Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol przekaźniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Sterownik LED (do kuchni)

Sareph 04 Paź 2016 14:46 10041 5
  • Sterownik LED (do kuchni)

    Projekt w zasadzie by nie powstał, gdyby wcześniejszy model, wykonany w zamierzchłych czasach nie wyzionął ducha. A, że wyzionął, a człowiek to leniwa bestia - powstał nowy, lepszy. Jest to sterownik oświetlenia, 12V pasków LEDowych, reaguje na ruch i poziom oświetlenia.

    Oryginalnie zainstalowane, akurat w tym pomieszczeniu (kuchnia) oświetlenie to 4x30W halogeny (+2x50 na suficie). Ale halogeny, jak to halogeny, grzeją się, niezbyt jasne, i nie są zbyt energooszczędne. Nie mówiąc o tym, że te konkretne potrafiły wyzionąć ducha już po tygodniu od zainstalowania nowej żarówki. Poza tym, że ludzie są leniwi to kiedy robiło się ciemno, osoba, która wchodził do kuchni włączała je po kolei, w zależności w którym miejscu akurat coś robiła i tak zostawały włączone póki ktoś ich nie wyłączył (najczęściej ja, jako ostatnia osoba idąca spać). Albo i nie, bo po prostu zapomniał. Można oczywiście bawić się w "ale gaś to światło!", ale to jeśli coś daje, to krótkoterminowo. Oczywiście można podpiąć LEDy bezpośrednio pod SR-501 i jakiś przekaźnik, ale reagować to ma jeszcze na stan oświetlenia na zewnątrz. Co oczywiście też da się zrobić bez pomocy MCU, ale nie będzie tak konfigurowalno/rozszerzalne.

    Sterownik LED (do kuchni)

    I dlatego powstał model numer 1, dwa IRFU120, ATmega8, HC-SR501, 3 przyciski do zmiany trybów. Paskudna obudowa. Ale działało ładnie całe 5 lat. Działało, póki jeden z MOSFETów sie nie spalił, ciągnąc za sobą MCU. Nowa wersja rozbudowuje prawie wszystkie funkcje oryginalnej, nie ma ręcznego wyboru wł/wył poszczególnych kanałów. W pierwszej wersji istniały dwa niezależne kanały, jeden na stronę lewą, jeden na prawą. Idea była taka, że jak grzebiemy tylko na blatach po jednej stronie, po co marnować prąd na oświetlanie drugiej. Wszystko super, ale nikt tego nie używał.

    Także sumaryczny zestaw funkcji przedstawia się obecnie tak:


    Link


    Sprzęt nie jest szczególnie skomplikowany, ot kilka prostych klocków połączonych w jedną całość. Dostępne są trzy kanały, na każdym jest pomiar prądu (głównie jako zabezpieczenie) i PWM. Sterownik kanału zbudowany jest z AO4407 (P-MOSFET) + BSS138 (N-MOSFET) do sterowania tym pierwszym.

    Sterownik LED (do kuchni)

    Dwa kanały dla głównego źródła światła i jeden dla drugorzędnego. PWM potrzebny do funkcji łagodnego startu, LEDy pełną moc osiągają po 4-5s od wyzwolenia czujnika. Co jest dość fajne, kiedy wchodzi się do kuchni z całkowitej ciemności, ot oczy nie są od razu atakowane pełną mocą. A poza tym fajnie wygląda. Podobnie jak podświetlenie gałki enkodera, które jest pomocne w prawie całkowitej ciemności do zlokalizowania tejże, a poza tym ładnie wygląda i służy do sygnalizacji przeciążenia (miga zamiast pulsować). Jeśli zachodzą ku temu odpowiednie warunki (ciemno + ruch), oświetlenie zostanie włączone i jest w tym stanie utrzymywane przez 5 minut (konfigurowalne) po ustaniu ruchu. Jeśli w tym czasie zrobi się jasno, zostanie wyłączone całkowicie. Jeśli nie - wyłączony zostanie główny kanał a włączony na 1/4 mocy kanał drugorzędny, o ile jest tak ustawiony. Ten kanał oświetla tylko podłogę, także w miejscu nieco poza zasięgiem czujnika ruchu. A wszystkim zarządza STM32F103R8T6.

    Czujnik ruchu jest podłączony takim oto level shifterem:

    Sterownik LED (do kuchni)

    Przy okazji okazało się, że taka konstrukcja jest bardzo wrażliwa na zakłócenia. Startujący agregat lodówki (koło której idę przewody do czujnika) jest w stanie uruchomić oświetlenie. Problem rozwiązany debouncerem dopisanym do kodu programu. Odczytuje sygnał jako prawidłowy tylko jeśli trwa > 500ms. Czujniki mogą być zainstalowane dwa, dla lepszego pokrycia pomieszczenia, ale w tym wypadku wystarcza jeden.

    Sterownik LED (do kuchni)

    Software udostępnia 5 trybów pracy, można bezpośrednio wybrać 4 z nich. Piąty "ręczny" włącza się automatycznie kiedy przekręci się enkoder, wtedy można sobie regulować moc ręcznie (jak widać na wideo). Pozostałe:

    * wyłączony/włączony - wiadomo
    * pół-automat - oświetlenie uruchamiane jest tylko kiedy na zewnątrz jest dostatecznie ciemno. Próg przełączenia można sobie ustawić w opcjach albo przez USB-DFU
    * automat - oświetlenie włącza się jak jest dostatecznie ciemno oraz jak ktoś jest w pomieszczeniu.

    Wyprowadzony jest port SPI1/UART1. Tutaj na potrzeby wyświetlacza (AS1106) i 8x7seg LEDów. To łącznie z enkoderem daje możliwość zmiany ustawień/konfiguracji. Alternatywnie można skorzystać z USB. USB zainstalowane jest na potrzeby (wygodnej) aktualizacji fw i konfiguracji. Podłączenie VBUS automatycznie przerzuca uruchamia bootloader (STM32duino-bootloader, DFU). Konfiguracja miała być zapisana w osobnym EEPROMie (na płytce widać miejsce). Ale stwierdziłem, że ostatnia strona pamięci FLASH nada się bardziej. Sterownika można używać z enkoderem/wyświetlaczem, ale można też skonfigurować przez USB, zamknąć w obudowie i dać na szafę, albo całkiem zabudować.

    Zasilanie MCU zrobione na TPS54260, praktycznie referencyjna wersja, usunięte tylko rezystory do UVLO i sygnał PWR-GOOD jest nieużywany. Płytki, jak wszystko co ma ścieżki 0,3mm albo węższe, robione na zamówienie. Moje umiejętności w używaniu żelazka nie są aż takie wspaniałe.

    Sterownik LED (do kuchni)Sterownik LED (do kuchni) Sterownik LED (do kuchni) Sterownik LED (do kuchni)

    Do kompletu zainstalowany jest ST3485 pozwalający na komunikację po RS485, ale aktualnie tylko po prostu tam jest. To jedyne urządzenie, które ma taką możliwość w tym pomieszczeniu, jak będzie ich więcej (a będzie) to będą mogły się ze sobą porozumiewać. Poza tym powstanie jeszcze mostek rs485-ethernet. Obudowa ogranicza się tutaj tylko do płyty czołowej z pleksi i 2 wsporników mocowanych z jednej strony do ściany a z drugiej o pleksi wydrukowanych na drukarce 3D. Prawdopodobnie zostanie jeszcze pomalowana na czarno w miejscach gdzie akurat nie ma wyświetlacza, nie będzie widać przewodów.

    Całkowity koszt, około 150zł.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Sareph
    Poziom 21  
    Offline 
    Sareph napisał 412 postów o ocenie 190, pomógł 38 razy. Jest z nami od 2004 roku.
  • Relpol przekaźniki
  • #2
    dp-mion7
    Poziom 12  
    To coś przy oknie to czujnik światła? Fotorezystor, fotodioda czy coś bardziej wyrafinowanego? Szkoda ze na wideo nie widać tych lampek.
    Sareph napisał:
    Moje umiejętności w używaniu żelazka nie są aż takie wspaniałe.
    kto każe używać termotransferu.

    Sareph napisał:
    A wszystkim zarządza STM32F103R8T6
    hmm...arm cortex m3 do sterowania lampkami. To ze względu na usb?
  • Relpol przekaźniki
  • #3
    Sareph
    Poziom 21  
    dp-mion7 napisał:
    To coś przy oknie to czujnik światła? Fotorezystor, fotodioda czy coś bardziej wyrafinowanego?
    Nic wyrafinowanego, fotorezystor będący częścią dzielnika napięcia. Potrzebuje tylko informację jasno/ciemno.

    dp-mion7 napisał:
    Szkoda ze na wideo nie widać tych lampek.
    Zostały zainstalowane 5 lat temu, do tego bardzo partyzancko, lepiej nie oglądać. :D

    dp-mion7 napisał:
    kto każe używać termotransferu.
    Nikt, ale metalizacji domowo i tak nie zrobię.

    dp-mion7 napisał:
    hmm...arm cortex m3 do sterowania lampkami. To ze względu na usb?
    To ze względu na to, że mam ich trochę, mają poczwórne timery i lepszy układ wyprowadzeń (no i takie pierdółki jak timery obsługujące enkoder). A poza tym różnica w cenie w stosunku do powiedzmy mega328p to całe 2zł, więc czemu nie. USB też, zawsze to wygodniej niż cały czas używać osobnego programatora.
  • #4
    rjmp
    Poziom 5  
    Witam.
    Jaki koszt wykonania PCB i gdzie wykonane?
  • #6
    Poznawaczym
    Poziom 9  
    Mogłeś dodać zabezpieczenie mosfeta diodą szybką szeregowo z bramką. Kiedy mosfet by został przebity MCU by przetrwał proste(dioda by działała w kierunku zaporowym nie dopuściła by do przedostania się niepożądanego napięcia do procesora).Układ by wtedy działał dłużej niż 5 lat. Naprawa obejmowała by wymianę tranzystora mosfet na nowy.