Урок 39. Реле времени: управление устройствами по таймеру

Урок 39. Реле времени: управление устройствами по таймеру

В этом уроке мы создадим четырёхканальное реле времени. К данному устройству можно подключить до 4 приборов (лампочки, светодиодные ленты, моторы, обогреватели, вентиляторы и т.д.), каждое из которых будет включаться на заданные для него промежутки времени суток и в заданные дни недели.

Каждый из четырёх каналов нашего реле времени может выдавать не только логические уровни (1/0 — вкл/выкл), но и сигналы ШИМ (включать приборы на определённую мощность).

В реле времени имеется 20 таймеров (их количество можно уменьшить или увеличить до 128, указав нужное число в строке 16 скетча). Один таймер включает только одно устройство (канал) на заданный промежуток времени, не влияя на работу остальных устройств (каналов). Каждому устройству (каналу) можно назначить несколько таймеров, следовательно, включать и выключать каждое из устройств можно несколько раз в сутки и на разную мощность. При отключении питания, таймеры реле не сбиваются, так как их настройки хранятся в энергонезависимой памяти Arduino. Текущее время также не сбивается, так как оно берётся из модуля часов реального времени, который снабжен батарейкой.

Реле времени можно использовать для включения освещения по времени в доме, квартире, на даче, на производстве и т.д. Можно использовать для включения по времени вентиляции, котлов, обогревателей, полива газонов, систем очистки дачных бассейнов и т.д. Еще одним преимуществом реле времени является создание эффекта присутствия, например, Вас нет дома, но свет утром и вечером включается, а днём и ночью выключается, утром включается радио или телевизор, а ночью включается ночник. Это может заставить задуматься нежелательных «гостей», что дом обитаем и делать там нечего.

Нам понадобится:

х 1шт.
• Дисплей LCD1602 I2C зелёный или синий x 1шт.
• Trema I2C HUB прямоугольный или квадратный x 1шт. x 1шт. x 1шт. x 1шт.

Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеки:

для работы с символьными ЖК дисплеями. для работы с энкодерами через аппаратный таймер. для работы с модулями реального времени.
• Библиотеки EEPROM, Wire и pgmspace используемые в скетче, входят в стандартный набор Arduino IDE.

О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki — Установка библиотек в Arduino IDE .

Видео:

Схема подключения:

Trema модуль RTC и дисплей LCD1602 I2C подключаются к аппаратной шине I2C через Trema I2C HUB, а Trema энкодер можно подключать к любым (цифровым или аналоговым) выводам Arduino, их номера указываются в скетче (в примере использованы выводы D4, D7 и D8). Для удобства подключения используется Trema Shield.

Приборы подключаются к каналам 1-4:

• Маломощные приборы с питанием 5 В постоянного тока до 20 мА можно подключать напрямую к одному из каналов.
• Приборы с питанием до 30 В постоянного тока подключаются через силовой ключ.
• Приборы с питанием от сети 220 В переменного тока подключаются через твердотельное или электромеханическое реле.

Алгоритм работы:

Режим просмотра времени: При включении питания на индикаторе отображается текущее время, дата и день недели. Номера включённых каналов отображаются в правом верхнем углу дисплея.

Меню: Для входа в меню нужно нажать на энкодер. Далее поворачивая экодер вправо или влево можно выбрать разделы «ТАЙМЕРЫ», «ЧАСЫ», «ВЫХОД», для входа в требуемый раздел нужно опять нажать на энкодер.

Меню>часы: В данном разделе меню, поворачивая энкодер вправо или влево, можно выбрать разделы «ВРЕМЯ», «ДАТА», «ВЫХОД», для входа в требуемый раздел нужно нажать на энкодер.

Меню>часы>время: Этот раздел меню предназначен для установки текущего времени. Устанавливаемый в данный момент параметр времени (часы, минуты, секунды) должен мигать. Выбор значения осуществляется поворотом энкодера, а переход к следующему значению, нажатием на энкодер.

Меню>часы>дата: Этот раздел меню предназначен для установки текущей даты и дня недели. Устанавливаемый в данный момент параметр даты (день, месяц, год, день недели) должен мигать. Выбор значения осуществляется поворотом энкодера, а переход к следующему значению, нажатием на энкодер.

Меню>таймеры: В данном разделе меню, поворачивая энкодер вправо или влево, можно выбрать один из установленных таймеров (для их редактирования) или разделы «НОВЫЙ ТАЙМЕР», «СТЕРЕТЬ ВСЕ ТАЙМЕРЫ», «ВЫХОД», для входа в требуемый раздел нужно нажать на энкодер. Установленные таймеры отображаются в виде строки из времени их старта/сброса и номера канала «00:00-00:00-0».

Меню>таймеры>новый таймер: Выбор данного раздела приведёт к созданию нового таймера, на экране отобразится надпись «НОВЫЙ ТАЙМЕР СОЗДАН» после чего Вам будет предложено ввести время старта/сброса и указать номер канала (который будет включаться данным таймером). Данный раздел меню недоступен если установлены все таймеры.

Меню>таймеры>стереть все таймеры: Выбор данного раздела приведёт к удалению всех таймеров, на экране отобразится надпись «ВСЕ ТАЙМЕРЫ УДАЛЕНЫ». Данный раздел меню недоступен если нет ни одного установленного таймера.

Меню>таймеры>00:00-00:00-0: Вместо «00:00-00:00-0» будет строка из времени старта/сброса таймера и номера канала которым он управляет. Данный раздел меню предназначен для редактирования выбранного таймера, поворачивая энкодер вправо или влево, можно выбрать разделы «ВРЕМЯ И КАНАЛ», «ПОВТОРЫ», «УРОВЕНЬ СИГНАЛА», «СТЕРЕТЬ ТАЙМЕР», «ВЫХОД», для входа в требуемый раздел нужно нажать на энкодер.

Меню>таймеры>00:00-00:00-0>время и канал: Этот раздел меню предназначен для установки (редактирования) времени старта/сброса таймера и номера канала которым он управляет. Устанавливаемый в данный момент параметр (час старта, минута старта, час сброса, минута сброса, номер канала) должен мигать. Выбор значения осуществляется поворотом энкодера, а переход к следующему значению, нажатием на энкодер.

Меню>таймеры>00:00-00:00-0>повторы: Этот раздел меню предназначен для установки (редактирования) повторов таймера по дням недели, в которые он должен срабатывать. Под устанавливаемым в данный момент параметром (ПН, ВТ, СР, ЧТ, ПТ, СБ, ВС) должен мигать курсор. Поворот энкодера устанавливает или сбрасывает стрелочку под устанавливаемым параметром, если она установлена значит в этот день недели таймер будет срабатывать, иначе он срабатывать не будет. Переход к следующему дню недели осуществляется нажатием на энкодер.

Меню>таймеры>00:00-00:00-0>уровень сигнала: Этот раздел меню предназначен для установки (редактирования) уровня сигнала на выбранном канале при срабатывании таймера. Выбор уровня сигнала от 5% до 100% осуществляется поворотом энкодера с шагом 5%, а нажатие на энкодер приведёт к выходу из данного раздела.

Меню>таймеры>00:00-00:00-0>стереть таймер: Выбор данного раздела приведёт к удалению выбранного таймера, на экране отобразится надпись «ТАЙМЕР УДАЛЕН».

Примеры:

Создание таймера который по будням, между 18:00 и 20:00, будет включать 4 канал с уровнем сигнала 100%:

• Нажмите на энкодер для входа в меню.
• Поворачивайте энкодер пока не увидите раздел «ТАЙМЕРЫ» и войдите в него нажав на энкодер.
• Поворачивайте энкодер пока не увидите раздел «НОВЫЙ ТАЙМЕР» и войдите в него нажав на энкодер.
• Введите «18:00-20:00 к4». Выбор значений осуществляется поворотом энкодера, а переход к следующему — нажатием.
• Поворачивайте энкодер пока не увидите раздел «ПОВТОРЫ» и войдите в него нажав на энкодер.
• Установите галочки под «ПН, ВТ,СР,ЧТ,ПТ» . Установка осуществляется поворотом энкодера, а переход — нажатием.
• Поворачивайте энкодер пока не увидите раздел «УРОВЕНЬ СИГНАЛА» и войдите в него нажав на энкодер.
• Установите значение «100%». Выбор значения осуществляется поворотом энкодера, а установка — нажатием.
• Поворачивайте энкодер пока не увидите раздел «ВЫХОД» и выйдите из редактирования таймера нажав на энкодер.
• Поворачивайте энкодер пока не увидите раздел «ВЫХОД» и выйдите из раздела «ТАЙМЕРЫ» нажав на энкодер.
• Поворачивайте энкодер пока не увидите раздел «ВЫХОД» и выйдите из «МЕНЮ» нажав на энкодер.

Теперь на экране отображается текущее время, дата и день недели, а по будням, с 18:00 до 20:00 в правом верхнем углу экрана будет отображаться цифра 4, при этом на 4 канале будет установлен уровень логической «1» (сигнал ШИМ со 100% заполнением). На остальных каналах будет уровень логического «0».

Создание таймера который между 19:00 и 21:00 каждого дня, будет включать 3 канал с уровнем сигнала 50%:

Повторите все шаги из предыдущего примера, но:
• Вместо «18:00-20:00 к4» введите «19:00-21:00 к3» .
• Вместо «ПН, ВТ, СР, ЧТ, ПТ» установите галочки под всеми днями недели «ПН, ВТ, СР, ЧТ, ПТ, СБ, ВС».
• Вместо «100%» установите уровень сигнала «50%».

После того как Вы установите два таймера (из 1 и 2 примера): По будням с 18:00 до 19:00 в правом верхнем углу экрана будет отображаться цифра 4, при этом на 4 канале будет установлен уровень логической 1 (сигнал ШИМ со 100% заполнением). По будням с 19:00 до 20:00 в правом верхнем углу экрана будет отображаться цифра 3 и 4, при этом на 3 канале будет установлен сигнал ШИМ с 50% заполнением, а на 4 канале будет установлен уровень логической «1» (сигнал ШИМ со 100% заполнением). По будням с 20:00 до 21:00 и в выходные с 19:00 до 21:00, в правом верхнем углу экрана будет отображаться цифра 3, при этом на 3 канале будет установлен сигнал ШИМ с 50% заполнением.

Примечание:

Включение и выключение устройств осуществляется по установленным таймерам только в режиме просмотра времени. Это сделано для того, чтобы устройства «случайно» не включились во время редактирования текущей даты, времени или таймера.

Код программы:

Библиотека iarduino_Encoder_tmr использует второй аппаратный таймер, НЕ ВЫВОДИТЕ СИГНАЛЫ ШИМ НА 3 ИЛИ 11 ВЫВОД!

Что представляют собой таймеры

Они обеспечивают подачу определённых сигналов различным устройствам в точно установленные моменты времени. Природа бытовых приборов или промышленного оборудования при осуществлении управления не имеет решающего значения.

Выключатель с таймером отключения может работать как с небольшими промежутками времени, так и осуществлять управление на протяжении дней, недель или месяцев. Мастер должен обеспечить надлежащее электрическое соединение. При программировании нужно установить время, когда должен быть подан сигнал.

Иногда такие реле времени имеют дополнительные полезные свойства. Например, таймер для чайника или кофеварки может находиться в одном корпусе с розеткой. Таким образом владелец легко может сразу установить временные параметры работы устройства.

Типы таймеров

Рассматриваемые приборы подразделяются по принципу действия таймеров на механические и электронные.

Простейшим вариантом механического таймера является таймер с обратным отсчётом выполненный на базе часового механизма, который заводится поворотом ручки.

Наибольшим спросом пользуются розетки с механическими суточными программами. Поскольку для работы электродвигателя часового механизма нужна электроэнергия, их иногда называют электромеханическими таймерами. В качестве резервного питания используются аккумуляторы. Программа управления нагрузкой создаётся механически за счёт набора сегментов с 15-минутными интервалами.

Электронный таймер для бытовой розетки даёт возможность задавать выполнение программ на неделю и месяц, а также отображать реальное время и параметры заданных программ на жидкокристаллическом индикаторе.

Таймер обратного отсчёта с сервисом proТаймер

Это платный сервис, который ориентирован на интернет-предпринимателей, которые чётко знают для чего им таймер обратного отсчёта. Сервис proТаймер предоставляет многофункциональные таймеры с помесячной и годичной оплатой.

Эти таймеры настраиваются и под сервисы e-mail рассылок и под индивидуального пользователя. Привязаны к IP, а не к браузеру и поэтому счётчик у пользователя не начинается заново, даже если он зайдёт с другого браузера.

На пробу (2 часа), Вы можете попробовать полный функционал этого сервиса.

Процедура не хитрая, регистрируетесь – получаете доступ и пользуетесь.

Ну что ж, друзья, вот такие вот таймеры обратного отсчёта вы можете использовать для своих целей. А то какой выбрать таймер для конкретной цели решать именно вам.

На этом сегодня у меня всё, желаю вам удачи. И конечно жду ваших комментариев. До встречи в следующих статьях.

Плагин-таймер: быстрое решение для WordPress

Для большинства страниц и лендингов, где может понадобиться таймер обратного отсчета, WordPress плагин — вполне достаточное и разумное решение. Поиск из админки по ключевым словам Timer и Countdown в официальном репозитории WordPress выдаст несколько десятков плагинов со схожими возможностями, с основным бесплатным функционалом и дополнительными настройками, доступными при покупке премиум-версии плагина. Рассмотрим несколько популярных плагинов таймера отсчета на сайт.

Evergreen Countdown Time

Простой таймер с понятными настройками на одной странице, без спецэффектов и необычного оформления. В базовой (бесплатной) версии предоставляется возможность выбора:

• даты, до которой ведется отсчет;
• цвета счетчика (черный или белый);
• размера цифр и подписей (в пикселях);
• метода отслеживания посетителей (по cookie или IP-адресу).

С помощью этого плагина на сайте можно создать несколько таймеров обратного отсчета. Добавление выбранного счетчика на страницу производится в визуальном редакторе WordPress с помощью шорткода вида:

Конечный результат в виде простого одноцветного счетчика вряд ли впечатлит требовательного вебмастера, поэтому идем дальше.

Countdown Timer Ultimate

Плагин с гибкими настройками и красивыми визуальными эффектами, что позволяет подстраивать внешний вид таймера под дизайн страницы. Особенности этого плагина:

• Полностью отзывчивый таймер обратного отсчета WordPress.
• Возможность установки размеров таймера и выбора одного из двух типов анимации.
• Возможность скрыть любой из счетчиков (дни, часы, минуты, секунды).
• Возможность изменения ширины, цвета фона и цвета каждого счетчика.

Добавление счетчика на сайт производится с помощью шорткода, который появляется в списке после сохранения настроек и публикации таймера:

При необходимости можно вставить обратный таймер на сайт в файл шаблона через функцию:

<?php echo do_shortcode(‘[wpcdt-countdown ]’); ?>

Внешний вид таймера, добавленного на страницу с помощью плагина, будет примерно следующий:

Аналогичного вида таймер можно создать с помощью плагина Countdown Builder, отличительной особенностью которого является наличие предпросмотра внешнего вида счетчиков прямо на странице настроек.

Uji Countdown

Наиболее продвинутый из рассматриваемых плагинов, использующий возможности HTML5. После установки плагина из репозитория в консоли WordPress (меню Настройки) появляется пункт Uji Countdown. Несмотря на англоязычный интерфейс, все настройки интуитивно понятны. Также присутствует блок предпросмотра, при необходимости быстро скорректировать выбранные опции не составляет труда.

Добавление собственного оформления доступно при переходе на вкладку Add new style. Здесь есть все, что может потребоваться при создании красивого и стильного таймера:

Плагин интересен тем, что позволяет задавать разный цвет фона для верхней и нижней части цифрового блока (опция Select Box Color). Приятный бонус — большой выбор начертаний из всего многообразия Google Fonts. Во вкладке Settings имеются поля, в которых можно вручную прописать перевод используемых единиц времени (секунды, минуты, часы и т.д.).

Отредактированный и сохраненный стиль появляется во вкладке My Styles. Здесь можно добавлять, редактировать и удалять стили, что очень удобно.

На панели инструментов в редакторе контента WordPress появляется кнопка в виде циферблата часов, при нажатии на которую в нужном месте страницы легко добавить таймер с выбранным стилем и задать нужное время. Здесь же можно выбрать действие, которое будет совершаться, если время истекло (скрывать цифры или делать редирект на определенный URL). В пункте Recurring Time присутствует возможность перезапуска таймера через определенные отрезки времени, что делает таймер «вечным». Как видим, в бесплатной версии плагина настроек много.

Типы таймерных розеток

Для установки периодов времени включения и выключения, в розетках монтируют

• или механический таймер,
• или электронный таймер.

Устройства с механическими таймерами обладают ограниченной функциональностью, дистанционное управление механическим таймером не предусмотрено.

Похожими возможностями обладают гаджеты, оснащенные недорогими электронными таймерами, с кнопочным управлением.

Полнофункциональные электронные таймеры розеток дополнительно оснащаются блоком удаленного управления, штатно интегрируются в систему «Умный дом», и обладают широким спектром настроек периодов включения и выключения.

Общий принцип действия розетки, оснащенной таймером, следующий: на таймере выставляются метки времени включения, и времени выключения. Таймер в заданный момент подает управляющий сигнал на реле, которое коммутирует высоковольтную часть прибора. В результате либо к нагрузке подается напряжение, либо подключенная нагрузка обесточивается.

Резюме

Мы рассмотрели основные моменты работы с функцией таймера в C#, а также разобрались, как создать приложение Windows с элементами управления Timer , чтобы использовать его для выполнения необходимого вам функционала. Мы разобрали как вариант визуального программирования через управляющие элементы, так и случай программного вызова таймера в произвольном участке кода.

Закрепить приведенный материал можно на базе таких видео:

Highload нужны авторы технических текстов. Вы наш человек, если разбираетесь в разработке, знаете языки программирования и умеете просто писать о сложном!
Откликнуться на вакансию можно здесь .