SMACONT | Блок управления включением/отключением механизма «боя» часов по заданному расписанию

Содержание

Общее описание
Схема подключения
Подготовка модуля к работе
Принцип работы блока управления
Установка параметров блока управления

Общее описание

Блок управления предназначен для включения/отключения механизма «боя» часов по заданному расписанию.

Например:
• рабочие дни (ПН, ВТ, СР, ЧТ, ПТ): отключение «боя» часов в 21:00, включение в 6:00;
• выходные дни (СБ, ВС): отключение «боя» часов в 22:00, включение в 9:00.

Расписание может быть составлено не только с учетом рабочих и выходных дней, но и с разделением на несколько временных интервалов в течении суток.

Дополнительное разделение на несколько временных интервалов в течении суток актуально при необходимости соблюдения «тихого» часа в дневное время суток.
Например:
• «тихий» час: отключение «боя» часов в 12:00, включение в 14:00;
• ночной режим: в зависимости от дня недели (рабочие и выходные дни).

Так же имеется возможность ручного отключения/включения «боя» часов:
• отключение на 1...12 часов;
• постоянное отключение по команде (при этом, работа по расписанию блокируется до момента ручного включения).

В качестве исполнительного устройства, для включения/отключения механизма «боя» часов, используются следующие сервоприводы: SG90, MG90S, MG995, MG996R или аналогичные.

Smacont. Внешний вид сервоприводов MG90S, SG90, MG995, MG996R

Внешний вид сервоприводов SG90, MG90S, MG995, MG996R

В режиме отключения «боя» часов, серводвигатель при помощи рычага отодвигает молоточки, которые бьют по струнам.

Внешний вид корпуса часов

Планка не блокирует работу механизма «боя» часов

Планка блокирует работу механизма «боя» часов

В качестве управляющего контроллера используется Wi-Fi модуль ESP (на основе чипа ESP8266EX), под управлением прошивки «Smacont-ESP».

Варианты получения текущего времени:
• использование модулей часов реального времени ds3107 или ds3231 (достоинства - сохранение времени при отключении питания; недостатки - затраты на дополнительные модуль);
• синхронизация времени с NTP-сервером (достоинства - нет необходимости в подключении дополнительного модуля; недостатки - обязательное наличие WiFi-соединения с интернетом);
• отсчет времени по алгоритму программы «Smacont-ESP» (достоинства - нет необходимости в подключении дополнительного модуля, нет необходимости WiFi-соединения с интернетом; недостатки - при пропадании питания необходимо задавать текущее время вручную (при помощи «Программы Конфигурирования»)).

Модули часов реального ds3231 отличается высокой стабильностью отсчета времени, по сравнению с ds3107. Так же в составе микросхеме входит датчик температуры, значение которого можно использовать в прошивке при необходимости. В свою очередь, модуль часов реального ds3107, отличаются низкой стоимостью. Для повышения стабильности работы модуля ds3107 используется программная корректировка значения времени, заложенная в прошивке «Smacont-ESP» (не работает при отключении питания модуля ESP).

Модуль часов реального ds1307

Модуль часов реального ds3231

В качестве внешнего источника используется адаптер питания для зарядки сотовых телефонов, смартфонов, планшетов, с выходным током не менее 500мА.

Схема подключения

Подготовка модуля к работе

Подготовка модуля к работе заключается в выполнении следующих шагов.

Шаг 1. Программирование модуля

Программирование модуля (запись программы (прошивки) «Smacont-ESP») осуществляется в соответствии с инструкцией «Программирование модулей ESP и отладочных плат».

Шаг 2. Настройка сетевого соединения с модулем

Выполнить настройку сетевого соединения с модулем в соответствии с инструкцией «Первое включение».

Шаг 3. Загрузка конфигурации на устройство

Загрузка конфигурации на устройство производится в соответствии с инструкцией «Загрузка конфигурации на устройство».

Файл конфигурации: SC-Clock-Chime.zip.

Шаг 4. Установка и настройка приложения «Virtuino»

Установка и настройка приложения «Virtuino» производится в соответствии с инструкцией «Установка и настройка приложения «Virtuino».

Файл проекта: Virtuino-Clock-Chime.zip.

Принцип работы блока управления

Для включения/отключения механизма «боя» часов по заданному расписанию, в конфигурации используется три cron-модуля:
• CRON0 - формирование «Каждый день» («тихий час» в дневное время суток);
• CRON1 - формирование расписания «Рабочие дни» (ПН, ВТ, СР, ЧТ, ПТ);
• CRON2 - формирование расписания «Выходные дни» (СБ, ВС);

Конфигурация CRON0, CRON1, CRON2

Отсчет времени отключения в ручном режиме осуществляется при помощи TMR0.

Конфигурация TMR0

Алгоритм работы блока управления определяется выполнением сценариев.

Сценарии

Установка временных интервалов, а так же управление разрешением работы CRON0, CRON1, CRON2, TMR0 осуществляется при помощи «Программы Конфигурирования» или при помощи приложения «Virtuino».

Установка параметров блока управления

Установка параметров блока управления может осуществляться двумя способами:
• при помощи «Программы Конфигурирования»;
• при помощи приложения «Virtuino».

Дополнительно имеется возможность установки параметров блока управления (не рассмотрено в данной статье):
• по протоколу «MQTT» (поддержка голосового управления);
• при работе в составе платформы «BLYNK»;
• при помощи GET-запросов.

Все параметры сохраняются в энергонезависимой памяти, что гарантирует их восстановление после пропадания напряжения питания.

Так же следует отметить, что при подаче питания на блок управления, выходной вал сервопривода принимает положение, соответствующее рабочему периоду.

Установка параметров при помощи «Программы Конфигурирования»

При помощи «Программы Конфигурирования» можно устанавливать следующие параметры.

Раздел «Vx map»:
• srvPosN1_ee (V30): крайнее положение N1 выходного вала;
• srvPosN2_ee (V31): крайнее положение N2 выходного вала;
• srvRate_ee (V32): скорость вращения выходного вала;
• srvCtrlAYE_e (V34): 0 - запрет постоянного отключения в ручном режиме; 1 - разрешение;
• T0_Ctrl (V51): 0 - запрет отключения на время 1...12 часов в ручном режиме; 1 - разрешение;
• T0_Inact_ee (V52): 1...12 - время отключения (в часах) в ручном режиме;
• CR0_Hour (V60): время начала отключения в режиме «тихого часа»;
• CR1_Hour (V63): время начала отключения в режиме «рабочие дни»;
• CR2_Hour (V66): время начала отключения в режиме «выходные дни»;
• CR0_Dur_ee (V73): время длительности режима «тихий час»;
• CR1_Dur_ee (V74): время длительности режима «рабочие дни»;
• CR2_Dur_ee (V75): время длительности режима «выходные дни»;

Раздел «Vx map»

Раздел «GPIO», линия ввода-вывода «GPIO12»:
• Крайнее правое положение выходного вала сервопривода;
• Крайнее левое положение выходного вала сервопривода.

Раздел «GPIO»

Установка текущего времени блока управления:
• на вкладке «RTC» нажать на кнопку «Изменить настройки и время»;
• в открывшемся окне «Параметры часов реального времени устройства» нажать на кнопку «Синхронизировать время».

Установка текущего времени блока управления

Установка параметров при помощи приложения «Virtuino»

При помощи приложения «Virtuino» можно устанавливать следующие параметры.

Раздел «Управление»:
• запрет/разрешение режима «Каждый день» («тихий час»);
• запрет/разрешение режима «Рабочие дни»;
• запрет/разрешение режима «Выходные дни»;
• запрет/разрешение режима «Отключить на Хч.» (отключения на время 1...12 часов в ручном режиме).
• запрет/разрешение режима «Постоянно отключен»;

Раздел «Управление»

Дополнительно, в данном разделе отображается:
• источник блокировки (круглые индикаторы);
• текущее состояние блокировки «боя» (Заблокировано/Разблокировано);
• текущее время блока управления и текущее время смартфона.

Переключение в режим "Разблокировано" не будет происходить, например, по команде "Отключить на 1ч." (или "Постоянно отключен"), если выполнено хотя бы одно из условий перевода в режим "Заблокировано". О выполнении условия перевода в режим "Заблокировано" сигнализирует "кружочек" напротив выполненного условия (красный цвет). При этом, в поле "Состояние" появляется надпись "Заблокировано". Получается, что нельзя "Заблокировать" то, что уже "Заблокировано".

Раздел «Настройки»:
• время начала отключения в режиме «Каждый день» («тихий час»);
• время начала отключения в режиме «Рабочие дни»;
• время начала отключения в режиме «Выходные дни»;
• время длительности режима «Каждый день» («тихий час»);
• время длительности режима «Рабочие дни»;
• время длительности режима «Выходные дни»;
• крайнее положение N1 выходного вала сервопривода;
• крайнее положение N2 выходного вала сервопривода;
• скорость вращения выходного вала сервопривода.

Раздел «Настройки»

На рисунке, цифры желтого цвета "21ч", означают "час" начала интервала "Рабочие дни", а цифры серого цвета "50м" означают "минуты" начала интервала "Рабочие дни". Т.е. срабатывание периода будет в 21:50, блок управления будет блокировать "бой" часов за 10 минут до начала нового часа. Если надо отключать с 21:00 включительно, то надо поставить 20:50 Это сделано для того, чтобы учесть разницу во времени у механических часов и часов блока управления.

Настройки «Крайнее положение N1» и «Крайнее положение N2» удобно использовать при настройке блока управления. Параметр «Скорость», регулирует скорость вращения выходного вала сервопривода. Следует отметить, что при маленькой скорости вращения производится меньше шума при работе сервопривода.

При необходимости, некоторые поля приложения можно изменить. Для этого необходимо выполнить действия, как показано на рисунке ниже.