Переход через ноль не определяется: AC-диммер не реагирует на команды

Кратко: AC-диммер не может регулировать нагрузку, если микроконтроллер не получает сигнал перехода через ноль (момент пересечения синусоиды нуля). Без этого сигнала невозможно рассчитать момент включения TRIAC. Причины: неправильный пин (не поддерживает прерывания), неверная схема подключения ZC, помехи на линии сигнала или программная ошибка (неверный режим прерывания). Пройдите по чек-листу ниже шаг за шагом.

Описание проблемы

Вы подключили AC-диммер, загрузили пример кода — но нагрузка не реагирует или всегда работает на полной яркости. Подключение выглядит правильно, ошибок компиляции нет.

Наиболее частая причина в этих случаях — переход через ноль не определяется микроконтроллером. Диммирование с фазовой отсечкой работает по принципу: обнаружить переход синусоиды через ноль → подождать расчётную задержку → включить TRIAC. Без перехода через ноль нет тайминга, и диммер либо не включает нагрузку вообще, либо держит её на 100% без регулировки.

Типичные симптомы:

• Нагрузка всегда на полной яркости (TRIAC всегда открыт)
• Нагрузка вообще не включается
• setPower(50) не даёт эффекта — нагрузка либо полностью включена, либо выключена
• Счётчик переходов через ноль не увеличивается в мониторе порта (если добавить отладку)
• Код компилируется без ошибок, но диммер «не работает»

Типичные сообщения на форумах:

• «Диммер не диммирует — лампа всегда на полной яркости»
• «setPower не даёт эффекта»
• «Прерывание перехода через ноль не срабатывает»
• «Диммер работает иногда, случайным образом»

Причина проблемы

Сигнал перехода через ноль формируется детектором перехода через ноль, встроенным в AC-диммер или подключённым внешне. Обычно это оптопара + резистивный делитель, который формирует короткий импульс при каждом пересечении синусоиды нуля.

Частота импульсов: 100 Гц (сеть 50 Гц) / 120 Гц (сеть 60 Гц). Один импульс на каждый полупериод.

Для приёма этих импульсов микроконтроллер использует внешнее прерывание (attachInterrupt()). Если прерывание настроено неправильно или сигнал не доходит до нужного пина — обработчик ISR никогда не вызывается, тайминг невозможно вычислить, и диммер не работает.

Основные причины сбоя:

1. Неправильный пин (не поддерживает прерывания) — самая частая ошибка на Arduino
2. Неверная схема подключения ZC — сигнал не доходит до пина
3. Неверный режим прерывания (FALLING вместо RISING или наоборот — зависит от схемы)
4. Помехи — множественные ложные срабатывания за один полупериод
5. Проблема с питанием цепи ZC — нет VCC на детекторе перехода через ноль

Решения

🟢 Для начинающих: DimmerLink — переход через ноль встроен

Не хотите разбираться с пинами прерываний, RISING/FALLING и электрическими помехами? DimmerLink имеет собственный детектор перехода через ноль и управляет TRIAC автономно.

Любой ESP32 detects zero-cross in hardware and handles TRIAC firing timing internally. Your microcontroller only sets the brightness level — no ISR, no interrupts, no pin headaches.

Когда выбрать это решение:

DimmerLink → Arduino/ESP32 схема подключения:

• VCC → 3.3V (ESP32) или 5V (Arduino)
• GND → GND
• SDA → SDA (GPIO 21 на ESP32, A4 на Arduino Uno)
• SCL → SCL (GPIO 22 на ESP32, A5 на Arduino Uno)

Код:

// DimmerLink — детектор перехода через ноль и управление TRIAC внутри модуля
// Микроконтроллер только задаёт уровень яркости
// Документация: https://www.rbdimmer.com/docs/dimmerlink-I2CCommunication
#include <Wire.h>
#define DIMMER_ADDR 0x50
#define REG_LEVEL   0x10
void setLevel(uint8_t level) {  // level: 0–100%
    Wire.beginTransmission(DIMMER_ADDR);
    Wire.write(REG_LEVEL);
    Wire.write(level);
    Wire.endTransmission();
}
void setup() {
    Wire.begin();        // SDA/SCL по умолчанию для вашей платы
    setLevel(50);        // яркость 50%
}
void loop() {
    // Нет ISR, нет прерываний, нет перехода через ноль на MCU
}

Результат: Диммер работает без зависимости от пинов прерываний или сигнала перехода через ноль на микроконтроллере.

🔵 Для продвинутых: диагностика и исправление ZC

Хотите сохранить прямое подключение через ISR? Выполните шаги диагностики.

Диагностика: шаги 1–5

Шаг 1: Убедитесь, что пин поддерживает прерывания

Это причина №1 на Arduino.

// Arduino Uno / Nano / Mini:
// ✅ Поддерживают прерывания: ТОЛЬКО пины 2 и 3
// ❌ Все остальные пины (4, 5, 6...) — прерывания не поддерживаются
// Правильно:
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), zeroCrossISR, RISING);  // пин 2 ✅
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(3), zeroCrossISR, RISING);  // пин 3 ✅
// Неправильно:
attachInterrupt(4, zeroCrossISR, RISING);  // ❌ пин 4 — не поддерживает прерывания
// На Uno, attachInterrupt(4) ссылается на INT4, который не существует

На ESP32 — любой GPIO поддерживает прерывания:

// ESP32: любой GPIO — все работают
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(18), zeroCrossISR, RISING);  // ✅
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(34), zeroCrossISR, RISING);  // ✅

На ESP8266 — все GPIO кроме GPIO 16 поддерживают прерывания; рекомендуются 4, 5, 12, 13, 14 (нет зависимостей от режима загрузки).

Шаг 2: Добавьте счётчик для проверки

Простейший тест — подсчёт импульсов за 1 секунду:

// Диагностика перехода через ноль: ожидается ~100 импульсов/сек (сеть 50 Гц)
// или ~120 импульсов/сек (сеть 60 Гц)
#define ZC_PIN 2  // ← убедитесь, что это пин с поддержкой прерываний
volatile uint32_t zcCount = 0;
#ifdef ESP32
void IRAM_ATTR zeroCrossISR() {  // IRAM_ATTR обязателен на ESP32
#else
void zeroCrossISR() {             // Arduino/ESP8266: IRAM_ATTR не нужен
#endif
    zcCount++;
}
void setup() {
    Serial.begin(115200);
    pinMode(ZC_PIN, INPUT);
    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ZC_PIN), zeroCrossISR, RISING);
}
void loop() {
    delay(1000);
    Serial.print("Импульсов ZC в секунду: ");
    Serial.println(zcCount);
    zcCount = 0;
    // Ожидаемые результаты:
    // ~100 — сеть 50 Гц, всё в порядке
    // ~120 — сеть 60 Гц, всё в порядке
    //   0  — ZC не определяется (проблема с подключением или пином)
    //  >200 — помехи, ложные срабатывания (проблема с RC-фильтром)
}

Шаг 3: Проверьте подключение ZC

Типичная схема подключения RBDimmer → Arduino/ESP32:

RBDimmer  →  Arduino/ESP32
-------      -------------
VCC       →  5V (Arduino) / 3.3V (ESP32)
GND       →  GND
ZC        →  Пин с поддержкой прерываний (2 или 3 на Arduino Uno)
DIM       →  Любой цифровой выход

Чек-лист:

Шаг 4: Проверьте режим прерывания (RISING/FALLING/CHANGE)

Режим зависит от схемы детектора ZC конкретного модуля:

// Большинство модулей RBDimmer: RISING (импульс по переднему фронту)
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ZC_PIN), zeroCrossISR, RISING);
// Некоторые схемы с инвертирующей оптопарой: FALLING
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ZC_PIN), zeroCrossISR, FALLING);
// Если не уверены — попробуйте CHANGE (ловит оба фронта):
// Примечание: с CHANGE счётчик покажет ~200 Гц вместо 100 Гц
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ZC_PIN), zeroCrossISR, CHANGE);

Используйте осциллограф или логический анализатор для проверки формы сигнала ZC — определите, нужно ли ловить передний или задний фронт.

Шаг 5: Фильтрация помех

Если счётчик показывает >200 (при сети 50 Гц) — ложные срабатывания из-за помех. Это особенно часто при длинных проводах или близости к нагрузке:

// Программный дебаунс для ZC: игнорировать импульсы слишком близкие к предыдущему
// Период полупериода при 50 Гц = 10 000 мкс → фильтровать всё короче 8 000 мкс
volatile uint32_t lastZC = 0;
void IRAM_ATTR zeroCrossISR() {
    uint32_t now = micros();
    if (now - lastZC > 8000) {  // минимальный интервал между импульсами ZC 8 мс
        lastZC = now;
        // ваша логика тайминга TRIAC здесь
    }
}

Аппаратный фильтр: RC-фильтр на линии ZC (резистор 1 кОм + конденсатор 100 нФ между ZC и GND) убирает высокочастотные помехи.

Исправление: выберите вариант

Вариант A: rbdimmerESP32 на ESP32 ✅

Когда: двухъядерный ESP32 с прямым подключением диммера. Библиотека обрабатывает ZC и тайминги автоматически:

// Платформа: двухъядерный ESP32
// Библиотека: rbdimmerESP32
#include "rbdimmerESP32.h"
#define ZC_PIN  18  // любой GPIO ESP32
#define DIM_PIN 19  // любой GPIO ESP32
rbdimmer dimmer;
void setup() {
    Serial.begin(115200);
    dimmer.begin(ZC_PIN, DIM_PIN, 50);  // сеть 50 Гц
    dimmer.setPower(50);
    Serial.println("Диммер инициализирован");
}
void loop() {}

Типичные ошибки:

• ZC_PIN и DIM_PIN перепутаны в dimmer.begin() — проверьте, какой пин идёт к нагрузке, а какой к детектору перехода через ноль.
• Неверная частота сети (третий параметр) — 50 или 60 Гц.

Вариант B: Arduino Uno/Mega с RBDdimmer

// Платформа: Arduino Uno / Mega / Nano (AVR)
// Библиотека: RBDdimmer — https://github.com/robotdyn/dimmer
// ВНИМАНИЕ: для ESP32 используйте rbdimmerESP32, а не эту библиотеку!
#include <RBDdimmer.h>
// ⚠️ Arduino Uno: ZC ТОЛЬКО на пинах 2 или 3
#define ZC_PIN   2   // поддерживает прерывания ✅
#define DIM_PIN  11  // любой цифровой выход
dimmerLamp dimmer(DIM_PIN, ZC_PIN);
void setup() {
    Serial.begin(9600);
    dimmer.begin(NORMAL_MODE, ON);
    dimmer.setPower(50);  // 50%
    Serial.println("Диммер готов");
}
void loop() {}

⚠️ Частые ошибки

• «Использую пин 4 на Arduino Uno — не работает»: Пины 4, 5, 6, ... на Uno не поддерживают внешние прерывания. Только пины 2 и 3. Это самая частая ошибка начинающих.

• «attachInterrupt(4, ...) компилируется — должно работать»: Компилируется, но работать не будет. attachInterrupt(4, ...) на Uno ссылается на INT4 (номер аппаратного прерывания), а не на GPIO 4. Всегда используйте digitalPinToInterrupt(pin).

• «Добавил счётчик — всегда 0»: Три возможные причины: 1. Неправильный пин (не поддерживает прерывания) — проверьте выше 2. Нет питания на модуле ZC 3. Пин ZC физически не подключён к плате

• «Счётчик показывает 300–400 вместо 100»: Ложные срабатывания из-за помех. Добавьте программный дебаунс (см. выше) или аппаратный RC-фильтр.

• «Пин 34 на ESP32 не работает для ZC»: GPIO 34–39 на ESP32 работают только на вход — они поддерживают прерывания. Но у них нет встроенного pull-up/pull-down. Добавьте внешний резистор 10 кОм к 3.3 В.

• «Работает без нагрузки, с нагрузкой ломается»: Электрические помехи от нагрузки (особенно моторы, трансформаторы) проникают в линию ZC. Физически разведите силовые и сигнальные провода.

Экспресс-проверка

Перед публикацией на форуме проверьте:

Таблица совместимости пинов прерываний

Связанные проблемы

• ESP32 + AC-диммер: Guru Meditation Error → troubleshooting/esp32-iram-attr.md
• Trailing vs Leading Edge → load-types/trailing-vs-leading-edge.md
• Диммер не регулирует LED → load-types/led-lamp-compatibility-triac.md

Остались вопросы?

Ask on forum.rbdimmer.com or open a GitHub Issue.