащили свой чип Atmega из своего Arduino, он, скорее всего, был запрограммирован вами несколько раз, поэтому он определенно был загружен, поэтому вам не нужно продвигаться дальше в этом руководстве.

Однако, если вы приобрели дополнительные чипы Atmega328 или Atmega168 в интернет-магазине, они НЕ были загружены с загрузчиком Arduino (за исключением Adafruit Industries).Что это значит? Вы не сможете запрограммировать свои чипы, используя плату USB для последовательного подключения и программное обеспечение Arduino. Итак, чтобы ваши новые чипы были полезны для Arduino, вы ДОЛЖНЫ загрузить их и ДОЛЖНЫ проверить шаг 4.

Другие варианты макетных плат

Установка uDuino от Tymn Twillman
Эта конфигурация аналогична приведенной выше, но хитрость заключается в том, что на чип Atmega загружается загрузчик Arduino Lilypad. Lilypad работает с использованием внутренних часов вместо внешних, что устраняет необходимость в большей части вспомогательных схем.

Boarduino от Ladyada
Boarduino - это комплект, который вы покупаете и собираете для создания красивой, небольшой макетной платы, совместимой с Arduino. Все стандартные компоненты размещены на небольшой печатной плате, поэтому Boarduino можно легко добавить на макетную плату и даже удалить.

Загрузка ваших чипов

ДОПОЛНИТЕЛЬНО
Параметры загрузки

Есть два варианта загрузки ваших чипов. Первое довольно просто, а второе немного сложнее.Мы рассмотрим и то, и другое.

  • Загрузка вашего чипа Atmega с помощью платы Arduino и программатора AVR
  • Загрузка вашего чипа Atmega в недавно подготовленный макет с помощью программатора AVR

Существует также много разных типов программаторов AVR, но чаще всего используются два:


AVRISP MKII
USBtinyISP
ArduinoISP


AVRISP mkII можно приобрести у Digikey (номер по каталогу ATAVRISP2-ND), а USBtinyISP необходимо собрать, и его можно найти в Adafruit Industries.Документацию и ссылки на магазин Arduino и список дистрибьюторов можно найти на странице продукта ArduinoISP.

Использование платы Arduino

Загрузочная загрузка на плате Arduino

Поместите микросхему Atmega в плату Arduino так, чтобы выемка микросхемы была обращена наружу. Установите перемычку на внешний источник питания и подключите блок питания 12 В (ваша плата должна иметь внешнее питание при использовании AVR ISP mkII, но не требуется с AVRtinyISP). Затем прикрепите 6-контактный гнездовой штекер программатора AVR к 6-ти штыревым контактам ICSP так, чтобы пластиковый выступ головки ленточного кабеля был направлен внутрь.

ПРИМЕЧАНИЕ: AVR ISP mkII загорается зеленым светом, когда они правильно подключены и готовы к программированию. Светодиод становится красным, если он подключен неправильно.

Использование макета

Адаптер для программирования AVR

При загрузке микросхемы Atmega на макетную плату адаптер программирования AVR (SKU BOB-08508) от Sparkfun невероятно удобен. Этот адаптер заменяет 6 контактов программатора на 6 линейных контактов для легкого прикрепления к макетной плате. Все контакты также промаркированы, что упрощает подключение к микросхеме.


6-контактный кабель программатора AVR

Не волнуйтесь, если у вас нет адаптера программирования AVR, вы все равно можете загрузиться без него. Однако его настройка будет более сложной задачей. Два изображения слева - отличные ссылки при подключении программатора к микросхеме Atmega без платы адаптера. На изображениях будет показано, какие отверстия в 6-контактном штекере AVR, и вам просто нужно будет вставить провода в конце и протянуть их к микросхеме Atmega.


6-контактная кабельная головка программатора AVR

Это изображение представляет собой вид снизу, на котором помечены каждое из отверстий.Обратите внимание на квадрат, указывающий, в какой ориентации находится ваш кабель.


Добавьте мощность и заземление

Начнем!

С макетной платой, которую вы подготовили выше, добавьте два провода для питания и заземления для вашего программатора AVR.


Подключите адаптер AVR

Теперь подключите адаптер программирования AVR к макетной плате так, чтобы контакт GND совпадал с проводом заземления, который вы только что проложили, а контакт 5V - с проводом питания, который вы только что проложили.


Добавьте провода MISO, SCK, RESET и MOSI

На этом этапе вам нужно будет добавить последние четыре провода, необходимые программисту AVR для правильной загрузки.Обязательно обратитесь к схеме контактов Arduino, чтобы узнать, как это сделать.

  • Вывод MISO вашего адаптера будет подключаться к выводу 18 или цифровому выводу 12 Arduino вашего чипа Atmega.
  • Контакт SCK вашего адаптера будет подключаться к контакту 19 или цифровому контакту 13 Arduino вашего чипа Atmega.
  • Контакт сброса вашего адаптера перейдет на контакт 1 вашего чипа Atmega.
  • Вывод MOSI вашего адаптера будет идти на вывод 17 или цифровой вывод 11 Arduino вашего чипа Atmega.

Подключите кабель USB и кабель программирования AVR

Почти готово! Просто подключите кабель USB к коммутационной плате USB и подключите 6-контактный штекер программатора AVR к адаптеру программирования AVR.Черный выступ 6-контактной головки должен быть направлен вверх в сторону микросхемы Atmega. На следующем шаге мы покажем, что вам нужно использовать программное обеспечение Arduino для записи загрузчика!

Пора гореть!

Выберите тип платы

Запустите Arduino, затем перейдите в «Инструменты» и «Плата». Выбор типа платы, которую вы хотите использовать, повлияет на то, какой загрузчик вы поместите на свой чип. Чаще всего вы будете использовать Diecimilia или самую последнюю версию Arduino для Atmega PDIP, однако, если вы хотите загрузить Arduino Lilypad, Arduino Mini, Arduino Nano или любую из более старых версий Arduino, выберите подходящую плату. .


Выберите своего программиста. Гореть!

Затем перейдите в «Инструменты» и «Записать загрузчик» и выберите программатор, который вы будете использовать.


Горение

После того, как вы выберете свой программатор, программатор AVR начнет загрузку вашего чипа Atmega, и в строке состояния появится сообщение «Запись загрузчика на плату ввода-вывода (это может занять минуту) ...» Индикаторы будут мигать. ваш программист.


Запись завершена!

По завершении загрузки в строке состояния появится сообщение «Готово записать загрузчик.«Теперь ваш чип готов к программированию с использованием программного обеспечения Arduino! Поздравляем! Выключите и снова включите ваш Arduino, и ваш новый чип Atmega будет запускать простую программу мигания светодиода с выводом 13 (если это не так, попробуйте запрограммировать его с помощью одного из выводов). Если это сработает, значит, это был успех.

ПРИМЕЧАНИЕ: Иногда процесс загрузки микросхемы Atmega с помощью AVR ISP mkII занимает чрезвычайно длительный период времени. Обычно это занимает всего пару минут, и на самом деле AVRtinyISP завершает работу намного быстрее.Однако бывают случаи, когда через 5-10 минут он все еще загружается. Я обнаружил, что это странный сбой (возможно, это тройная проверка потока данных), и, дав ему достаточно времени, 10 минут или около того, я обычно отключаю программатор только для того, чтобы обнаружить, что процесс записи прошел успешно и давно закончился . Я ни в коем случае не поддерживаю этот метод, и вы берете на себя всю ответственность за все, что может случиться с вашим чипом, но, по моему опыту, он был довольно безвредным, хотя вам следует действовать с осторожностью.Вполне возможно, что в процессе вы можете повредить свой чип.

Простая плата программирования для микропроцессора AVR

Описание: В ряде проектов создания устройств, подробно описанных на этом веб-сайте, микропроцессор Atmel AVR используется в качестве центрального процессора или «мозга», стоящего за устройством. Однако, прежде чем можно будет построить какое-либо из этих устройств, необходимо получить код прошивки на самом AVR. Есть несколько способов добиться этого, и описанный здесь метод, вероятно, не самый эффективный, но он, как правило, является одним из менее дорогих способов загрузки прошивки, а также может заставить работать некоторое старое оборудование, которое у вас может быть. валяется предназначено для помойки.

Объектив

Сделайте простую плату программирования для загрузки микропрограммы в микропроцессор Atmel AVR.

Предпосылки

Давно установив свою настройку для загрузки кода в микропроцессор AVR, я склонен принимать как должное возможность делать это с относительной легкостью и часто забываю, что многие новички в AVR могут этого не делать. еще есть настройки для этого. Поскольку ряд проектов электроники на этом веб-сайте требует использования микропроцессора AVR, казалось логичным задокументировать создание простой платы для программирования своими руками, которую может сделать любой и которую можно использовать как часть системы для переноса кода на компьютер. AVR.Описанный метод ни в коем случае не является единственным или лучшим способом прошить AVR, но это относительно недорогой способ сделать это, и он особенно полезен, если у вас есть старый компьютер, который вы хотели бы использовать помимо его бумажные пошлины!

Методы

Компьютер и программное обеспечение:

Atmel ATmega168

AVR работают на коде C (с некоторыми дополнительными библиотеками), и компьютер (очевидно) необходим для загрузки этого кода C на AVR через программатор.Есть несколько способов сделать это, но если у вас есть старый компьютер, срок годности которого давно истек, вы можете дать ему новую жизнь, перенаправив его, чтобы он сосредоточился исключительно на задачах программирования AVR. Для этого он должен работать под управлением Windows XP (другие версии Windows могут работать, но не тестировались с этой настройкой), а также необходимо добавить несколько других программ. WinAVR - это программный набор инструментов командной строки для создания прототипов на микропроцессоре AVR, который включает avrdude, который фактически является частью программного обеспечения для программирования AVR.Вдобавок, Programmer’s Notepad часто рекомендуется использовать поверх WinAVR, поскольку он предоставляет графический пользовательский интерфейс для программирования AVR, а не просто использование только командной строки. Последнее требование к компьютеру - наличие параллельного порта для подключения к программатору AVR-PG2B - вместо этого можно использовать другие порты, но тогда необходимо выбрать соответствующий программатор, отличный от программатора AVR-PG2B, описанного здесь.

Программатор AVR-PG2B и параллельный кабель:

Параллельный кабель Программатор AVR-PG2B

Как упоминалось выше, плата программирования, описанная здесь, была разработана для работы с программатором AVR-PG2B, который подключается к компьютеру через параллельный порт старого образца.На практике программатор AVR-PG2B идет с очень коротким ленточным кабелем между разъемом параллельного порта и контактным разъемом. Следовательно, вам почти наверняка понадобится какой-то способ расширить соединение от компьютера к плате программирования, чтобы оно оставалось в пределах досягаемости. Это важно, поскольку микропроцессор AVR почти всегда переключается между программатором и схемой прототипа, с которой работает один, поскольку микропрограммное обеспечение настраивается для оптимальной работы. В моем случае я использую 2-метровый параллельный кабель, чтобы обеспечить удлинение от параллельного порта компьютера, и в наши дни такие кабели дешевы для подключения к сети (если у вас еще нет одного забытого в старом ящике где-то из компьютерных времен. от).

Источник питания:

Настольный источник питания

Для АРН требуется отдельный источник питания при программировании (к сожалению, это не связано с параллельным подключением, поскольку он никогда не был предназначен для питания периферийных устройств). Есть несколько способов добиться этого, но самый простой - использовать стандартный настольный лабораторный источник питания. Теперь вы можете задаться вопросом, стоит ли приобретать источник питания (если у вас его нет) только для программирования AVR, но если вы серьезно относитесь к электронным манипуляциям в любой форме (что вы, вероятно, имеете, если читаете это !), то он вам почти наверняка понадобится для создания прототипа.Существуют и другие менее дорогие способы питания платы программирования AVR (например, использование соответствующего настенного адаптера переменного тока / постоянного тока с соответствующим напряжением), но для сглаживания напряжения, поступающего от этих элементарных источников питания, требуется дополнительная схема питания. и это как для электронного прототипирования, так и для программирования AVR, поэтому стоит заранее инвестировать в настольный источник питания.

PCB:

Печатная плата для платы программирования была изготовлена ​​с использованием медной платы, чувствительной к ультрафиолетовому излучению, в соответствии с техникой фототравления печатной платы (рисунок справа).Поскольку мой AVR в проектах чаще всего представляет собой 28-контактный ATmega168, плата программирования AVR, описанная здесь, оснащена 28-контактным разъемом для установки микропроцессора такого размера. Разъем Zero-Insertion-Force или ZIF используется для подключения AVR к плате, чтобы микропроцессоры можно было легко вставлять и извлекать из программатора - что важно при прототипировании, особенно когда часто используются разные версии кода AVR. должны загружаться в быстрой последовательности.Штифты коллекторов используются в местах, где выполняются соединения с компонентами, размещенными внутри стенок корпуса (см. Ниже). Кристалл 15 МГц и два керамических конденсатора 15 пФ обеспечивают тактовый сигнал для AVR, если его предохранители настроены на использование внешнего сигнала, а не внутреннего генератора по умолчанию. Наконец, светодиод был включен как часть конструкции, чтобы обеспечить визуальную индикацию того, когда плата программирования AVR была включена.

Корпус:

Чтобы придать плате программирования немного более отполированный вид, вокруг нее был спроектирован корпус и компоненты, которые должны быть доступны или видимы снаружи (например, светодиод, переключатель и источник питания соединения) были перемещены на поверхность

основание корпуса, напечатанное на 3D-принтере,

корпус.Корпус был разработан в Blender (www.blender.org) и состоит из 3 частей. Нижняя половина корпуса довольно проста: сама печатная плата прикреплена с помощью винтов с полукруглой головкой размером 4 x 3/8 дюйма, в то время как верхняя половина корпуса была спроектирована как две отдельные части, чтобы ее можно было легко распечатать на базовый 3D-принтер (в данном случае Velleman K8200) без необходимости в большом количестве вспомогательных материалов. Две верхние части корпуса прикреплены к основанию с помощью крепежных винтов M3 - длина 20 мм для большей из двух частей корпуса и 12 мм для меньшей - и стандартных гаек M3.Обратите внимание, что крепежные винты имеют диаметр головки…, который может различаться у разных производителей винтов. Держатель светодиода использовался для удержания светодиода на месте в стене корпуса, в то время как крепежные винты M2,5 и гайки M2,5 требовались для удержания разъема источника питания в корпусе. Выключатель питания представляет собой стандартный маленький кулисный переключатель, который защелкивается на корпусе. Все компоненты, прикрепленные к корпусу, имели провода, припаянные к их соединительным ножкам, а на других концах проводов использовались стандартные обжимные штифты / обжимные кожухи для подключения компонентов к соответствующим контактам на печатной плате.Последнее замечание о корпусе - это два полукруглых выступа с каждой стороны корпуса, которые были интегрированы в конструкцию, так что весь блок можно было прикрепить к столу или тому подобному с помощью шурупов с потайной головкой 3,5 мм (потайной) по желанию пользователя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *