RGB контроллер с ИК ДУ на PIC12F629/675/683

Power Pic RGB с дистанционным инфракрасным управлением это устройство, которое генерирует цвета с использованием RGB светодиода и может управляться с помощью любого инфракрасного пульта дистанционного управления протокола Sony SIRC.

Эта третья версия проекта Power Pic RGB, цель которой управлять RGB светодиодом, меняя его цвета случайным образом. На этот раз в устройстве используется пульт дистанционного управления для изменения либо для выбора определенного цвета или включения автоматической смены цветов.

Проектирование и внедрение

Как и вторая версия Power Pic RGB, этот контроллер также предназначен для размещения внутри светильника, в виде белого шара, вместе с 3-х Ваттным RGB светодиодом. Светильник "Глобус" доступен в IKEA по цене 9,90 евро.

Микроконтроллер используется такой же, PIC12F629 или PIC12F675, как и в предыдущих проектах Power Pic RGB. Для обработки инфракрасного сигнала в программу добавлена функция отслеживающая прерывание с вывода микроконтроллера. Схема очень похожа на предыдущую Power Pic RGB с добавлением инфракрасного приемника TSOP1738.

Для управления устройством используется универсальный пульт дистанционного управления модели URC11C-9С. Он настроен, чтобы излучать инфракрасный сигнал кодировки SIRC телевизоров фирмы Sony. В этом пульте дистанционного управления код конфигурации 001, но также и другие пульты дистанционного управления протокола SIRC могут использоваться, например RM-870.

Назначение кнопок пульта:

Схема

Схема очень похожа на Power Pic RGB, но с добавлением инфракрасного приемника.

На схеме (слева направо) у нас есть источник стабилизированного напряжения(5V, 1A), выполненный на регуляторе LM7805, микроконтроллер и три МОП транзистора, которые будут управлять светодиодом, внизу TSOP1738, который получает инфракрасные сигналы.

Каждый МОП транзистор может управлять нагрузкой максимум в 600 мА, в соответствии с характеристиками каждый светодиод (красный, зеленый и синий) потребляет только 300mA, что и делает этот MOSFET идеальным для этой работы.

Суммируя токи для 3-х светодиодов мы получаем 900 мА, не считая ток, потребляемый 7805 и самого микроконтроллера, это около 3мА и 4мА. Поэтому имеет смысл на регулятор 7805 поставить радиатор соответствующий по размерам току в 1А.

Инфракрасный приемник TSOP1738 можно заменить на любой из марок, таких как TSOP1238, TSOP31238, SFH5110 и т.д., с частотой модуляции между 38 кГц и 40 кГц. В идеале он должен быть на 38 кГц. R5 и С4 служат фильтрующими элементами для питания TSOP1738, а R4 является подтягивающим для поддержания 5В на выводе GP1, когда сигнал не принимается.

Печатная плата

Схема и печатная плата для устройства были созданы с использованием Eagle от Cadsoft. Плата сделана полукругом, с учетом того, чтобы разместить ее внутри белого шара IKEA. Патрон лампочки должен быть удален из шара, так как вместо него будет смонтирован радиатор для RGB светодиода.

Программное обеспечение

Программное обеспечение написано на языке С и состоит из тройного ШИМ модулятора, декодера SIRC протокола и преобразователя HSV в RGB. Функции модулятора ШИМ и декодера SIRC обрабатываются в прерываниях. Таким образом, основной цикл программы отдан решению оставшихся задач, таких как декодирование кодов кнопок инфракрасного пульта.

Вместо того чтобы дать прямое управление пользователю изменять значения RGB, программное обеспечение реализует цветовую модель HSV для того, чтобы перемещаться по всей цветовой гамме. Цветовая модель HSV может быть воспринята как конус, где каждый компонент представляет следующее:

- Hue(Оттенок): круговая область, которая начинается с чистого красного цвета, синего, зеленого и заканчивается снова красным (см рисунок);
- Saturation(Насыщенность): расстояние, измеренное от центра круговой области, оно представляет количество цвета;
- Value(Значение): расстояние от нижней части конуса, оно представляет собой количество света.

Использование цветовой модели HSV дает пользователю возможность перемещаться по всей цветовой гамме, просто увеличивая или уменьшая Hue. Регулировка насыщенности и значения уточняет выбранный цвет. Это намного проще, чем задавать пользователю отдельно значения красного, зеленого и синего цветов самостоятельно. В качестве примера, если пользователь хочет выбрать светло-голубой цвет, он должен изменить оттенок, пока цвет не будет рядом с синим, а затем уменьшить насыщенность, пока цвет не станет светло-голубым.