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.
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.
1 – режим монохромных цветов, когда можно выбрать и изменить яркость вручную или автоматически только одного цвета.
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.
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
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
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.
Сборка контроллера
Сборка контроллера сложности не представляет. В первую очередь паяем микросхемы и транзисторы, затем конденсаторы и резисторы. В последнюю очередь разъемы.
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 | 1к | 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.
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
Защитный диод желательно устанавливать в том случае, если планируется эксплуатация устройства в автомобильной сети.
Контроллер управления RGB LED - Схема контроллера. 16.29 KB 3401 downloads
Контроллер управления RGB LED - Схема контроллера. ...
Контроллер управления RGB LED - Руководство пользователя 215.12 KB 3392 downloads
Контроллер управления RGB LED - Руководство пользователя ...
Контроллер управления RGB LED - Сборочный чертеж платы 10.83 KB 3215 downloads
Контроллер управления RGB LED - Сборочный чертеж...
Контроллер управления RGB LED - Прошивка 2.28 KB 909 downloads
Контроллер управления RGB LED - Прошивка ...
Контроллер управления RGB LED - Программа 9.09 KB 984 downloads
Программа (Ассемблер, MPLAB — V8.80). ...Это может быть интересно
Инфракрасный датчик движения, PIR-sensorДомашняя автоматика предполагает наличие датчиков движения, которые способны контролировать движения человека. Самым простым и доступным устройством позволяющие контролировать изменения ИК-излучения, это ПИР-сенсоры. На текущий момент доступны не дорогие модели D203B, D204B, D205B. Все они позволяют …
MPLAB® Harmony – или как это просто! Часть 4.Часть четвертая – это может показаться немного сложно. Структура проекта. Для облегчения конфигурирования проекты MPLAB Harmony обычно структурированы таким образом, чтобы изолировать код, необходимый для настройки «системы», от кода библиотеки …
WiFi ESP8266 – AT команды связанные с функцией Wi-FiAT команды связанные с функцией Wi-Fi Функции Wi-Fi подключения, запускаться из командной строки Команда Описание 1 AT+CWMODE Проверка, настройка режима работы Wi-Fi (sta/AP/sta+AP), (не рекомендуется для новых проектов). 2 AT+CWMODE_CUR Проверка, …
Применение typedef, struct и unionПолезные описания переменных Часто необходимо в памяти расположить последовательно разные виды данных, что бы потом можно было их использовать. Полезные ссылки Взято и переработано с сайта http://www.butovo.com/~zss/cpp/struct.htm http://cppstudio.com/post/9172/ Синтаксис структур. …
Altium Designer – подготовка документации для производства и сборки печатных платВ процессе освоения Altium Designer много возникает вопросов по подготовке документации для производства плат, а также для её сборки. Altium Designer позволяет сделать все требуемые документы, хотя скажем откровенно, для …
Униполярный шаговый двигательВ приводах различных устройств часто применяются шаговые двигатели, Шаговый двигатели различают двух типов униполярные – когда обмотки коммутируются током текущим только в одну сторону, например при помощи обычных …
Стабилизатор тока на SN3350, часть 2Если вам необходимо разработать устройство с применением мощных светодиодов, то никак не обойтись без применения стабилизатора тока. На настоящий момент стабилизаторы тока являются самым эффективным механизмом, для питания светодиода в течение всего его цикла …
AD9833 – Programmable Waveform Generator – part twoПрошло время и появилась тема, что-бы закончить проект AD9833 – Programmable Waveform Generator. Приехали печатные платы. В этот раз я печатные платы заказывал в https://jlcpcb.com/ делал это в первый раз …
Проект с использованием MCC часть 07Модуль PWM – широтно импульсная модуляция (ШИМ). ПИК контроллеры часто на борту имеют модули ШИМ. На их основе строятся многие узлы управления электро приводами. В нашем варианте мы будем его …
ESP32-первое знакомствоМузыкальная тема к статье, слушаем: Настало время познакомиться c ESP32 и для меня, для этого я приобрел в ГАММЕ отладочную плату с модулем ESP-WROOM-32 (ESP32-DevKitC). Первая задача, как он подключается, …
