Диммер на esp

Добрый вечер, уважаемые форумчане!
Хотел поинтересоваться. Делаю диммер на ESP8266. Для отслеживания перехода через 0 использую следующую схему

Минимум ставил резисторы R2 и R3 по 15к. Проблема вот в чем. Для отслеживания перехода через 0 использую внешнее прерывание по входу ESP и из-за флуктуации напряжения вблизи 0, прерывание срабатывает и по спадающему и по нарастающему фронту сигнала, независимо от настройки. Может кто подскажет достаточно точную схему перехода через 0.


Используемый код:

Код (C++):

#include "ets_sys.h"
#include "gpio.h"
#include "OTA.h"

#define INTC_EDGE_EN  (*(volatile uint32_t *)0x3FF00004)
#define TIMER_LOAD (*(volatile uint32_t *)0x60000600)
#define TIMER_COUNT (*(volatile uint32_t *)0x60000604)
#define TIMER_CTRL (*(volatile uint32_t *)0x60000608)
#define TIMER_INT  (*(volatile uint32_t *)0x6000060c)
#define GPIO_OUT_W1TS (*(volatile uint32_t *)0x60000304)
#define GPIO_OUT_W1TC (*(volatile uint32_t *)0x60000308)
#define GPIO_OUTP (*(volatile uint32_t *)0x60000300)
#define GPIO_STATUS (*(volatile uint32_t *)0x6000031C)
#define GPIO_PIN2_CFG (*(volatile uint32_t *)0x60000330)
#define GPIO_STATUS_W1TC (*(volatile uint32_t *)0x60000324)

static const int GPIO_OUT = 2; // GPIO2
static const int GPIO_IN = 1; // GPIO1

const char* ssid = "ASUS";
const char* password = "gCU8YNZs";

uint32_t volatile pulse1_in_0us2 = 12 * 5; // in 0.2 us (0x007fffff max), min 12*5
uint32_t volatile pulse2_in_0us2 = 50 * 5; // in 0.2 us (0x007fffff max), min 12*5

//обработчик внешнего прерывания по входу
void ICACHE_RAM_ATTR GPIOs_intr_handler(void *arg)
{
  (void)arg;
  uint32_t tmp = GPIO_STATUS;
  GPIO_STATUS_W1TC = tmp;
  ets_isr_mask(BIT(ETS_GPIO_INUM)); // запретить прерывания GPIOs
  ETS_GPIO_INTR_DISABLE();
  if (tmp & BIT(GPIO_IN)) {
    GPIO_OUT_W1TC = BIT(GPIO_OUT);
    TIMER_LOAD = pulse1_in_0us2;
    TIMER_COUNT = 0;
    TIMER_CTRL = 4 // TM_DIVDED_BY_16
                 //| BIT(6) // TM_AUTO_RELOAD_CNT
                 | BIT(7) //  TM_ENABLE_TIMER
                 ;
  }
}

//обработчик прерывания аппаратного таймера
void ICACHE_RAM_ATTR hw_test_timer_cb(void *arg) {
  (void)arg;
  if (GPIO_OUTP & BIT(GPIO_OUT)) {      //если симистор включен
    GPIO_OUT_W1TC = BIT(GPIO_OUT);      //выключаем симистор
    TIMER_CTRL = 0; // stop timer
    gpio_pin_intr_state_set(GPIO_IN, GPIO_PIN_INTR_NEGEDGE);
    ets_isr_unmask(BIT(ETS_GPIO_INUM)); // разрешить прерывания GPIOs
    ETS_GPIO_INTR_ENABLE();
  } else {
    GPIO_OUT_W1TS = BIT(GPIO_OUT);    //если симистор выключен, включаем
    TIMER_LOAD = pulse2_in_0us2;      //загружаем в таймер значение времени импульса открытия
  }
}

void WiFi_init() {
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.waitForConnectResult() != WL_CONNECTED) {
    Serial.println("Connection Failed! Rebooting...");
    delay(500);
    ESP.restart();
  }
}

void setup() {
  gpio_init();

  ets_isr_mask(BIT(ETS_FRC_TIMER1_INUM) | BIT(ETS_GPIO_INUM)); // запретить прерывания GPIOs & Timer0
  GPIO_OUT_W1TC = BIT(GPIO_OUT);
  TIMER_CTRL = 0; // stop timer

  TIMER_COUNT = 0;
  PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_U0TXD_U, FUNC_GPIO1);
  PIN_FUNC_SELECT(PERIPHS_IO_MUX_GPIO2_U, FUNC_GPIO2);
  gpio_output_set(0, 0, BIT(GPIO_OUT), BIT(GPIO_IN));
  GPIO_PIN2_CFG &= ~BIT(GPIO_OUT); // normal out (push-pull)

  ets_isr_attach(ETS_GPIO_INUM, GPIOs_intr_handler, NULL);
  gpio_pin_intr_state_set(GPIO_IN, GPIO_PIN_INTR_NEGEDGE);

  ets_isr_attach(ETS_FRC_TIMER1_INUM, hw_test_timer_cb, NULL);
  INTC_EDGE_EN |= BIT(1); // + timer0
  ets_isr_unmask(BIT(ETS_FRC_TIMER1_INUM) | BIT(ETS_GPIO_INUM)); // разрешить прерывания GPIOs & Timer0

  WiFi_init();
  OTA_init();
}

void loop() {
  ArduinoOTA.handle();

}

OTA.h

Код (C++):

#include "ArduinoOTA.h"

void OTA_init() {
  ArduinoOTA.onStart([]() {
  });

  ArduinoOTA.onEnd([]() {
  });

  ArduinoOTA.begin();
}

Проверял отдельно на кнопке работу прерывания, работает правильно.

 

Здесь надо звать @SergeiL Он реализовал диммер на ESP.
Я использую такую схему

 

По Вашей схеме переход через 0 - импульс высокого уровня. Какова его длительность? И насколько круты фронт и спад? Все элементы можно использовать smd?
ЗЫ: Я на другом форуме создавал тему, подсказали с реализацией кода. Но из-за отсутствия нормальных таймеров в ESP невозможно организовать более одного канала диммера, плюс непонятки с отслеживанием перехода через 0. Попробую на макетке собрать Вашу схему. Просто хочу данный димер поместить в монтажную коробку д.100 мм и имеет значение размер схемы.

 

Зависит от соотношения емкости конденсатора, токоограничивающего резистора и прямого тока светодиода оптрона. Я реагирую на передний фронт. Передний фронт возникает при напряжении в сети менее 20 вольт. Этого достаточно, чтобы уйти на прерывание и попасть прямо в ноль. Если не получается попасть ровно в ноль, ничто не мешает включать программную корректировку (при необходимости).

Не измерял. Спад не крутой. В общем случае зависит от коэффициента передачи тока оптрона. У применённого мной этот параметр имеет разброс от 100 и до 300%.

у меня только smd. Вводные резисторы из-за высокой загруженности по напряжению я использовал MELF на 250В.

 

Нет, низкий. Всё остальное время на пине 1.

 

Мы же знаем частоту сети, кто мешает после срабатывания прерывания игнорировать все импульсы в течение 7,5-8мс?

Не, у меня диммер не на ESP.
Сам диммер на ATtiny85 влезает и в ATtiny45.
А вот тинькой управляет ESP8266 по I2C.



Мне кажется так правильней.

 

Согласен с Вами 100%. Но есть два "но". Первое - важен минимальный габарит платы диммера, а дополнительные элементы этот размер увеличивают. Второе: вроде бы разобрался как реализовать на ESP управление диммером, прошивку через OTA. Если добавить контроллер для реализации управления симисторами, то усложняется код программы ESP, необходимо организовать обмен данными между ESP и AVRа если организовывать прошивку обоих контроллеров по воздуху, то все становится еще сложней. Нашел интересный проект esp-link, который позволяет такое сделать, но расстраивает его надежная работа.

 

Тогда бери двухъядерные SoC.

А AVR зачем прошивать? Сразу заложить весь функционал и прошить.

 

или

вот и прикиньте что важнее

 

Ну тут хозяин - барин.
По поводу кода на ESP - так он проще намного. Там управление - три команды:

Код (C++):

Wire.beginTransmission(0x26);
Wire.write(Level);
Wire.endTransmission();      

Level - значение яркости от 0 до 100 (%)
Первый канал - просто значение яркости.
Второй канал - значение яркости + взведен старший бит. ( Level = Level | 0x80; )

На самом деле после исправления недоработки со сбросом предделителей таймера (перед сбросом таймера, в прерывании от Zero-Cross).
Пропали мизерные, и до этого почти не ощутимые на вгляд, подрагивания яркости. От покупного, высококачественного - не отличить.
Раньше грешил на нестабильность работы Zero-Cross, но все оказалось гораздо проще!
С 2018-го два таких работают в санузлах, и перепрошивать тиньку необходимости не возникло.

 

Так а тинька в соике 5*7мм, это с выводами.

 

Мне коллега тоже советует, не парься с ESP, делай реализацию диммера наTiny и поднимай вэб-интерфейс на ESP. Но я для себя прикидываю - обвязка AVR, разъем для программирования обоих контроллеров. Это все место на плате. Короче нужно проектировать плату, и смотреть как впишется в габариты монтажной коробки. Самое что интересное, при использовании кода выше в теме, мерцания диммера нет в принципе на ESP. Но если использовать библиотеку robotdyn или dimmer arduino, то в нем появляются мерцания. Я пока так и не понял, в чем может быть проблема. Но есть мысль, что в коде выше симистор открывается импульсом 20 мкс. А в библиотеках симистор получает импульс управления до конца полупериода.
PS:делал диммер чисто на AVR - одно удовольствие, работа так как запрограммировал.

 

там нет никакой обвязки.

 

А насколько критичны номиналы R4, R5, R7, R8? Есть просто smd 2512 100к - достаточно поставить пару, вместо четырех 1206?

 

абсолютно не критичны. Я подбирал из условия минимального открытия стабилитрона.

 

А такой вопрос, собрал по такой схеме


Но импульс низкого уровня, возникающий при переходе через 0, не дотягивает до 0. С высокого уровня падает где-то на 500 мВ. Это из-за того, что стабилитрон на 5В? Правда вместо РС817 поставил 4N35.

 

Слишком велика емкость конденсатора и сопротивление токоограничивающего резистора. Энергия, запасаемая конденсатором, пропорциональна квадрату напряжения. Поэтому лучше увеличивать напряжение в схеме, чем увеличивать ток.

 

достаточно будет стабилитрона на 15 В, или нужно больше?

 

Можно и на 15 вольт. Тогда фронт импульса будет ещё ближе к истинному переходу через ноль. Всё остальное оставить из оригинальной схемы.

 

на 15 В не нашел, поставил на 10. Получил импульс низкого уровня почти до 0 В. Спасибо.