LED CHASER: СХЕМА КОНТРОЛЛЕРА ЭФФЕКТОВ

     интересные РАДИОСХЕМЫ самодельные


» ПОИСК СХЕМ



» РАДИОБЛОГИ
Программатор ARM Cortex USB и Flash Magic
Светодиодный свет для растений
УФ светодиоды диапазона UV-C для дезинфекции
Драйвер ШИМ с нулевым потреблением тока в режиме ожидания
Программируемый логический элемент
Дистанционный переключатель из модуля радиоуправления игрушками
Усилитель для петличного конденсаторного микрофона
Модуль повышающего преобразователя на UC3843A

LED CHASER: СХЕМА КОНТРОЛЛЕРА ЭФФЕКТОВ


Эта схема имеет 8 светодиодных канала, управляемых от PIC, а также переключатель управления режимом. Прошивка управляет светодиодами с помощью 5-битного ШИМ-сигнала, обеспечивая каждый из 8 каналов четырьмя уровнями интенсивности; выключено, тусклый, средний, яркий. В прошивку запрограммирован ряд последовательностей, обеспечивающих интересные визуальные эффекты, включая классический эффект как на автомобиле в сериале Knight Rider. 

  • Программное обеспечение имеет режимы последовательного, случайного и ручного запуска к следующему эффекту в любом режиме. Выбранные последовательность и режим также сохраняются в энергонезависимой памяти, поэтому оно всегда будет перезапускаться в выбранном режиме.
  • Встроенные светодиоды позволяют контролировать работу устройства, а силовые полевые МОП-транзисторы управляют массивами светодиодов или модулями при токах до 2 ампер.
  • Можно использовать его со светодиодами разного размера и смешанными цветами, а также с менее чем 8-ю светодиодами. Помимо использования в качестве светодиодного чейзера, устройство отлично подходит для добавления эффектов к игрушкам и моделям, как рекламная вывеска.

Если просто нужен крутой светодиодный чейзер без необходимости писать какой-либо код, в архиве будет готовая программа, включающая 34 эффекта чейза с исходным кодом и готовые HEX-файлы.

Схема принципиальная

Основой светодиодного чейзера является микроконтроллер PIC16F628A. Программа, работающая на этом чипе, управляет драйверами светодиодов. Резисторы с R1 по R8 ограничивают ток через LED1 - LED8 до безопасного уровня, который не повредит порты ввода / вывода PIC или светодиоды. Эти светодиоды предназначены для мониторинга выходов основных каналов, их можно не использовать, если в этой функции нет необходимости.

Резистор R25 обеспечивает подтягивание входа, подключенного к переключателю S1. Резистор R26 подтягивает сигнал сброса MCLR PIC во время нормальной работы, позволяя поднять входное напряжение до 12,5 вольт во время внутрисхемного программирования. Порт ICSP обеспечивает соединение к программатору ICSP, такого как PICkit2, что упрощает перепрограммирование МК PIC, не удаляя его с печатной платы.

Питание в цепь подается через 3-контактную клемму и должно быть с постоянным напряжением от 9 до 18 вольт. PIC требует точно источника питания 5 В, это обеспечивается IC1, 3-контактным 5-вольтовым стабилизатором 7805. Типичный ток потребляемый схемой со всеми включенными светодиодами, составляет около 100 мА, поэтому для микросхемы не требуется дополнительный радиатор. Конденсаторы C2 / C4 используются для развязки источника питания 5 В на плату. Диод D1 защищает схему от случайной обратной полярности входного напряжения. Диод D14 защищает стабилизатор и необходим только в том случае, если будете использовать функцию ICSP.

Выходной силовой каскад состоит из восьми полевых МОП-транзисторов с N-каналом STP36NF06. Это устройства логического уровня с низким порогом затвора, что делает их пригодными для управления от выхода PIC. Затворные резисторы 120R ограничивают ток во время переключения, понижающие резисторы затвора 47K предотвращают включение полевых МОП-транзисторов при включении питания, а также от электростатического разряда.

Несмотря на то, что номинальное напряжение истока / стока составляет максимум 30 ампер и 60 вольт, поскольку полевые МОП-транзисторы используются без радиатора, токи не превышают 2 ампера на канал. В дополнение к этому, разъемы и размер дорожек на печатной плате также ограничивают максимальный ток на канал до 2-х ампер.

Трехпозиционная клеммная колодка рассчитана на 20 ампер на клемму. К V- (Земля) подключены две клеммы. При работе платы при максимальных выходных токах канала рекомендуется заземлить оба входа.

Каждый канал может обрабатывать и 3 ампера, но суммарный ток каналов для платы не должен превышать в общей сложности 16 ампер (2 ампера на канал, когда все каналы активны одновременно).

  • Диоды D1 и D14 показаны как 1N4003. Здесь можно использовать любой диод серии 1N400x.
  • S1 - это 6-миллиметровый переключатель под прямым углом, серия Omron B3F.
  • IC1 - это микросхема стабилизатора 7805, 5 В, 1 А.
  • Для использования там, где необходимо работать от входного напряжения от 6 вольт, надо заменить IC1 на LM2940CT-5.
  • МОП-транзисторы STP36NF06L представляют собой N-канальные устройства логического уровня. Для использования на этой плате максимальный ток на канал составляет 2 ампера (не превышайте это значение). Можно использовать как альтернативу STP20NF06. Все резисторы - 1/4 Вт, 5% углеродная пленка.
  • Резисторы ограничения тока светодиодов R1-R8 - 330R. Не используйте резисторы меньшего номинала, так как они повлияют на выходное напряжение с вывода PIC I / O, уменьшив напряжение на затворе MOSFET.

Сборка и настройка LED чейзера

Подайте питание на плату. Это должно быть 9-18 вольт постоянки. Подключите положительный провод питания к V+ 3-контактной клеммной колодки. Подключите отрицательный провод.

Теперь с помощью мультиметра проверьте наличие 5 В и правильное напряжение. Допускается показание от 4,75 до 5,25 вольт.

Отключите питание от платы. Теперь можете вставить микроконтроллер PIC в разъем IC2. Вы увидите небольшую точку и выемку на одном конце. Он должен быть установлен так, чтобы был ближе к концу, обозначенному стрелкой на фотографии.

Снова подключите питание и включите, теперь светодиодные индикаторы мониторинга, установленные на печатной плате, должны начать запускать шаблоны эффектов.

  • Нажмите и удерживайте S1, чтобы войти в режим настройки. 
  • Нажмите S1 для переключения между 3 режимами.
  • Нажмите и удерживайте S1, чтобы выйти из режима настройки.

Выход каждого канала на плате управления подключается к полевому МОП-транзистору. Проще говоря, полевой МОП-транзистор - это просто быстрый электрический переключатель. Когда транзистор включен, он соединяет выход канала с V- (землей). Если между выходом канала и источником питания V+ подключена светодиодная матрица, она загорится, когда микроконтроллер включит полевой МОП-транзистор.

На плате управления нет защиты с предохранителями, поэтому, в зависимости от целей можете добавить ее извне. Убедитесь также что провод, используемый для соединений, рассчитан на ток, который он должен выдерживать.

Каждый канал рассчитан максимум на 2 ампера. Поскольку неисправность обычно возникает в одном выходном канале, например, при использовании одного предохранителя на 16 А на входе, наиболее вероятно, что это приведет к повреждению медной дорожки печатной платы, полевого МОП-транзистора и проводки до того, как предохранитель перегорит. Поэтому рекомендуется использовать индивидуальный плавкий предохранитель, подключенный к каждому каналу, особенно в тех случаях, когда суммарный ток канала для платы превышает 5 ампер. Также надо быть особенно осторожными при использовании этого контроллера в авто, так как автомобильный аккумулятор может выдавать 100 ампер, что при неправильной сборке может привести к серьезным повреждениям схемы.

Примеры подключения к выходам каналов

На схеме показано, как подключиться к выходам каналов платы управления.

Некоторые светодиодные модули будут разработаны для работы от определенного напряжения, в этом случае они не нуждаются в линейном ограничивающем резисторе, поскольку они уже встроены в сам модуль. При использовании этого типа модуля надо убедиться, что входное напряжение на плате управления соответствует используемым светодиодным модулям.

Если используются отдельные светодиоды, необходимо включить резисторы для ограничения тока, чтобы не повредить LED. Требуемое сопротивление резистора должно быть рассчитано в соответствии с характеристиками используемых светодиодов и напряжением источника питания.

Программа имеет три режима работы:

  1. В ручном режиме будет постоянно выполняться одна и та же последовательность. При нажатии переключателя происходит переход к следующей последовательности в памяти программы.
  2. В авторежиме программа выполняет каждую последовательность в программной памяти, пока не достигнет конца всех определенных последовательностей, после чего перезапустится с первой.
  3. В случайном режиме программа выбирает последовательности случайным образом.

Когда код работает в любом режиме, короткое нажатие переключателя заставит контроллер перейти к следующей последовательности.

Чтобы войти в режим настройки, нажмите и удерживайте кнопку. После перехода в режим настройки загорится один из трех светодиодов, указывающих на текущий режим работы. Кратковременное нажатие позволяет переключаться между тремя режимами. После выбора желаемого режима работы нажмите и удерживайте кнопку, чтобы выйти из режима настройки и вернуться в режим работы.

Текущий режим и выбранная последовательность автоматически сохраняются во внутренней энергонезависимой памяти EEPROM PIC через 10 секунд после последнего нажатия кнопки. При следующем включении светодиодного чейзера он загрузится и начнет работу, используя сохраненный режим и последовательность.

Данные, используемые для создания последовательностей, хранятся в отдельном включаемом файле. Вы можете добавлять, удалять или редактировать эти данные для создания собственных последовательностей чейзеров. Чтобы упростить создание файла данных, был определен набор макросов которые используются для создания данных последовательности. Это описано в блок-схеме данных последовательности.

Если загрузите исходный код и посмотрите файл с именем pro418v3_SeqData.inc, то увидите данные используемые в проекте. Можете отредактировать этот файл в качестве отправной точки для создания собственных последовательностей. Микроконтроллер PIC требует прошивки, которую можете скачать в архиве. Файлы HEX готовы к программированию прямо в соответствующей микросхеме PIC. Последняя версия кода 2.0.7 поддерживает PIC 16F628 / 628A.

Изменение количества каналов и скорости

Проект представляет собой 8-канальный светодиодный чейзер, и прошивка была написана для работы с таким количеством. Нет простого и быстрого изменения, чтобы переделать его в 10, 15 или какое-то другое количество каналов. Но поскольку последовательности определяются пользователем, можете создавать такие, в которых используется менее 8 светодиодных каналов.

Поскольку текущий режим и выбранная последовательность сохраняются в NVRAM, он всегда включается в последнем режиме и выполняет последнюю последовательность. Поэтому, если выберете ручной режим и требуемую последовательность, прибор будет выполнять только эту последовательность, пока ее не измените.

У последовательностей нет скорости как таковой, данные для каждого шага включают время удержания, которое должно пройти прежде чем перейти к следующему шагу в последовательности. Это время удержания определяется пользователем и может быть разным для каждого шага. Таким образом скорость, с которой выполняется последовательность, фиксируется в данных, и нет возможности ускорить или замедлить последовательность во время ее выполнения. Но в архиве есть новая версия схемы с регулировкой скорости и прошивка под неё.

Видео работы устройства

   Форум




   Форум по обсуждению материала LED CHASER: СХЕМА КОНТРОЛЛЕРА ЭФФЕКТОВ


ГИТАРНЫЙ КОМБИК С ЭФФЕКТАМИ

Схема гитарного комбо-усилителя с блоком эффектов на базе микросхем TDA2052, PT2399 и TL072.


МОДУЛЬ ДРАЙВЕРА МОТОРА BLDC

Модуль драйвера BLDC двигателя жесткого диска - принципиальные электрические схемы включения и обзор готовых блоков.


КОИЛГАН НА БАТАРЕЙКАХ

Схема простого устройства для демонстрации эффекта электромагнитного ускорения металлического снаряда в пушке Гаусса.



Радиосхемы » Светодиоды



» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ


© 2010-2021 "Радиосхемы". Все права защищены  Почта  PDA   Группа вконтакте   Канал ютуб   Группа в фэйсбук