RGB контроллер с дистанционным управлением на PIC12F683

Все активнее светодиоды входят в нашу жизнь. Всё эффективнее становится светодиодное освещение. Всё ниже опускаются цены. Всё больше появляется возможностей получения сочных цветов, простоты в управлении. Всё чаще можно увидеть светодиоды в оформлении и декоративном освещении.

В этой статье мы рассмотрим создание простого контроллера управления  светодиодным освещением. Современные компоненты позволяют создавать компактные и в тоже время мощные устройства. Габаритные размеры печатной платы составляют 48х35 мм, при этом общий ток коммутации может составлять 12 A. Диапазон рабочих напряжений 8 — 24 V постоянного тока. Это значит, что контроллер можно использовать как для 12, так и для 24 V сетей.

Ток на канал может быть до 4 А без нагрева платы и с принудительным охлаждением до 7 А на канал. Для управления светом, настройкой режима работы (статика, динамика), включением/выключением мы будем применять дистанционное управление на ИК-лучах.

В качестве пульта выберем готовый пульт для телевизора, в котором используется простая кодировка RC-5 Philips. Удобно применять пульты в виде брелока. Компактные, низкая стоимость, необходимое количество клавиш для формирования большого количества команд.

Так как у нас контроллер управления освещением, то основным его свойством является получение разнообразного количества цветов. Контроллер имеет три канала — это удобно для подключения трех типов светодиодов: красных, синих, зеленых для создания всей палитры оттенков цветового круга,  которые может воспринимать человеческий глаз.

В качестве источников света можно применить RGB-светодиоды или RGB-ленточки, в которых светодиоды сбалансированы для получения белого света.

В программу контроллера встроим функцию плавной смены цвета для любителей,  когда в помещении плавно меняется освещенность и незаметно для человечского глаза меняется палитра цветов всех предметов.

Создадим функцию выбора смешения цветов.

1 — режим монохромных цветов, когда можно выбрать и изменить яркость вручную или автоматически только одного цвета.

2 — режим би-цвета, когда в формировании цвета могут выступить только два основных цвета, комбинации можно выбирать вручную или они переключаются автоматически в динамическом режиме.

3 - полноцветный режим, когда в формировании цвета применяются все три цвета. Цвета изменяются по синусоидальному закону и их амплитуды сдвинуты на 120 градусов.

4 — режим для управления белым светом, когда яркость всех  трех каналов изменяется синхронно. Этот режим только при использовании RGB-светодиодов (ленточек).

Для эффективности управления при переключении из динамического режима в статический, контроллер будет сохранять текущий баланс цветов. Т.е. если Вам понравилось цветовое сочетание, то достаточно нажать кнопку и цветовая картинка остановиться и понравившееся освещение не будет изменяться.

Очень большое распространение получила декоративная подсветка в ландшафтном дизайне. Подсветка растений, аллей, водоемов. Внутри квартиры очень привлекательно смотрится декоративная подсветка узорчатого стекла.

Схема контроллера управления освещением с ДУ

В основе конструкции лежит PIC-микроконтроллер PIC12F683 фирмы Microchip. Светодиод LD1 предназначен для индикации приема сигнала от ИК-пульта. На плате сделана возможность установки двух типов ИК-приемников. TFMN5360 или любого другого выводного. Обратите внимание, что для RC-5 кодировки необходимо приемники с несущей 36 кГц. Для защиты стабилизатора от подключения с неправильной полярностью применен диод D1. В качестве силовых ключей используются n-канальные полевые транзисторы с логическим уровнем управления. Резисторы R8 — R9 предназначены для возможности выполнять внутрисхемное программирование контроллера, чтобы емкость затвора не влияла на сигнал программатора. Соединитель CON1 применяется для внутрисхемного программирования.

Печатная плата и монтажная схема контроллера

Монтажная плата предусматривает установку двух типов ИК-приёмников TFMN5360 или фотоприёмников типа TSOP48. Хочу обратить внимание, что для увеличения чувствительности (или зоны покрытия) можно параллельно устанавливать несколько  фотоприёмников.

Сборка контроллера

Сборка контроллера сложности не представляет. В первую очередь паяем микросхемы и транзисторы, затем конденсаторы и резисторы. В последнию очередь разъемы.

Описание программы

Работа программы обсуждается но форуме http://forum.e-voron.dp.ua/.

Замена комплектующих

В качестве выходных ключей можно применить любые полевые n-канальные транзисторы с логическим уровнем управления. С рабочим напряжением не ниже 20 V для работы с питанием в 12 V и 40 V для работы с питанием 24 V. Если устройство предназначено для использования в бортовой сети автомобиля (12 V) необходимо выбирать параметры для 24 вольтового питания.

Пульты дистанционного управления

Протокол RC-5 Philips получил широкое распространение в дистанционным управлении. Поэтому в продаже можно найти большое количество готовых пультов ДУ, которые можно использовать для подобного типа устройств или заказать в интернет-магазине доставкой товаров с ebay.

Подключение RGB-контроллера к светодиодам

Защитный диод желательно устанавливать в том случае, если планируется эксплуатация устройства в автомобильной сети.

Источник: open.e-voron.dp.ua