Автор - Иван Антонов
Опубликовано 15.09.2010.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2010"

Привет всему кошачьему обществу. Хочу представить на ваш суд один прикольный приборчик. Назвал я его "ОСА", делает он следующее. 
Наверняка у уважаемого кошачьего общества возникали моменты, когда в результате случайного к.з. вырубало свет во всей квартире с искрами и бабахом. И вроде как автомат стоит:.и вроде предохранитель. А еще чего хуже, сложные мощные устройства перегорали из за перегрузки только потому, что потребляемый ток вскочил на пару ампер. 
Внимание! Представляем вашему вниманию микропроцессорный автоматический контроллер потребляемого тока "ОСА". Данный прибор замеряет ток потребителя по обычной сети 220 вольт, и если он превысил уровень, выставленный потенциометром, выключает нагрузку . Максимальный контролируемый ток - 16 ампер. На лицевой панели 2 ручки управления: регулировка тока (0-16 ампер) задержка отключения (0-10 сек). Также 3 светодиода "power" , "time" и "relay".

Принцип работы следующий. К "ОСА" подключаются важные потребители тока, которые жалко потерять в случае перегрузки сети. Прибор включается в сеть. Если суммарный потребляемый ток будет в норме, прибор продолжит работу. Как только ток превысит значение, выставленное ручкой потенциометра <>, - начнет мигать светодиод "time" ровно столько секунд, сколько выставлено ручкой "time". Если ручка "time" выкручена в 0, прибор отрубит потребителей в течение 10 миллисекунд (8 миллисекунд время размыкания контактов реле). 
Электрически прибор напичкан следующими устройствами: 
Понижающий трансформатор на 9 вольт 
Диодный мост (1n4007) 
Стабилизатор напряжения на 5 вольт 7805 либо любая кренка на такое напряжение 
Микросхема источника опорного напряжения MCP1541 
Микроконтроллер Attiny26L-8PU 
Реле 16А TRV 12 VDC SC CD 
Трансформатор тока ASM010 
Пара клеммников, три светодиода, ну и немного пассивов(резисторы и конденсаторы). 
Стоит обратить внимание на номиналы потенциометров. Их значение не должно быть меньше 10 кОм и не больше 47 кОм. Это связано с максимальным выходным током источника опорного напряжения MCP1541. 
Платка сделана таким образом, что нагрузка подключена через контакты реле. Далее проводом, сечением не менее 1 мм2 проводим поверх платы через трансформатор тока ASM010 к выходному клеммнику. 
Чертеж печатной платы в вашем любимом лэйауте. Файл прилагается, номиналы деталей высвечиваются при наведении курсором на элемент. Версия лэйаута 5.0.

Принцип работы прибора следующий. 
К дифференциальному входу АЦП контроллера подключен трансформатор тока. Полученное переменное напряжение (0 - 50 милливольт) считывается в реальном времени, благодаря чему обеспечена такая скорость отрабатывания аварийной ситуации. Также к 2м каналам ацп подключены 2 потенциометра, значения которых обсчитываются для узнавания задержки и предельного значения замеряемого тока. Для обеспечения стабильности работы на питание аналоговой части микроконтроллера подано напряжение от источника опорного напряжения. К одному из выходов подключен транзисторный ключ, управляющий мощным реле(16ампер), которое в свою очередь коммутирует нагрузку. 
Несколько слов о трансформаторе тока. В устройстве применен трансформатор тока ASM 010 индийской фирмы Talema. Такие трансформаторы тока доступны в любых крупных электронных магазинах.

Как видно из графика, Выходное напряжение практически линейное, но при условии что параллельно будет подключено сопротивление 50 ом. Чем точнее Вы поставите нагрузочное сопротивление - тем точнее будет работать прибор. 
Немного слов о прошивке микроконтроллера. Прошить attiny 26 можно практически любым доступным программатором, умеющим работать с авр. Возможно у кого возникнет проблема с выставлением fuse bits. Так как контроллер затактован от внутреннего RC генератора частотой 8 мегагерц, fuse bits должны быть выставлены следующим образом:

Это скрин понипрога. Если кто то пользуется другим программатором то просьба самим подсуетиться с фузами, либо поставить понипрог. Я лично конфигурировал фузы и шил программатором стк500 из под авр студии. Там с этим проблем нет вообще. 
Конструктивно прибор собран в мыльнице. Шильдик устройства нарисован в лэйауте. Далее распечатан и 2х сторонним скотчем приклеен к лицевой панели. 
Несколько слов о светодиодах. Для индикации питания взят зеленый светодиод, для времени красный, для индикации включения нагрузки - желтый. Все светодиоды диаметром 3 мм. 
Получился вот такой прибор:

Внутренности

Файлы:
Печатная плата в формате SL 5.0.
Прошивка МК.

Вопросы, как всегда в Форум.