logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Oświetlenie domu (od Rafała)

szeryf.rm 26 Gru 2008 03:55 16139 7
  • Oświetlenie domu (od Rafała)

    Witam wszystkich. Tym razem mam przyjemność przedstawić kolejny projekt dla wujka. Jest nim sterownik świątecznego oświetlenia. Moja rola w projekcie to oczywiście wykonanie sterownika, a wujka ozdobienie domu. W sumie troszkę mu pomogłem, ale nie wiele, bo miałem jeszcze inne rzeczy do zrobienia.

    Tym razem ten dość spory projekt powstawał w takim tempie, że sam nie wierzyłem, że mi się uda. Zacząłem około 25 listopada od rysowania schematów, potem zamówienie, płytki itd... aż do 19 grudnia, kiedy wszystko ostatecznie przetestowałem u siebie na biurku. Potem wujek zabrał się za wieszanie lampek a ja mu trochę pomogłem, a w między czasie pracowałem na uruchomieniem programu na PC do generowania kombinacji. Wszystko ostatecznie ruszyło dokładnie 24 grudnia wieczorem :) Jakby nie patrzeć w ostatniej sensownej chwili :P

    A wracając do układu. Założeniem projektu był sterownik z fazową regulacją w oparciu o triaki. Miał obsługiwać 64 kanały i być autonomicznym urządzeniem nie wymagającym do normalnej pracy żadnego komputera. Najlepszym sposobem było zaangażowanie jakieś wymiennej pamięci. W ten sposób nośnikiem sekwencji do sterownika jest karta SD. Na karcie nie ma żadnej partycji i jest ona traktowana jako ciągły obszar danych z zaznaczonym początkiem i końcem. Dalej omówię parametry samego sterownika.

    W konstrukcji głównym elementem jest jeden procesor atmega128, który czyta z karty i steruje synchronicznie elementami wykonawczymi, aby uzyskać regulację. Procesor jest duży, to fakt, ale wujek kiedyś taki kupił do innego projektu, projekt nie powstał, więc procesor został zaadoptowany do tego urządzenia. 24 wyjścia wykorzystałem posługując się samym procesorem, pozostałe oparłem na rejestrach zatrzaskowych.
    Program został napisany w ASM za wyjątkiem początku programu gdzie konfiguruję jedynie wstępnie porty i ustawiam Timery. Reszta to już tylko asembler, łącznie z obsługą karty.
    W urządzeniu zastosowałem separację opartą na optotriakach.
    Elementami wykonawczymi są triaki 2N6075B. Każdy z nich został opatrzony dodatkowym układem gasikowym (niby można sobie go darować, bo obciążenie jest oporowe, ale nie zaszkodzi i jest moim zdaniem oznaką staranności a nie roboty po najniższym koszcie).

    Karta SD pozwala na zapis dużych sekwencji. Ja pisałem w ostatniej chwili i wyszło mi ~6 minut :). Jedna sekwencja na karcie zajmuje 64 bajty.

    Urządzenie w obecnej postaci jest urządzeniem autonomicznym i niekomunikatywnym, ale w planie jest dodatkowe wyjście do pracy synchronicznej wielu niezależnych urządzeń, gdzie jedno z nich będzie źródłem synchronizacji. Takie rozwiązanie pozwala na łącznie niemalże w nieskończoność takich sterowników. W programie jest jeszcze sporo miejsca i czasu aby to zaimplementować. Nie jest to specjalnie skomplikowane, ale w tym roku nie było to potrzebne, więc to pominąłem, bo mógłbym nie zdążyć na czas :)

    Regulacja fazowa pozwala na sterownie 64 poziomami + 1 (brak sterowania). W praktyce mógłbym zmieścić jeszcze do ~128 poziomów przy takich samych parametrach, ale śpieszyłem się i wolałem nie bawić się w takie cuda. 64 poziomy w 100% wystarczą.

    Odświeżanie następuje co 2 okresy co daje 25 razy na sekundę. Oznacza to, że w ciągu 1 sekundy z karty pobieranych jest 25 sekwencji. Jest to ograniczenie programowe. W praktyce można wrzucić bez problemu (przy 64 poziomach regulacji) 50 sekwencji na sekundę.

    Program został napisany w taki sposób, że urządzenie samo reaguje na włożenie i wyjęcie karty, sygnalizuje wszystko miganiem diody. Rozpoznaje także, czy karta jest przeznaczona do pracy z urządzeniem (karta musi mieć odpowiednie dane w pierwszym sektorze).

    Miałem jeszcze napisać bootloader aby programować urządzenie także z karty, ale czas biegł nieubłaganie :P.

    Oprogramowanie na PC pozwalało na symulowanie efektu na podstawie zrobionych zdjęć. Pisane było szybko, nie jest może cudem i wymaga średniego komputera (mieszanie zdjęć w rozdzielczość 800x600 u mnie dawało 20 klatek na sek - procesor 3200+ karta nv 7600) ale sprawiło się znakomicie. Efekt symulacji jest bardziej zbliżony do rzeczywistego efektu, niż to co zarejestrowała kamera. Z tego powodu zamieściłem oba filmiki. Do mieszania zdjęć wykorzystałem DirectX, bo procesor główny bez optymalizacji zbyt wolno mieszał i nie dawał rady już przy 320x240. Program przydał się bardzo, ponieważ mieszkam w innej miejscowości i nawet zdjęć sam nie robiłem. Jedynie tylko film nakręciłem jak już wszystko działało. Bez programu pisałbym w ciemno a chyba nie trzeba nikomu mówić jakie to byłoby trudne :)


    Koszt:
    triaki 60zł
    optotriaki 37zł
    atmega128 23zł -----------
    dystanse 45+28+17=90
    śruby i nakrętki kwasoodporne ok 10zł
    aluminium 15zł
    laminat 30zł
    malowanie 10zł
    lakierowanie 20zł
    stabilizator 3,3V 2zł
    Dioda zenera 0,8zł
    mostek 0,8zł
    kondensatory 22+17+2,6
    komparator 0,5zł
    Listwy zaciskowe małe 28zł
    Listwy zaciskowe duże 75zł
    Gn. na kartę SD 6zł
    Radiator 4,5zł
    Bezp., gn. bezp. 4zł
    Pozostałe elementy 20zł
    Karta SD z adapterem 20zł
    Razem ponad: 500zł

    Lampki 25 kompletów po 5,4zł = 135zł
    Okablowanie itd pomijam

    ------------------------------------------
    Wszystko ponad: 650zł

    W projekcie najtrudniejsze było wykonanie powtarzalnych płytek, tak żeby wszystko pasowało. Ideału nie ma, ale jak widać na załączonych filmach wszystko działa i na zdjęciach nawet nie widać specjalnie wad :). Całość jest solidna tak jak chciałem, nic się nie gnie, można bez obaw dokręcać śruby i dociskać płytki.

    Ze względu na rozmiary projektu, koszt, ilość pracy, nie wielkie szanse na zastosowanie go w celach dydaktycznych itd. itd. oraz drobne błędy na płycie i niepełne oprogramowanie na PC i uP sterownika zdecydowałem się nie zamieszczać niczego co mogłoby wprowadzać w błąd. Zamieszczam jedynie schemat, który jest już poprawiony. Może w przyszłym roku zamieszczę resztę jak już znajdę czas i poprawię wszystko inne.

    I na koniec galeria:

    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)
    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)
    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)
    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)
    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)
    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)
    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)
    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)
    Oświetlenie domu (od Rafała) Oświetlenie domu (od Rafała)

    Wersja filmu z kamery...



    Werska filmu z programu symulacyjnego...



    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    szeryf.rm
    Poziom 22  
    Offline 
    szeryf.rm napisał 639 postów o ocenie 26, pomógł 16 razy. Mieszka w mieście Żary. Jest z nami od 2005 roku.
  • #2 5903713
    harleyzbro
    Poziom 11  
    Byłbym wdzięczny gdybyś załączył także program. Pozdrawiam i życzę WESOŁYCH ŚWIĄT=).
    Krzychu
  • #3 5904125
    m3
    Poziom 12  
    Czapki z głów! Projekt profesjonalny... :)
    Mam tylko kilka pytań.
    1) Czy mi się wydaje czy Ty pokrywasz od razu całą płytkę tym zielonym lakierem? Jak dostajesz się później do pól lutowniczych? Zdrapujesz ten fragment?
    2) Po co zostawiasz tyle poligonów na płytkach skoro i tak nie używasz go jako masy? Niektórzy twierdzą, że tak się robi żeby zaoszczędzić na roztworze trawiącym... ale przecież roztwór jest tani jak barszcz... ;)
    3) Pady. Zawsze mnie przerażały tak duży otwory w padach. Nie za mało miedzi jest dookoła żeby się przylutować? Nie boisz się że rozwiercisz zupełnie miedź?
    4) W czym napisałeś oprogramowanie na PC?
  • #4 5904495
    szeryf.rm
    Poziom 22  
    m3 w odpowiedzi na twoje pytania:
    1) Tak, pokrywam całą. Potem zdrapuje, ale przy takiej ilości wpadłem na pomysł, żeby robić to malutką wiertarką z wiertłem założonym odwrotnie. Szło idealnie. Nie nakładam tonera żeby potem go zmyć, bo ta metoda może i jest szybsza, ale nad standardem mam większą kontrolę i pewność, że wyjdzie :) a nie lubie zbędnego ryzyka.
    2) Masz rację, nie używam ich jako masy, a jedynie jako wypełniacza. Wytrawiacz może i jest tani, ale to nie znaczy, że trzeba z niego korzystać bezzastanowienia :P. Poza tym płytka mi się bardziej podoba :)
    3) Nie boję się, że rozwiercę miedź, nie za mało żeby przylutować itd. Z tym nie miałem akurat żadnego problemu - jest tam ponad 160 otworów zrobionych 3-ką a pola mają 6mm średnicy i ~1mm przestrzeni od reszty. Nie było kłopotu. Trzyma pięknie. Ale przyznam, że było to najtrudniejsze, bo metoda termotransferu sprawdza się na styk przy takich konstrukcjach.
    4) Na szybkiego w borlandzie przy wykorzystaniu DirectX. Nie było na nic więcej czasu :).

    harleyzbro załączę wszystko ale najwcześniej za rok, bo to wszystko wymaga poprawek. Działa, ale nie ma wszystkich funkcji, które w tym roku nie były potrzebne. A oprogramowanie na PC też idealne nie jest. Pisane na kolanie, co jakiś czas wyskoczy naruszenie pamięci, ale da się pracować bez utraty danych w przypadku błędu. Obiecuję, że jak znajdę czas, to za rok umieszczę wszystko.
  • #5 5905793
    Kwarcu
    Poziom 13  
    Witam :wink:

    Heh takie konstrukcje to przciągają wzrok na długo, w tę galerie to można patrzeć i patrzeć, po prostu miodzio :D
    Szacunek ze względu na płytki(pewnie wiele doświadczenia) - amatorski profesjonalizm hehe. Ta jakość (chyba przesada) - rezystory precyzyjne 1%, kondesatory WIMA, MKT, śruby i nakrętki kwasoodporne. Nie uwierze że używasz papieru kredowego, czy to jakaś folia np. TES 200?
    Napisz co to farba na soldermaske bo ja maluję do szkła.

    Sąsiadom pewnie szczęki opadły jak to uruchomiłeś :D
    Podobała mi się sekwencja gaszenia poszczególnych elementów - ten efekt "neonu".
    Pozdrawiam
  • #6 5905842
    szeryf.rm
    Poziom 22  
    Kwarcu rezystory 1% to akurat czysty przypadek :). Głównie liczy się to, że to są rezystory 0,6W :) a że przy okazji 1% to inna sprawa. Akurat tam gdzie kupowałem były tylko takie (o takich wymiarach i mocy).
    Tak używam papieru kredowego, nie folii :).

    Farba -> EnSolder z allegro, a potem na wierzch lakier bezbarwny.

    Za miłe słowa, dzięki.
  • #7 5918519
    FastProject
    Poziom 28  
    Sąsiedzi pewnie zazdroszczą :) ja troszkę też.Może kiedyś jak znajdęczas to sam zbuduje taki sterownik.
    Mam pytanka:
    - możesz opisać dlaczego wykorzystałeś tam komparator?nie widziałem jeszcze takiego komparatora,nie jestem pewien w jakim celu on tam się znajduje.Może poprawia stromość zboczy impulsów zera sieci?

    - czy tranzystory sterujące optotriakami MOC3023 były konieczne?
  • #8 5918875
    szeryf.rm
    Poziom 22  
    komparator teoretycznie nie jest potrzebny. Można rozwiązać detektor zera na wiele sposobów. Ja w momencie projektowania wziąłem rozwiązanie w 100% pewne, bo jest po prostu łopatologiczne. Obeszło się więc bez testów i wszystko ruszyło z marszu. Z moich obserwacji na oscyloskopie wynika, że stromość zbocza jest bardzo dobra. Sam komparator jest bardzo popularny i kosztuje grosze, więc warto było :).

    Tranzystory teoretycznie można pominąć, choć w praktyce są kolejnym dodatkiem zapewniającym 100% pewności podczas uruchamienia. I tutaj znów przeważyła pewność nad groszowym wydatkiem.

    Ogólnie cały schemat powstał wg zasady, że musi działać za pierwszym razem. I zadziałało (pomijając niewielkie błędy z zupełnie innej bajki - np. widoczny biały przewód) :).
REKLAMA