Entwicklung eines RGBW-Controllers mit ATmega88/168

turi · Sa, 10.04.10, 22:19

Ich will auch hier meine neueste Entwicklung nicht vorenthalten. Einige kennen es vielleicht schon. Nach dem 3-Kanal-Controller musste unbedingt eine 4-Kanal-Version entstehen, die u.a. auch für meine Twin-LED-Stripes notwendig war.

Wie auch beim 3-Kanal-Controller biete ich hier wieder eine Platine (und auch Bausatz falls gewünscht) an. Schaltung und Layout werden veröffentlicht, so dass jeder seine eigenen Anforderungen umsetzen kann. Die Software wird es auch wieder im Quellcode geben . Vielleicht will ja der eine oder andere zur Weiterentwicklung beitragen

. Hier die Hauptfunktionen zum Controller:

bis zu 4 Hardware-PWM-Kanäle
Ausgang entweder als direktes PWM-Signal, über Darlington-Array oder über MOSFET
bis zu 6 Potis anschließbar (ADC-Eingänge nach Außen geführt)
wahlweise Bestückung der Eingänge mit Tastern oder Encoder (Firmware muss noch angepasst werden)
Wannenstecker mit 7 weiteren Ports und Versorgungsspannung, z.B. für den Anschluss eines Displays
Bedienung über handelsübliche RC5-Geräte Fernbedienung
DMX-Receiver vorbereitet (muss in der Firmware adaptiert werden)

In der Abbildung sind die beiden Varianten zu sehen. Warum optional mit Darlington-Array? Ganz einfach: ich habe selbst oft die Anforderung, dass ich nur ein paar mA am Ausgang benötige und dafür jedesmal die MOSFETs verwenden erscheint mit sehr aufwendig.

Die Platine habe mich diesmal mit 70µ Kupfer produzieren lassen, um höhere Ausgangsströme möglich zu machen. Die Leiterbahnen sind schon recht breit, jedoch würde ich generell nicht mehr als 10A gesamt empfehlen.

Anbei noch die Schaltung und der Bestückungsplan. Wie man sieht habe ich auch einen DMX-Eingang vorgesehen, jedoch noch nicht programmiert. Das wird noch geschehen, aber zunächst stehen noch ein paar andere Funktionen an. Die Firmware (V11) beinhaltet derzeit nur die Fernbedienung, V21 beinhaltet die Bedienung über Potis und die Programmumscaltung über Taster. Dann schweben mir noch ein paar mehr Funktionen vor. Ich wurde auch schon zu anderen Programmen gefragt. Mal sehen, was sich so alles machen lässt.

Ich hoffe, dass ich keine grundlegenden Fehler im Layout/Schaltung habe. Zumindest sind alle Tests bisher positiv verlaufen. Für Anregungen, Kritik, Wünsche etc. bin ich jederzeit offen.

Schalt- und Bestückungsplan:

ATMega8UniContr v51sch.pdf: (56.41 KiB) 572-mal heruntergeladen

ATMega8UniContr v51Best.pdf: (32.44 KiB) 457-mal heruntergeladen

Programm-Versionen:

Hinweis zur Fernbedienung: der Quellcode ist für eine Universal-Fernbedienung vivanco UR12 im TV-Modus Code 102 voreingestellt. Andere FBs oder Codes bedingen meist andere Tastencodes, die im Quelltext angepasst werden müssen.

Programm v11 Mega88:

4K-RC5-v11_20100219.zip: (84.78 KiB) 345-mal heruntergeladen

fernbedienbar mit Universal-FB und Philips-TV-Modus
4 Programmteile mit Zifferntaste aufrufbar: 7:"weiß", 8:"RGB", 6:"HSB manuell", 9:"HSB-Fading"
Gesamt-Helligkeit über Kanal +/-
manuelle Farbanpassung RGB: 1: rot, 2: grün, 3: blau zur Farbwahl und Lautstärke zur Einstellung
manuelle Farbanpassung HSB: 1: Sättigung, 2: Farbton zur Farbwahl und Lautstärke zur Einstellung
im Fading-Prigramm: 3 zur Geschwindigkeit Fading mit Lautstärke +/-
Speicherung eines Programms als Startprogramm: Taste 0, >> (Vorwärts)
Aus-/Einschalten möglich
div. Spezialtasten für voreingestellte Farben

Programm v21 Mega168:

4K-RC5-v21_20100405.zip: (93.78 KiB) 335-mal heruntergeladen

Funktionsumfang von v11
einige Farben und Funktionen der Fernbedienung etwas angepasst/verbessert
Anschluss-Möglichkeit für 5 Potis (4x Farbe, 1x Helligkeit); Enable über PB6 (Brücke anstelle von C1); ADC-Ports 1-4, 6)
Anschluss-Möglichkeit eines Tasters an PB0 (im Wannenstecker gegen Masse Kontakte 9/10) zur manuellen Programmumschaltung, Entprellen über 100nF-Kerko

turi · Sa, 29.05.10, 18:17

Es gibt Neues vom Controller: die Firmware hat sich deutlich weiter entwickelt. Ich stelle sie hier wieder zum Download bereit.

Neu ist vor allem auch die Funktionalität als DMX-Empfänger. Man kann jetzt den gesamten Controller per DMX ansteuern. Das öffnet wieder eine Vielzahl von Anwendungen. Auch die Individualprogramme sind per DMX erreichbar.

Weiterhin wurde der Anschluss eines Displays vorgesehen. Darüber werden verschiedene Werte angezeigt, u.a. die Tastenwerte der Fernbedienung. Auch ein Taster zur Umschaltung der Programme ist verfügbar.

Programm v33 Mega168:

4K-RC5-v33_M168_20100527.zip: (54.49 KiB) 326-mal heruntergeladen

Funktionsumfang von v21
Anschluss eines Displays zur Anzeige von Programm, Werten der Fernbedienung etc.
zusätzliches Strobo-Programm
DMX-Empfang auf 6 Kanälen mit Mehrfachbelegung, Startadresse 1 derzeit fest im Quellcode
Standalone-Programme für Strobo und Fading im DMX-Modus

mash.m · Di, 01.06.10, 06:36

moin,

und was kostet der bausatz bzw. die komplett bestückte platine mit fet´s?

gruß markus

heady1890 · Di, 20.07.10, 18:06

Hallo turi!

Ich arbeite gerade an einem so ähnlichen Projekt. Ich versuche zu verstehen wie der Aufbau funktioniert, kenne mich aber nicht ganz aus.

Du steuerst, wie du geschrieben hast, über Hardware PWM's die einzellnen Farben. Die Ausgänge vom Atmega sind direkt mit IC1/4 und dem IC2 verbunden. Was machen diese Komponenten und Bezeichnung haben die?

Du hast ganz recht im Schaltplan 5 Pins. Der letzte ist direkt mit der Eingangsspannung(12V?!?) verbunden und die anderen sollten doch für die 4 Farben sein.
Diese werden über die FET's gesteuert an denen am Gate der IC1 und IC4 hängt, am Source hängt auch wieder die Versorgungsspannung und der Drain geht raus zu den Farben? Ich verstehe das nicht ganz wie das funktionieren soll. Könntest du den Aufbau bitte erklären?

Sry, habs nach etlichen male anschauen endlich verstanden ^^ Könntest du mir bitte nur sagen welche Komponenten die IC1/4 und der IC2 sind?

mfg
Lukas

turi · Di, 20.07.10, 21:07

Hallo Lukas,

der Controller kann in 2 Varianten gebaut werden: mit Mosfets oder mit Darlington-Ausgang (s. Fotos). Für die Mosfet-Variante werden IC1/4 bestückt (die Mosfet-Treiber) und die Mosfets, für Varianten 2 nur IC2 als Darlington-Array ULN2803. Das ist das Geheimnis.

Dann die Frage zu den Mosfets: die LEDs sind auf CA (gemeinsame Anode) ausgelegt, deshalb lie +12V direkt am CA pin 5 der Schraubklemme. Die anderen 4 Pins sind die Farben. Die Mosfet schalten dann diese Seite einfach auf Masse durch und die LED leuchet. Das ist alles.

heady1890 · Mi, 21.07.10, 12:13

Danke für die schnelle Antwort

Wozu brauchst du die IR4427? Könntest du nicht direkt die FET's mit dem Atmega ansteuern?

Das ist ein schönes Projekt von dir. Sobald ich weiter bin werde ich es auch im Forum veröffentlichen

turi · Mi, 21.07.10, 12:25

Die verwendeten MOSFET-Treiber sind die TC427, man kann aber auch andere Typen verwenden. Das Schaltverhalten der MOSFETs ist damit besser (teilweise auch geringere Erwärmung), aber man kann auch ohne arbeiten. Dann muss aber zumindest ein Widerstand (ca. 100 Ohm) eingesetzt werden.

Raths · So, 10.04.16, 21:50

Hallo zusammen, ich blicke nicht ganz durch. Ich würde gerne led unter meinem Bett, TV und Schreibtisch installieren aber nur eine Fernbedienung benutzen für die 3 Kreise. Bin hier anscheinend fündig geworden

Trotzdem verstehe ich nur Bahnhof. Was brauche ich für eine Fernbedienung? Wo kriege ich die Platine her? Gibt es eine Schritt für Schritt Anleitung mit guter beschreiben?
Mfg
Markus M.

Borax · Mo, 11.04.16, 15:37

Hallo Markus,
welcome on board!

Trotzdem verstehe ich nur Bahnhof.

In diesem Fall würde ich vom Selbstbau abraten. Das Mi-Light System bekommt man recht günstig bei Amazon und es kann bis zu 4 Kreise mit einer Fernbedienung steuern. Beispiel: http://www.amazon.de/Empf%C3%A4nger-con ... ht+4-zonen