PIC Detector de Passagem por Zero COM PIC 12F1822

Poseidon. · 8 de agosto de 2021

Olá, pelo que entendi o cruzamento zero é normalmente usado para acionamento suave de cargas, aumentando sua vida útil. Alguém já fez um circuito com pic que permite identificar o momento em que a tensão da rede elétrica AC cruza a linha de zero volt. Preciso ligar um relé e não sei como fazer o código, não usarei amplificadores, optoacopladores. O circuito já está pronto, será usado apenas o pino 4 (RA3) do pic 12f1822 .

vtrx · 8 de agosto de 2021

Tenho um projetoccs dimmer.rar que talvez te ajude.

aphawk · 9 de agosto de 2021

@Poseidon. ,

Tive um Deja-vú com esse esquema.... alguém publicou ele fazem alguns meses, duvida era parecida também ....

Sobre o detector de cruzamento por zero, ele serve para sabe o instante em que você deve acionar o Triac, em teoria logo quando a tensão sobre a carga começa a subir, tendo passado por zero volts.

Mas como você consegue ver na simulação do Proteus, existe uma defasagem causada por C1 e RX e também R4/C2, que cria um erro significativo no instante da passagem por zero. Ou seja, quando você acionar a carga, a tensão sobre ela já estará acima de 20V ou até mais, que pode causar um "tranco" na carga, principalmente se ela for indutiva.

Aliás, um bom exercício escolar é entender como aparece esse sinal de cruzamento por zero, em relação ao terra do circuito.....

Paulo

Poseidon. · 10 de agosto de 2021

Em 08/08/2021 às 19:36, vtrx disse:

Tenho um projetoccs dimmer.rar que talvez te ajude.

Boa noite, agradeço sua ajuda, entendo pouco de programação, e para piorar tenho apenas um pino pra usar nessa passagem por zero, não posso alterar nada nela porque a placa já está pronta, é de algumas fotocélulas que está com defeito (sem programa). Vou postar parte do código em ccs c compiler e a forma de onda na entrada e saída do pic 12f1822 sem modificar nada e modificando. Mas não fica legal, quero ligar na passagem do zero, no código que fiz ele liga antes do nível lógico alto passar pelo zero.

#include <main.h>
//;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;


//int16 minuto = 0;
            
#fuses NOMCLR INTRC_IO PLL_SW
#device ADC = 10

#use delay(clock=32000000)
//#use fast_io(a)
//int32 cnt = 0;

#INT_TIMER1
void  TIMER1_isr(void) 
{
clear_interrupt(int_timer1);
set_timer1(15536); // 0,05 segundo para  32MHZ
//set_timer1(3036); // 0,5 segundo para  4MHZ
              //cnt++;
//if(contador==1)

//output_toggle(pin_a5);
//min++;   //;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
//contador = 0;


//contador++;
//set_timer1(15536); // 0,05 segundo para  32MHZ
//set_timer1(3036); // 0,5 segundo para  4MHZ
//clear_interrupt(int_timer1);

}


void main()
{
     setup_adc_ports(sAN1|sAN2|sAN3);
     setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);
     setup_timer_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_8);      //524 ms overflow
     set_timer1(15536);    // 0,05 segundo para  32MHZ
     //set_timer1(3036);  // 0,5 segundo para  4MHZ
     setup_oscillator(OSC_8MHZ | OSC_PLL_ON);   // Set internal oscillator to 32MHz (8MHz and PLL)
    // set_tris_a  (0b00011110 );   //(0b00011110);      // HEX 1E  RA Tris  76543210  0X1E
    //set_tris_a  (0x1E);
     clear_interrupt(int_timer1);
     enable_interrupts(INT_TIMER1);
     enable_interrupts(GLOBAL);
     output_high(pin_a0);
     output_low(pin_a5);


 while(TRUE){
 
 if (!input(pin_a3) )
 {
 output_high(pin_a5);
//output_toggle(pin_a5);
}
 else 
  {
  output_low (pin_a5);
  }
   }
    }
  
  
  /* {
    
    if (cnt >= 1200 )       //passou 1 minuto                    
    {
      cnt = 0;
      minuto++;
    } 
 if (!input(pin_a3) ) && (minuto < 10)  
 {
 output_high(pin_a5);

 }
 
   if (!input(pin_a3) ) && (minuto >= 10)                     
{
 output_low(pin_a5);

 } 
  
  if(minuto >= 20)
{
 
minuto = 0;
 }  
  
  }
   }


   */

vtrx · 10 de agosto de 2021

8 horas atrás, Poseidon. disse:

agradeço sua ajuda, entendo pouco de programação

O problema é que vai ter que usar interrupção,e se entende pouco de programação vai ser mais difícil para voce,além disso,se vai ser uma adaptação,teria que postar todo o esquema.

Poseidon. · 10 de agosto de 2021

3 horas atrás, vtrx disse:

O problema é que vai ter que usar interrupção,e se entende pouco de programação vai ser mais difícil para voce,além disso,se vai ser uma adaptação,teria que postar todo o esquema.

Bom dia, esse é o esquema da fotocélula, uma correção, o trimpot RV1 e RV2 é de 100k, capacitor C2 é de 5nF e diodo zener Z1 24 volts, Z3 56 volts Z2 5 volts.

Poseidon. · 10 de agosto de 2021

Em 09/08/2021 às 19:23, aphawk disse:

@Poseidon. ,

Tive um Deja-vú com esse esquema.... alguém publicou ele fazem alguns meses, duvida era parecida também ....

Sobre o detector de cruzamento por zero, ele serve para sabe o instante em que você deve acionar o Triac, em teoria logo quando a tensão sobre a carga começa a subir, tendo passado por zero volts.

Mas como você consegue ver na simulação do Proteus, existe uma defasagem causada por C1 e RX e também R4/C2, que cria um erro significativo no instante da passagem por zero. Ou seja, quando você acionar a carga, a tensão sobre ela já estará acima de 20V ou até mais, que pode causar um "tranco" na carga, principalmente se ela for indutiva.

Aliás, um bom exercício escolar é entender como aparece esse sinal de cruzamento por zero, em relação ao terra do circuito.....

Paulo

Boa noite, não posso modificar o circuito mas caso modificasse talvez daria certo se fizesse igual esse esquema que usa 2 optoacopladores, como mencionei não posso modificar o circuito e tenho apenas um pino de entrada para detectar a passagem por zero.

aphawk · 11 de agosto de 2021

@Poseidon. ,

Esse esquema já foi objeto de uma discussão aqui no CDH fazem vários anos .... nada como uma velha lembrança !

Supondo que R1 seja de 5k :

Corrente de coletor dos optos ignorando Vsat dos optos = 5/5k =1 mA.

Pagina 7 figura 12 do datasheet : para IC= 1 mA, corrente de entrada If no led = 1 mA (aproximado)

portanto ....

se R3 = 100k , para ter corrente sobre ele de 1mA temos que a tensão sobre ele, ignorando Vled, é de 100.000 x 0,001 = 100 Volts.

Portanto, o detetor de passagem por zero sem levar em conta Q1 tem um erro de 100V ... ou seja, seu Triac vai acionar a carga quando a tensão for de 100V sobre ela !!!!.

Mas sua sorte é que existe Q1 no circuito !

Na prática, o Opto vai conduzir antes , porque com cerca de 0,1 mA no Led já existe uma certa corrente de coletor no transistor do opto, e Q1 amplifica essa corrente e entra em saturação, mas náo dá para afirmar o instante exato em que isso ocorre devido à tolerância de todos os componentes.

Se você tiver sorte e seu Q1 tiver ganho alto, tipo 300 , o erro será bem menor.

Mas se tiver em Q1 um transistor com bem menos ganho, tipo 50, o erro pode ser significativo.

Paulo

datasheet pc817

Poseidon. · 12 de agosto de 2021

Em 10/08/2021 às 21:58, aphawk disse:

@Poseidon. ,

Esse esquema já foi objeto de uma discussão aqui no CDH fazem vários anos .... nada como uma velha lembrança !

Supondo que R1 seja de 5k :

Corrente de coletor dos optos ignorando Vsat dos optos = 5/5k =1 mA.

Pagina 7 figura 12 do datasheet : para IC= 1 mA, corrente de entrada If no led = 1 mA (aproximado)

portanto ....

se R3 = 100k , para ter corrente sobre ele de 1mA temos que a tensão sobre ele, ignorando Vled, é de 100.000 x 0,001 = 100 Volts.

Portanto, o detetor de passagem por zero sem levar em conta Q1 tem um erro de 100V ... ou seja, seu Triac vai acionar a carga quando a tensão for de 100V sobre ela !!!!.

Mas sua sorte é que existe Q1 no circuito !

Na prática, o Opto vai conduzir antes , porque com cerca de 0,1 mA no Led já existe uma certa corrente de coletor no transistor do opto, e Q1 amplifica essa corrente e entra em saturação, mas náo dá para afirmar o instante exato em que isso ocorre devido à tolerância de todos os componentes.

Se você tiver sorte e seu Q1 tiver ganho alto, tipo 300 , o erro será bem menor.

Mas se tiver em Q1 um transistor com bem menos ganho, tipo 50, o erro pode ser significativo.

Paulo

datasheet pc817

Boa noite, a dúvida é como foi feita a detecção da passagem por zero nessse circuito, esse é o esquema do mesmo, foram usados poucos componentes para a tal função, uma correção, o trimpot RV1 e RV2 é de 100k, capacitor C2 é de 5nF e diodo zener Z1 24 volts, Z3 56 volts Z2 5 volts.

aphawk · 12 de agosto de 2021

@Poseidon. ,

A detecção é feita pela variação da tensão no pino 4, quando ela passa de nível 0 para nível 1 indica que a tensão senoidal na entrada do circuito passou por um nível de 0 volts, mas essa informação chega com um erro de possíveis milissegundos, então o programa deve considerar esse erro para poder calcular qual foi o instante real da passagem por zero.

Coloque o osciloscopio virtual uma ponta numa das entradas de alimentação, e outra ponta na junção de R6 com R5 medindo nível DC, vai ver algo interessante ....

Paulo

.if · 13 de agosto de 2021

O que te impede de usar um moc zero crossing? clique

Seu esquema tá perturbador.. não consigo conectar o gnd à rede...

Em 12/08/2021 às 08:28, aphawk disse:

é feita pela variação da tensão no pino 4, quando ela passa de nível 0 para nível 1 indica que a tensão senoidal na entrada do circuito passou por um nível de 0 volts, mas essa informação chega com um erro de possíveis milissegundos

Este suposto atraso que Paulão menciona é causado por C2. Caso ocorra e seja significativo, você pode diminuir C2 ou removê-lo.

E claro, a própria mecânica do relé vai causar mais atraso no acionamento. Não sei se consegue ver isso no mundo virtual da sua simulação.

aphawk · 13 de agosto de 2021

22 minutos atrás, .if disse:

E claro, a própria mecânica do relé vai causar mais atraso no acionamento. Não sei se consegue ver isso no mundo virtual da sua simulação.

Eu nem tinha reparado que o acionamento é via relé ! Que coisa mais mal-feita ....

Isso inutiliza todo o processo de zero-crossing, já que existe um tempo que varia com a idade do relé para o acionamento e desacionamento ....

Paulo

Poseidon. · 14 de agosto de 2021

#include <main.h>
//;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;


//int16 minuto = 0;
            
#fuses NOMCLR INTRC_IO PLL_SW
#device ADC = 10

#use delay(clock=32000000)
//#use fast_io(a)
//int32 cnt = 0;

#INT_TIMER1
void  TIMER1_isr(void) 
{
clear_interrupt(int_timer1);
set_timer1(15536); // 0,05 segundo para  32MHZ
//set_timer1(3036); // 0,5 segundo para  4MHZ
              //cnt++;
//if(contador==1)

//output_toggle(pin_a5);
//min++;   //;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
//contador = 0;


//contador++;
//set_timer1(15536); // 0,05 segundo para  32MHZ
//set_timer1(3036); // 0,5 segundo para  4MHZ
//clear_interrupt(int_timer1);

}


void main()
{
     port_A_pullups(0x08);
     setup_adc_ports(sAN1|sAN2|sAN3);
     setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);
     setup_timer_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_8);      //524 ms overflow
     set_timer1(15536);    // 0,05 segundo para  32MHZ
     //set_timer1(3036);  // 0,5 segundo para  4MHZ
     setup_oscillator(OSC_8MHZ | OSC_PLL_ON);   // Set internal oscillator to 32MHz (8MHz and PLL)
    // set_tris_a  (0b00011110 );   //(0b00011110);      // HEX 1E  RA Tris  76543210  0X1E
    //set_tris_a  (0x1E);
     clear_interrupt(int_timer1);
     enable_interrupts(INT_TIMER1);
     enable_interrupts(GLOBAL);
     output_high(pin_a0);
     output_low(pin_a5);


 while(TRUE){
 
 if (!input(pin_a3) )
 {
  
   output_high(pin_a5);
  
//output_toggle(pin_a5);
}
 else 
  {
  output_low (pin_a5);
  }
   }
    }
  
  
  /* {
    
    if (cnt >= 1200 )       //passou 1 minuto                    
    {
      cnt = 0;
      minuto++;
    } 
 if (!input(pin_a3) ) && (minuto < 10)  
 {
 output_high(pin_a5);

 }
 
   if (!input(pin_a3) ) && (minuto >= 10)                     
{
 output_low(pin_a5);

 } 
  
  if(minuto >= 20)
{
 
minuto = 0;
 }  
  
  }
   }


   */

11 horas atrás, .if disse:

O que te impede de usar um moc zero crossing? clique

Seu esquema tá perturbador.. não consigo conectar o gnd à rede...

Este suposto atraso que Paulão menciona é causado por C2. Caso ocorra e seja significativo, você pode diminuir C2 ou removê-lo.

E claro, a própria mecânica do relé vai causar mais atraso no acionamento. Não sei se consegue ver isso no mundo virtual da sua simulação.

Boa noite, não tinha pensado nisso "E claro, a própria mecânica do relé vai causar mais atraso no acionamento"

O que te impede de usar um moc zero crossing?

Porque a placa estão prontas, são algumas fotocélulas com defeito que caíram em minhas mãos. O esquema postado até o momento foi corrigido por colega porque o meu estava uma desordem, vou postar o meu esquema e as formas de ondas e o código usado nos testes, habilitando port_A_pullups(0x08) ; teve uma mudança na forma de onda, lembrando que essa fotocélula liga próximo ao zero da rede.

.if · 14 de agosto de 2021

Sendo uma fotocelula supõe-se que vai ligar no máximo uma lâmpada, portanto carga bem baixa. Assim sendo, penso que o lance do zero crossing passa a ser irrelevante - não vale o gasto de 'energia' com isso.

Se fosse algo como um dimmer, aí sim compensa debruçar sobre o assunto. Há alguns anos, pra descontrair, criei um virtual com pic10fxxx. Anos depois e há alguns anos atrás publiquei neste ou outro forum... preguiça de procurar... caso contrário a qualquer momento atualizo o post...

edit... achei rapidão... de novo...

como os anos passam rápido...

edit - II ... consegui editar aquele post cujo fonte estava 'inanalizável'... atualização do forum pode ter zoado ele...

passado sempre presente

aphawk · 15 de agosto de 2021

Pessoal,

Agora que entendi ... o pino RA4 fornece A BASE DE TEMPO, não o sinal de zero crossing .....

Paulo

.if · 15 de agosto de 2021

Ainda perturbador... parece que é perturbado pelo ajuste lux e luminosidade ambiente... Talvez um ajuste no esquema nos faça dormir melhor

Poseidon. · 15 de agosto de 2021

21 horas atrás, aphawk disse:

Pessoal,

Agora que entendi ... o pino RA4 fornece A BASE DE TEMPO, não o sinal de zero crossing .....

Paulo

É isso mesmo o pino RA4 fornece A BASE DE TEMPO (1h, 2h, 3h, 4h, 6h, 8h, 10h, 12h),os pinos RA1 e RA2 trabalham juntos, RA0 e RA5 do transistores, só sobrou o pino RA3 para fazer a detecção sinal de zero crossing, como você mencionou a carga está conectada aos contatos do relé, nesse caso, a comutação cruzando o zero da rede não faz sentido, porque há muito tempo de atraso entre a ativação da bobina do relé e o fechamento do contato do relé. O tempo não é muito preciso e varia com o tempo, remanência, envelhecimento, etc, será que o responsável não pensou nisso ou fez o programa já pensando nesse atraso?

aphawk · 16 de agosto de 2021

@Poseidon. ,

Para uso de cargas comuns, o relé atende perfeitamente.

A função do pino RA4 é fornecer uma amostra da frequência da rede, a cada passagem de 0 para 1 começa um ciclo de 60 hertz, portanto em cada segundo ocorrem 60 pulsos; em 1 hora a contagem será de 60 x 3600 = 216.000 pulsos.

Assim, basta ir contando esses pulsos, e comparando com o ajuste de RV2, o qual dependendo da tensão nele indica o tempo desejado, por exemplo se rv2 estiver entre 0 e 12,5% do valor dele , a contagem desejada será de 216.000 . Quando for atingida, o relé aciona.

RV1 é o ajuste de luminosidade mínima; quando ela for atingida, inicia-se a contagem dos pulsos de RA4.

Minha opinião é que o tempo é controlado de maneira bem precisa, e o autor do projeto não se preocupou com o acionamento da carga no instante da passagem por zero, ele simplesmente fez o básico...

Só não entendi o porque de usar RA0 e RA5 para acionar o relé .... para mim bastava um só !

Paulo

Poseidon. · 17 de agosto de 2021

Em 15/08/2021 às 22:12, aphawk disse:

@Poseidon. ,

Para uso de cargas comuns, o relé atende perfeitamente.

A função do pino RA4 é fornecer uma amostra da frequência da rede, a cada passagem de 0 para 1 começa um ciclo de 60 hertz, portanto em cada segundo ocorrem 60 pulsos; em 1 hora a contagem será de 60 x 3600 = 216.000 pulsos.

Assim, basta ir contando esses pulsos, e comparando com o ajuste de RV2, o qual dependendo da tensão nele indica o tempo desejado, por exemplo se rv2 estiver entre 0 e 12,5% do valor dele , a contagem desejada será de 216.000 . Quando for atingida, o relé aciona.

RV1 é o ajuste de luminosidade mínima; quando ela for atingida, inicia-se a contagem dos pulsos de RA4.

Minha opinião é que o tempo é controlado de maneira bem precisa, e o autor do projeto não se preocupou com o acionamento da carga no instante da passagem por zero, ele simplesmente fez o básico...

Só não entendi o porque de usar RA0 e RA5 para acionar o relé .... para mim bastava um só !

Paulo

Para acionar o relé usa o RA5, RA0 quando em nível lógico alto polariza a base de Q1, fazendo com o diodo Z3 fique em curto, tendo portando uma tensão de +ou- 24 volts ou 56 volts depedendo do nível lógico em Q1, não sei se é para compensar a carga (relé), ou seja, usa 56 volts com relé acionado e 24 com relé desacionado, por ser uma fonte sem trafo qualquer carga dá uma queda grande de corrente. Vou mandar os esquemas simulando Q1 no corte e na saturação usando Push Button (Chave Táctil) colocando em curto D7.

Poseidon. · 20 de agosto de 2021

Em 13/08/2021 às 10:35, aphawk disse:

Eu nem tinha reparado que o acionamento é via relé ! Que coisa mais mal-feita ....

Isso inutiliza todo o processo de zero-crossing, já que existe um tempo que varia com a idade do relé para o acionamento e desacionamento ....

Paulo

Como mencionado a carga conectada aos contatos do relé na comutação cruzando zero não faz sentido, porque há muito tempo de atraso entre a ativação da bobina do relé e o fechamento do contato do relé.

O tempo não é muito preciso e varia com o tempo, remanência, envelhecimento, porém vejo circuito usando relé e fico sem entender, como exemplo de um circuito com C.I.CD4013 que vou postar com os dizeres “Exclusivo sistema de comutação próximo ao zero da rede (senóide) aumentando a vida útil da carga e do relé,” quem trabalha com elétrica já teve oportunidade de ver várias fotocélulas desse tipo.

Poseidon. · 21 de agosto de 2021

22 horas atrás, Poseidon. disse:

Como mencionado a carga conectada aos contatos do relé na comutação cruzando zero não faz sentido, porque há muito tempo de atraso entre a ativação da bobina do relé e o fechamento do contato do relé.

O tempo não é muito preciso e varia com o tempo, remanência, envelhecimento, porém vejo circuito usando relé e fico sem entender, como exemplo de um circuito com C.I.CD4013 que vou postar com os dizeres “Exclusivo sistema de comutação próximo ao zero da rede (senóide) aumentando a vida útil da carga e do relé,” quem trabalha com elétrica já teve oportunidade de ver várias fotocélulas desse tipo.

Tinha um curto em R1 no esquema anterior porque estava sendo testado em 24 volts, vou postar o novo esquema corrigido e não tem resistor na base de Q1 no esquema postado porque é um transistor de código A8C com resistor de 47k integrado em sua base e outro na base e emissor de 47k.

aphawk · 21 de agosto de 2021

@Poseidon. ,

Faz um favor se puder :

Poste esse arquivo feito no Proteus para dar uma simulada aqui.

Paulo

Poseidon. · 22 de agosto de 2021

14 horas atrás, aphawk disse:

@Poseidon. ,

Faz um favor se puder :

Poste esse arquivo feito no Proteus para dar uma simulada aqui.

Paulo

Não sei como postar arquivo do proteus para simulação, postei um link, não consegui simular bem o circuito no proteus.

https://storage.ning.com/topology/rest/1.0/file/get/9458559075?profile=original

18 horas atrás, Poseidon. disse:

Tinha um curto em R1 no esquema anterior porque estava sendo testado em 24 volts, vou postar o novo esquema corrigido e não tem resistor na base de Q1 no esquema postado porque é um transistor de código A8C com resistor de 47k integrado em sua base e outro na base e emissor de 47k.