Sterownik łańcucha CHOINKOWEGO

[admunt1]

Święta przed nami : )

Pomóżcie napisać kod w języku C/C++ do sterowania łańcuchem choinkowym.

Zależy mi na bardzo wielu wariantach świecenia.

Wzoruje się na schemacie z zestawu AVT 1602 – schemat poniżej.

Co prawda do zestawu dostępny jest program ale w asemblerze.

AVT1602.ZIP

avt1602.pdf

[marek1707]

Przed wszystkim schemat. Czy naprawdę chcesz to robić na 2051? Sposób sterowania tranzystorami jest dopasowany do specyficznej struktury portów procesora 51, ale bez problemu można przejść na AVR. Masz kompilator C i programator do 89C2051? Chcesz bawić się z nieustannym wyjmowaniem procka z podstawki? Z czego chcesz to zasilać?

Sam program wydaje się trywialny. Przecież to tylko wypisywanie jakichś wartości na port i czekanie. Jeżeli dane zgromadzisz w jednej dużej tablicy, to całość sprowadzi się do pobierania z niej bajtu, wysyłania go na port, pobrania długości czasu, odczekania go i tak w kółko. Tylko od Twojej pracowitości i zaangażowania będzie zależeć jakie efekty, jak długie i jak skomplikowane tam wpiszesz.

Na jakim poziomie znasz C, tj. w czym konkretnie możemy pomóc?

EDIT: A może warto pójść odrobinę dalej? Ostatnio coraz bardziej popularne są diodki sterowane protokołem szeregowym:

http://www.tme.eu/pl/details/ws2812b-b/diody-led-smd-kolorowe/worldsemi-co-ltd/ws2812b-black/

Cztery druty z tego dwa idą równolegle do wszystkich (to zasilanie) a pozostałem dwa wyprowadzenia to wejście i wyjście. Wyjście jednej łączysz do wejścia następnej i masz dowolnej długości łańcuch w którym możesz załączać każdą diodkę niezależnie. Nie tylko załączać, ale też zmieniać jej kolor i jasność. To jest dopiero iluminacja, pomyśl o tym 🙂 Kabli dużo mniej a procesor steruje tylko jednym pinem - wejściem pierwszej diodki. Do prostych efektów wystarczy malutkie ATtiny.

[admunt1]

Myślę, że schemat warto zmienić / rozbudować itp.

Na co warto zastąpić Atmege - AT89C2051 ?

Warto na ATMETA8, czy na coś nowszego ?

Programator na koniec podepnę przez złącze ISP przez porty MISO,SCK, RST, GND, MOSI, VCC.

Przerysowałem schemat w EagleCADsoft ale miałem problem z przerysowaniem szyn zbiorczych diod 1N4148 z tranzystorami. Schemat zamieszczam poniżej.

Największy problem to oczywiście soft, ale początek już mam.

Nie wiem jak przypisać wciśnięcie guzika poszczególnej akcji świecenia.

Jak to zrobić ? Na wskaźnikach ?

#define F_CPU 1000000L 
#include <avr/io.h> 
#include <util/delay.h> 

int main(void) 
{ 
/* Obsługa przycisku na porcie C */ 
DDRC = 0x01; /* 0x01 binarnie 000 001 */ 

/* Wszystkie linie portu D będą wyjściami */ 
DDRD = 0xFF; /* 0xFF binarnie 1111 1111 */ 

/* Początek nieskończonej pętli */ 
while(1) 
{ 
PORTD = 0xaa; /* 0xaa binarnie 1010 1010 */ 
/* opóźnienie 0.33 sek. */ 
_delay_ms(330); 
PORTD = 0x55; /* 0x55 binarnie 0101 0101 */ 
/* opóźnienie 0.33 sek. */ 
_delay_ms(330); 
} 
}

sterownik oświetlenia choinki.zip

[marek1707]

Z programem na pewno Koledzy pomogą. Nie wiem po co w sterowniku choinkowym jakieś przyciski, ale jeśli chcesz sterować zestawami efektów, no to musisz coś tam podłączyć. Może zacznij od czegoś prostszego: stwórz tablicę, do niej wpisz na stałe jakieś wzorce i napisz funkcję wysyłąjącą to na port. Przecież nie będziesz całego programu wypełniał instrukcjami

PORTD = cośtam;

delay(cośtaminnego);

prawda? Zrób to od razu porządnie.

Ja jednak chciałem o układzie. Nie wiem, czy rozumiesz co narysowałeś. Układ z AVT miał sterownik diodek zrobiony w formie źródeł prądowych po to, by łańcuchy LEDów (w kolektorze każdego tranzystora było tych diodek szeregowo wiele) świeciły w miarę równo przy rozładowywaniu akumulatora. Czy Ty chcesz zrobić tak samo, czy ta cecha jest Ci w ogóle potrzebna? Może będziesz to napędzał z sieci przez zasilacz?

Na schemacie są inne błędy, ale najpierw skupmy się na podstawowej idei: jakie zasilanie (ile V i skąd brane), ile diodek LED w każdym kolektorze.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[admunt1]

Utknąłem ; / Nie mam pomysłu jak rozwinąć program i przebudować schemat (mój przerysowany powinien mieć błędy w porównaniu z schematem z artykułu.)

Proszę o wsparcie : )

[marek1707]

Spoko, nikt Ci nie każe rysować od razu poprawnego schematu. Pytałem o Twoje pomysły na funkcjonalność. Odpowiedz na kilka prostych pytań. Z tego dopiero wyniknie jak ma schemat wyglądać. I ruchy, bo Święta za pasem a choinki czekają na każdym większym placu. Przynajmniej tu gdzie mieszkam.

Ile wszystkich razem diodek przewidujesz? Jak widziałeś na schemacie, diodki połączone są w sekcje. W jednej sekcji może być mnóstwo diodek a liczba sekcji praktycznie jest nieograniczona. Oczywiście im więcej diodek w sekcji tym wyższym napięciem musisz dysponować, bo LEDy są połączone szeregowo. Im więcej sekcji tym więcej jest potrzebnych wyjść procesora, driverów (tranzystorów) i tym więcej kabli idzie w łańcuchu na choince. Trzeba zachować umiar. Do prostego efektu wędrującego światła wystarczą 3-4 sekcje. Zapalasz 1-2-3-4 albo w tył 4-3-2-1 i masz przesuwające się punkty. Osiem sekcji to 9 przewodów w łańcuchu, ale i poszaleć można. Wybierz coś. Jeżeli główny zasilacz będzie 12V, to w każdej sekcji możesz mieć z 4-5 diodek - trzeba liczyć po 2-3V na diodkę w zależności od koloru plus musi zostać z 0.5V na tranzystor i min 1V na rezystor szeregowy lub inną metodę stabilizacji prądu. Przy takich niewielkich napięciach łańcuch będzie mizerny: 8 sekcji x 5 diodek daje 40 punktów świetlnych. Może zasilacz 24V? Zdecyduj.

Dopiero jak to będzie ustalone (liczba diodek i sekcji, źródło zasilania), można narysować driver i całą resztę.

Jeżeli chcesz wykorzystać stabilizację prądu z projektu AVR, musisz trochę zmienić sposób sterowania portów. Wyłączanie sekcji będzie odbywać się poprzez wysyłanie zera na pin wyjściowy portu a załączanie musi polegać na przeprogramowaniu odpowiedniego pinu tego portu na wejście. Dzięki temu napięcie na bazie tranzystora ustala się automatycznie w zależności od napięcia na oporniku pomiarowym w emiterze. Narysuję Ci to, ale najpierw Twoje odpowiedzi. Programem na razie się nie przejmuj - powinno zostać kilka wieczorów na jego dopracowywanie.

[admunt1]

Myślałem bardziej - nie o łańcuchu tylko o choince na pocztówce ; ) której bombki zastąpię diodami LED fi3 i 5mm, więc ze źródła prądowego można zrezygnować.

To była koncepcja jak zwielokrotnić ilość diod w układzie.

Zasilanie z sieci potem przez zasilacz 9V DC (lub przez baterię 9V) i przez stabilizator 7805 podaje 5V na układ.

Przycisk wstawiłem do zmiany sekwencji świecenia.

Myślę o 2-3 sekcjach maksymalnie.

Widziałem już podobne rozwiązania na układzie LM555, ale na Atmedze zrobić - to ciekawy przykład do nauki programowania w C++

[marek1707]

Na pocztówkę to bierzesz małe diodki SMD zadowalające sie 1mA prądu, podłączasz takich kilka równolegle do jednego pinu a całość zasilasz z 3V baterii pastylkowej np. CR2032. Sekcji możesz zrobić kilka, nawet 12 jeśli weźmiesz na tyle duży procesor i masz ponad 20 diodek. Rozmieszczasz je na choince i tyle. Żadnych tranzystorów i stabilizatorów, żadnych zasilaczy (chyba, że kartka ma stać na biurku do Nowego Roku) itp. Rysuj schemat.

[admunt1]

Masz rację Marku : )

Zmodyfikowałem schemat.

Wstawiłem diody LED SMD 0805 zielone/żółte/czerwone.

To dobry pomysł aby przerobić zasilanie na 3V przez baterię CR2032.

Atmel będzie działać ?

A tak przy okazji jaki jest nowy odpowiednik Atmegi 8 ? xmega 8 ?

W schemacie nie mam pewności czy dobrze dobrałem rezystory przy ledach i tranzystor BC847 (SMD) ?

sterownik oświetlenia choinki.zip

[Marooned]

Marek zasugerował małe LEDy prawdopodobnie by pozbyć się tranzystorów. Pisał o łączeniu równoległym, a u Ciebie szeregowo. No i co to za pytanie o xmega jako odpowiednika atmegi? To inna rodzina uC.

A Atmel działa od wielu lat i ma się całkiem dobrze jako firma.

[Chumanista]

A tak przy okazji jaki jest nowy odpowiednik Atmegi 8 ? xmega 8 ?

W tym segmencie to najbardziej aktualnie chyba 328.

Jest w Arduino więc tony bibliotek, ogólnie taki ciut lepszy model ósemki.

[marek1707]

Z 3V nie możesz zasilać szeregowo więcej jak jednej diody, bo napięcie przewodzenia czerwonych to 2.1V a wszystkie inne kolory mają już tylko więcej. Jeśli chcesz mieć trzy LEDy w sekcji napędzanej z jednego pinu procesora, to dajesz każdej z tych trzech opornik szeregowy, takie 3 diodo-oporniki łączysz równolegle. Czyli anody LEDów przez oporniki do plusa zasilania a trzy katody do tego samego pinu portu. Żadnych tranzystorów. Czasem dopuszczalne są rozwiązania w których diody LED łączy się równolegle bezpośrednio (anoda do anody, katoda do katody) i wtedy wystarcza jeden wspólny opornik, ale to dobrze działa tylko na diodach wysokiej jakości, z tej samej partii produkcyjnej. Myślę, że koszt oporników nie jest krytyczny i możesz zrobić po oporniku na każdą diodę.

Kwarcu nie potrzebujesz, wywal go.

Przycisk podłączasz wprost do pinu portu bez żadnych kondensatorków i oporników. Procesor ma takie możliwości, że poradzi sobie z obsługą przycisku bez żadnego wsparcia RC. To ma być prosty układ.

Gdzie jest złącze programatora? A może zdecydowałeś, że procesor w obudowie DIP będziesz przekładał z układu do podstawki programującej? Czasem tak niektórzy robią, ale tutaj scalak w SO lub TQFP ma przewagę małych wymiarów, w szczególności grubości.

Rysuj kolejny schemat 🙂

EDIT: Ależ szybcy jesteście. Czuwaj! 🙂

[admunt1]

Zgoda : )

Trochę inaczej zrobiłem jak Marek radził.

Posiłkowałem się rozwiązaniem ledowej choinki z zestawu AVT 1555.

Przesyłam go w załączniku ale pod 3V trzeba go jeszcze przebudować.

Co konkretnie radzicie zmienić w schemacie ?

Macie racje o połączeniu równoległym diod : ) Przerysowałem rozwiązanie na szybko.

Co jeszcze warto przebudować ?

AVT1555.pdf

[marek1707]

Nie wrzucaj tu kolejnych obcych schematów. Nie musisz się na niczym wzorować. Pracuj nad jednym, swoim, poprawiając co trzeba. Przeczytaj uważnie co napisałem i w tym ostatnim schemacie zrób o co prosiłem. Tylko tyle.

[admunt1]

Poniżej nowy schemat. Dodałem złącze ISP przez które programuje AVRy.

Marek miał racje. Trzymając się podobnych rozwiązań, skomplikowałem sprawę ; )

Co jeszcze warto poprawić / rozbudować w schemacie?

sterownik oświetlenia choinki.zip