Модуль управления питанием

После обновления прошивки на моем Sapphire Pro появилась возможность управлять выключением питания принтера через G код. Это позволяет, например, по окончании печати автоматически выключить принтер, а не оставлять его жужжать вентиляторами всю ночь.

Входные требования я для себя сформировал следующие:

• Кнопка включения-выключения без фиксации
• Задержка исполнения по нажатию (включение/выключение) - 0.5 сек
• Коммутация емкостной нагрузки - импульсный блок питания принтера
• Наличие упраляющего входа с гальванической развязкой, спад (обрыв) сигнала на котором вызывает процедуру выключения
• Гальваническая развязка силовой части от управляющей

Вопрос о том, что выбрать таймер 555 с обвязкой или минимальный микроконтроллер из области религии. Поэтому просто расскажу что и как работает.

Силовая часть состоит из 2х ключей. Один выполнен на симисторе, второй - параллельно на реле. Сначала включается симистор, затем через 0.2 секунды реле. Таким образом контакты реле не подгорают, а симистор испытывает нагрузку только при включении. Выключение происходит в обратном порядке.

Симистор управляется через оптическую пару включение которой синхронизировано с переходом через 0 сетевого напряжения, поэтому критических токов, когда разряженный конденсатор нагрузки коммутируется симисторм в фазе максимума напряжения нет.

В качестве управляющего микроконтроллера применен Tiny13. Порт PB3 управляет включением симистора, а PB4 - реле. Кнопка сброса B1 для установки не обязательна и использовалась только на стадии отладки прошивки.

Сигнал OFF_REQ фронтом вызывает прерывание и микрокотроллер выполняет процедуру выключения нагрузки. Таким образом, если OFF_REQ_IN висит в воздухе, транзистор оптопары закрыт, а OFF_REQ имеет логическую 1 и никак не влияет на работу алгритма микроконтроллера. Но если подключен принтер, OFF_REQ_IN получит потенциал, и транзистор оптопары откроется, на OFF_REQ будет логический 0. Фронт теперь возникнет, если на OFF_REQ_IN пропадет потенциал или под управлением материнской платы принтера OFF_REQ_IN будет прижат к земле.

Кнопка включения/выключения питания подключается между сигналом MISO (PB1) и землей и обрабатывается программно: если 0 держится более 0.5 секунды вызывается процедура включения или выключения ншрузки (описано ранее).

Печатная плата односторонняя. С верхней сороны расположены блок питания дежурного режима, симистор, реле, разъем для нагрузки, разъем программатора (он же кнопки включения-выключения), разъем соединения с материнсой платой. На нижней стороне располагаются SMD копоненты: обвязка ключей, микроконтроллер.

Размер платы позволяет установить ее на боковую стенку корпуса основного блока питания принтера. Фото в первой записи по теме.

Прошивка с исходным кодом, гербер файлы, svg для печати пленки: https://github.com/vyacheslav-shubin/power_control_firmware