Контроллер управления светодиодным освещением с дистанционным управлением


Все активнее светодиоды входят в нашу жизнь. Всё эффективнее становится светодиодное освещение. Всё ниже опускаются цены. Всё больше появляется возможностей получения сочных цветов, простоты в управлении. Всё чаще можно увидеть светодиоды в оформлении и декоративном освещении.

 ch-c0050_vv011

В этой статье мы рассмотрим создание простого контроллера управления  светодиодным освещением. Современные компоненты позволяют создавать компактные и в тоже время мощные устройства. Габаритные размеры печатной платы составляют 48х35 мм, при этом общий ток коммутации может составлять 12 A. Диапазон рабочих напряжений 8 – 24 V постоянного тока. Это значит, что контроллер можно использовать как для 12, так и для 24 V сетей.

Пример формирования цвета на RGB-светодиодной планке

[slideshow id=1]

 Ток, на канал, может быть до 4 А без нагрева платы,а с принудительным охлаждением до 7 А на канал. Для управления светом, настройкой режима работы (статика, динамика), включением/выключением мы будем применять дистанционное управление на ИК-лучах.

В качестве пульта выберем готовый пульт для телевизора, в котором используется простая кодировка RC-5 Philips. Удобно применять пульты в виде брелока. Компактные, низкая стоимость, необходимое количество клавиш для формирования большого количества команд.

Так как у нас контроллер управления освещением, то основным его свойством является получение разнообразного количества цветов. Контроллер имеет три канала – это удобно для подключения трех типов светодиодов: красных, синих, зеленых для создания всей палитры оттенков цветового круга,  которые может воспринимать человеческий глаз.

В качестве источников света можно применить RGB-светодиоды или RGB-ленточки, в которых светодиоды сбалансированы для получения белого света.

В программу контроллера встроим функцию плавной смены цвета для любителей,  когда в помещении плавно меняется освещенность и незаметно для человеческого глаза меняется палитра цветов всех предметов.

[slideshow id=2]

Создадим функцию выбора смешения цветов.

ch-c0050_sin01-300x113

1 – режим монохромных цветов, когда можно выбрать и изменить яркость вручную или автоматически только одного цвета.

ch-c0050_sin02-300x105

2 – режим би-цвета, когда в формировании цвета могут выступить только два основных цвета, комбинации можно выбирать вручную или они переключаются автоматически в динамическом режиме.

ch-c0050_sin03-300x104

3 – полноцветный режим, когда в формировании цвета применяются все три цвета. Цвета изменяются по синусоидальному закону и их амплитуды сдвинуты на 120 градусов.

4 – режим для управления белым светом, когда яркость всех  трех каналов изменяется синхронно. Этот режим только при использовании RGB-светодиодов (ленточек).

[slideshow id=3]

 Для эффективности управления при переключении из динамического режима в статический, контроллер будет сохранять текущий баланс цветов. Т.е. если Вам понравилось цветовое сочетание, то достаточно нажать кнопку и цветовая картинка остановиться и понравившееся освещение не будет изменяться.

Очень большое распространение получила декоративная подсветка в ландшафтном дизайне. Подсветка растений, аллей, водоемов.

[slideshow id=4]

 Внутри квартиры очень привлекательно смотрится декоративная подсветка узорчатого стекла.

[slideshow id=5]

 


Схема контроллера управления освещением с ДУ

ch-c0050_schem

В основе конструкции лежит PIC-микроконтроллер PIC12F683 фирмы Microchip. Светодиод LD1 предназначен для индикации приема сигнала от ИК-пульта. На плате сделана возможность установки двух типов ИК-приемников. TFMN5360 или любого другого выводного. Обратите внимание, что для RC-5 кодировки необходимо приемники с несущей 36 кГц. Для защиты стабилизатора от подключения с неправильной полярностью применен диод D1. В качестве силовых ключей используются n-канальные полевые транзисторы с логическим уровнем управления. Резисторы R8 – R9 предназначены для возможности выполнять внутрисхемное программирование контроллера, чтобы емкость затвора не влияла на сигнал программатора. Соединитель CON1 применяется для внутрисхемного программирования.


Печатная плата и монтажная схема контроллера

ch-c0050_mont

Монтажная плата предусматривает установку двух типов ИК-приёмников TFMN5360 или фотоприёмников типа TSOP48. Хочу обратить внимание, что для увеличения чувствительности (или зоны покрытия) можно параллельно устанавливать несколько  фотоприёмников.

 016044 


Сборка контроллера

Сборка контроллера сложности не представляет. В первую очередь паяем микросхемы и транзисторы, затем конденсаторы и резисторы. В последнюю очередь разъемы.

ch-c0050_vv02


Комплектующие для сборки

Наименование Типоразмер Тип Количество Примечание
Соединитель 3.5mm DG350 2 шт CON2,3. Можно не устанавливать или заменить на любые другие с шагом 3,5 мм
Диод CMA S1M 1 шт D1
Транзисторы SOIC-8 IRF7401 3 шт V1,V2,V3
Конденсатор электролитический 100,0х16V 2 шт C6,C3
Конденсатор электролитический 4.7×6.3V 1 шт C2
Стабилизатор SOIC-8 78L05 1 шт ST1
PIC-контроллер SOIC-8 PIC12F683 1 шт U1
Конденсатор 0805 0,1x50V 3 шт С5,С4,С1
Резистор 0805 200 3 шт R7,R8,R9
Резистор 0805 10k 4 шт R2,R3,R2,R5
Резистор 0805 330 1 шт R6
Резистор 0805 1 шт R1
Плата ch-c0050 1 шт

Замена комплектующих.

В качестве выходных ключей можно применить любые полевые n-канальные транзисторы с логическим уровнем управления. С рабочим напряжением не ниже 20 V для работы с питанием в 12 V и 40 V для работы с питанием 24 V. Если устройство предназначено для использования в бортовой сети автомобиля (12 V) необходимо выбирать параметры для 24 вольтового питания.


Пульты дистанционного управления.

ch-c0050_du01ch-c0050_du02 ch-c0050_du03

Протокол RC-5 Philips получил широкое распространение в дистанционным управлении. Поэтому в продаже можно найти большое количество готовых пультов ДУ, которые можно использовать для подобного типа устройств.


Подключение RGB-контроллера к светодиодам

 ch-c0050_podkl

Защитный диод желательно устанавливать в том случае, если планируется эксплуатация устройства в автомобильной сети.


Значок

Контроллер управления RGB LED - Схема контроллера. 16.29 KB 3405 downloads

Контроллер управления RGB LED - Схема контроллера. ...
Значок

Контроллер управления RGB LED - Руководство пользователя 215.12 KB 3396 downloads

Контроллер управления RGB LED - Руководство пользователя ...
Значок

Контроллер управления RGB LED - Сборочный чертеж платы 10.83 KB 3217 downloads

Контроллер управления RGB LED - Сборочный чертеж...
Значок

Контроллер управления RGB LED - Прошивка 2.28 KB 909 downloads

Контроллер управления RGB LED - Прошивка ...
Значок

Контроллер управления RGB LED - Программа 9.09 KB 985 downloads

Программа (Ассемблер, MPLAB — V8.80). ...


Это может быть интересно


  • Простой цифровой милливольтметр постоянного токаПростой цифровой милливольтметр постоянного тока
    Простой цифровой вольтметр постоянного тока. Три диапазона измерений с автоматическим переключением 1 – 0,001 – 0,999 V, 2 – 0,01-9,99 V, 3 – 0,1-99,9. Четыре управляемых выхода с возможностью задания функции контроля и времени реакции на …
  • 12-BIT A/D CONVERTER WITH THRESHOLD DETECT на примере PIC24FJ128GA20412-BIT A/D CONVERTER WITH THRESHOLD DETECT на примере PIC24FJ128GA204
    Введение. 12-битный модуль A/D Converter является усовершенствованной версией 10-битного модуля, предлагаемого на некоторых устройствах PIC24. Оба модуля являются преобразователями, в своих ядрах, с последовательным приближением (SAR), в окружении ряда аппаратных …
  • Проект с использованием MCC часть 14Проект с использованием MCC часть 14
    С выводом данных на дисплей мы справились (но могу сразу сказать библиотеку графики к этой статьи пришлось доработать, поэтому в этом проекте она обновлена). У нас на текущем этапе имеется …
  • Четырех канальный терморегулятор ch-4000Четырех канальный терморегулятор ch-4000
     Четыре независимых канала регулирования температуры, одновременно можно подключить 16 датчиков температуры DS18B20 с удалением до трехсот метров. Можно для регулировки выбрать любой датчик, подключенный к устройству. Каждый канал может работать как в …
  • APA102 – светодиоды со встроенным драйвером и SPI интерфейсомAPA102 – светодиоды со встроенным драйвером и SPI интерфейсом
    APA102 В 2014 году фирма Shenzhen Led Color Optoelectronic Co., Ltd http://www.szledcolor.com/ начала производство светодиодов на драйвере APA102. Это серия так называемых светодиодов со встроенным драйвером. Основной особенностью этих светодиодов, что …
  • Проект с использованием MCC часть 04Проект с использованием MCC часть 04
    Теперь простого горения светиков нам не достаточно, заставим их мигать. Для начала используем первобытно простой способ, но достаточно простой. Используем функции delay, напрягаться откуда они берутся не будем, самое главное , …
  • NeoPixel LED и PIC18NeoPixel LED и PIC18
      Еще раз об управлении светодиодами на драйвере WS2812 и ему подобных. Как известно эти светики управляются по однопроводной шине. Основная особенность, что программно можно описать передачу данных, но это …
  • УКВ – радиоприем, часть 2УКВ – радиоприем, часть 2
    Пришло свободное время решил вторую часть проекта реализовать (правда есть мысль и третью с использование цветного OLED и функцией ch-светомузыки, но это только задумка… Для понимания функций интегрального приемника RDA5807FP читайте …
  • ESP8266  процедура получение данных даты и времени от серверов точного времени.ESP8266 процедура получение данных даты и времени от серверов точного времени.
    Эта функция доступна уже в версии 1.6.1. Для многих приложений, необходимо часы реального времени,  если в вашем проекте есть модуль WiFI ESP8266, то легко можно сделать следующим образом. Процедура описывает …
  • CAN – Controller Area NetworkCAN – Controller Area Network
    Controller Area Network (CAN) первоначально был создан немецким поставщиком автомобильных систем Робертом Бош в середины 1980-х для автомобильной промышленности как метод для обеспечения возможности надежной последовательной связи. Целью было сделать автомобили более надежными, безопасными и …



Поделись этим!

Catcatcat

catcatcat

Development of embedded systems based on Microchip microcontrollers.