제로 크로싱 활성화 릴레이

제로 크로싱 전력에서 트리거되는 스위치 (솔리드 스테이트 릴레이 또는 트라이 액 기반)를 프로그래밍하려면 어떻게해야합니까?

이 주제에 익숙하지 않은 경우 : 전원 선의 사인파가 0을 넘어 서면 230V 전원을 켭니다. 그 결과 전류의 급격한 급상승으로 인한 전자기 장애가 최소화됩니다.

특히, 가능한 한 많은 소프트웨어를 사용하는 것이 좋습니다. 레벨 및 전류를 점검하기위한 소형 변압기, 다이오드 및 커플 저항으로 구성된 감지 회로는 AC 입력 전원이 양의 절반 일 때 "1", 음의 경우 "0"을 입력 GPIO 핀에 연결합니다. 출력은 몇 개의 솔리드 스테이트 릴레이와 출력 GPIO 핀에 연결된 풀업 등을 유지하기위한 필수 요소로 구성됩니다.

The problem is timing: with 50Hz AC we get 100 zero-crossings in a second, one half-cycle is 10ms. To get within reasonable distance from zero-crossing to keep said EMI low we shouldn't activate the output more than 10% past (or before) the event of zero-crossing, that means +-1ms tolerance. That doesn't mean 1ms reaction time - we can reasonably expect the next zero-crossing to occur precisely 10ms after the first one, or the fourth - 40ms. It's about granularity - if we allow 20ms for reaction, it must be between 19 and 21ms, not 18 or 22.

입력이 에지를 감지하기 때문에 1ms 이내에 또는 그 이후 10ms의 고정 배수 내에서 이러한 타이머-트리거 출력 GPIO를 어떻게 구현할 수 있습니까-가급적이면 일부 음의 바이어스 (변압기와 릴레이가 1.6ms 지연을 허용 함); 그래서 입력 펄스 이후로 트리거가 8.4+ (n * 10) ms 가량 떨어지기를 원합니다. 바이어스는 회로에 의해 발생 된 지연에 대응합니다.)-물론 "사용자 요구에 따라", 사용자는 "1 "를 / sys / class / ... 파일로 보내고 가장 가까운 (거의) 기회에 출력이"on "됩니다. 사용자가 "0"을 쓰고 제로 크로싱에 도달하면 특정 릴레이가 해제됩니다.

커널 모듈을 작성하거나 해킹해야한다고 생각합니다. 커널에서 Raspberry Pi의 GPIO 핀을 처리하는 기능과 이러한 기능을 얻기 위해 어떤 종류의 타이머를 부착 할 수 있습니까?

커널을 해킹 할 필요는 없습니다. 스케줄러 큐에서 프로세스를 이동하기 만하면됩니다.

    #include<sched.h>

    struct sched_param param;               
    param.sched_priority = sched_get_priority_max(SCHED_FIFO);
    if( sched_setscheduler( 0, SCHED_FIFO, &param ) == -1 )
    {
            perror("sched_setscheduler");
            return -1;
    }

지금부터 프로세스는 cat /proc/sys/kernel/sched_rt_runtime_us각 cat /proc/sys/kernel/sched_rt_period_us밀리 초 시간 세그먼트에서 밀리 초를 받고, 그 시간 동안 선점 할 위험없이 중단없이 실행합니다 (실제로 기본적으로 BerryBoot : 기본적으로 초당 0.95 초). 이러한 가치를 지니고 있지만 여기서는 더 많은 목적이 필요하지 않습니다.

clock_gettime()지연 시간을 클럭하기 위해 밀리 초 (필요한 정밀도에 관한)로 타이머 기능을 사용하고 있습니다.

호출 timer(1)하면 재설정되고 호출 timer(0)은 재설정 이후 시간을 반환합니다.

    #include<time.h>
    typedef unsigned long long ulong64;

    ulong64 timer(unsigned char reset)
    {
            struct timespec t;
            static struct timespec lt={0,0};
            clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &t);
            if(reset)
            {
                    lt.tv_sec = t.tv_sec;
                    lt.tv_nsec = t.tv_nsec;
            }

            int r = ((ulong64)(t.tv_sec - lt.tv_sec))*1000 + (t.tv_nsec - lt.tv_nsec)/1000000;

            return r;
    }

rt이를 컴파일 -lrt하려면 gcc 명령에 추가 하기 위해 라이브러리 와 연결해야합니다 .

이제 메인 루프입니다. "사용자 요청"에 스위치 입력을 사용하고 있지만 네트워크, 타이머 등을 사용할 수 있습니다. 부울 값을로 가져 오기만하면됩니다 in.

    while(1)
    {
            //when idle, return a lot of CPU time back to the system. 
            //A call every 100ms is perfectly sufficient for responsive reaction.
            usleep(100000); 

            in  = bcm2835_gpio_lev(SWITCH_PIN);
            out = bcm2835_gpio_lev(TRIAC_PIN);

            if(in==out) continue;   //nothing to do; wait user input, return control to system.

            //The output needs to be changed.
            //First, let's wait for zero-crossing event.
            timer(TIMER_RESET);
            zx = bcm2835_gpio_lev(ZEROXING_PIN);

            //We don't want to freeze the system if the zero-xing input is broken.
            //If we don't get the event within reasonable time, 
            // (like three half-sines of the power; ZEROXING_TIMEOUT = 70)
            // we're going to bail.
            while(timer(TIMER_READ) < ZEROXING_TIMEOUT)
            {
                    if(zx != bcm2835_gpio_lev(ZEROXING_PIN))
                    {
                            //Event detected.                  
                            timer(TIMER_RESET);
                            break;
                    }
            }
            if(timer(TIMER_READ) >= ZEROXING_TIMEOUT) continue;     //Zero-crossing detection is broken, try again soon.

            //Now we are mere milliseconds after zero-crossing event arrived
            // (but it could have taken some time to arrive) so let's wait for the next one, making adjustments for the system delay.
            // This is to be worked out using an oscilloscope and trial and error.
            // In my case BIASED_DELAY = 19.

            while(timer(TIMER_READ)<BIASED_DELAY) ;

            //We can reasonably expect if we perform this right now:
            bcm2835_gpio_set_pud(TRIAC_PIN, in);
            //the signal will reach the output right on time.

            // The 100ms delay on return to start of the loop should be enough 
            // for the signals to stabilize, so no need for extra debouncing.
    }