Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IR-LED auf LED-ControllerBoard mit µC ersetzen?


von Simon (s_g)


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Hallo,

ich habe bisher im Bereich der µC´s nur ein bisschen rumgespielt und bin 
Fachfremd (kurz "Ahnungslos") im Elektronikbereich, versuche aber zu 
lernen, daher verzeiht wenn ich vielleicht blöde Fragen stelle.

Ich würde gerne wissen ob es möglich ist, die IR-LED auf einem 
LED-Strip-Controllerboard (Konkret: LN-CON-IR24B) durch einen µC zu 
ersetzen? Ich würde gerne auf die IR-Fernbedienung verzichten und das 
Ding lieber Drahtlos z.B. mit einem ESP steuern.

Mein Gedanke wäre nun die IR-LED vom Board zu entfernen und einen Pin 
von z.B. einem ESP32 mit dem IR-Dateneingang des LED-Controllers zu 
verbinden.
Würde das dann ensprechend funktionieren wenn ich mit der passenden 
Library die Signale über den Pin ausgebe? In meinem Kopf müsste das 
funktionieren, da ich ja im Endeffekt nur die phyiskalische Verbindung 
ändere, die Daten zur Steuerung aber gleich bleiben.
Oder liege ich hier komplett daneben?

Die IR-Fernbedienung des Controllers nutzt wohl das NEC-Protokoll, wurde 
hier Beitrag "IR-Fernbedienung Protokoll?" schonmal geschrieben.

Leider hatte ich bei dem Thema die IR-LED zu ersetzen bei Google noch 
keinen Treffer, alles was kommt sind dann IR-Brücken oder ähnliches.

mfg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Simon schrieb:
> bin Fachfremd (kurz "Ahnungslos") im Elektronikbereich
Warum machst du nicht einfach eine IR-Sendediode an den ESP? Dann 
hättest du durch den so selbstgebastelten Optokoppler auch gleich noch 
eine Potentialtrennung.

Und vorteilhafterweise könntest du die originale Fernbedienung notfalls 
weiterverwenden.

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter D. (peda)


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Man kann mit einem MC den gleichen Code senden, wie ihn ein IR-Empfäger 
ausgibt. Man muß nur die Erzeugung der Trägerfrequenz weglassen.

https://github.com/crankyoldgit/IRremoteESP8266/blob/master/examples/IRsendDemo/IRsendDemo.ino

: Bearbeitet durch User
von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Da gibt es ein Problem:

Die Fernbedienung moduliert das Signal für die IR-LED mit 38kHz. Damit 
wird Dein ESP erstmal nichts anfangen können bzw. zumindest teilweise 
fehlinterpretieren.

Der bisherige IR-Empfänger TSOPxxx (hier wären nähere Infos angebracht) 
filtert die Modulation nämlich raus.

Vielleicht kann man die Modulation mit einem RC-Tiefpass wegbekommen. 
Das wäre auf jeden Fall einen Versuch wert. Invertieren muss man das 
Signal dann aber auch noch, dafür reicht dann ein NPN-Transistor.

> Würde das dann ensprechend funktionieren wenn ich mit der passenden
> Library die Signale über den Pin ausgebe?

Du kannst auf das LN-CON-IR24B also eine eigene Software installieren? 
Wenn ja, dann wäre IRSND das richtige. IRSND kann die IR-Signale 
sowohl moduliert als auch unmoduliert ausgeben.

Aber vermutlich habe ich Dich falsch verstanden. Willst Du jetzt noch 
einen weiteren ESP einbinden oder den vorhandenen? Eine Zeichnung über 
den prinzipiell geplanten Aufbau (vorher/nachher) wäre hilfreich.

: Bearbeitet durch Moderator
von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Simon schrieb:
> Ich würde gerne auf die IR-Fernbedienung verzichten und das Ding lieber
> Drahtlos z.B. mit einem ESP steuern.

Achso, jetzt habe ich Dich verstanden. Du willst das IR-Signal per 
WLAN-Brücke übertragen, also so:
1
+--------------+  K   +-----+  WLAN   +-----+  K   +------------+
2
| LN-CON-IR24B | ---> | ESP | ------> | ESP | ---> | LED Stripe |
3
+--------------+      +-----+         +-----+      +------------+
4
K=Kabel oder IR

mit IRMP und IRSND wäre das machbar. Auf dem linken ESP kommt 
IRMP zum Einsatz, welcher das NEC-Signal decodiert und dann als 
UDP-Paket an den rechten ESP schickt. Dieser läuft dann mit IRSND, 
welches das über WLAN-empfangene UDP-Paket wieder in einen IR-Frame 
konvertiert (ohne Modulation) dann an den LED-Stripe schickt.

Wenn Du für die Verbindung "K" weiterhin IR benutzt, hättest neben der 
galvanischen Trennung auch eine generische IR-WLAN-IR-Brücke, die ganz 
allgemein auch für andere Anwendungen zu nutzen wäre.

Das UDP-Paket wäre dann 6 Bytes groß:
- 1: IR-Protokollnummer
- 2+3: IR-Adresse
- 4+5: IR-Kommando
- 6: IR-Flags (wie Repetition usw.)

Es gibt auch eine Arduino-Lib von IRMP, siehe 
https://github.com/IRMP-org/IRMP

Eine letzte Frage: Brauchst Du dann überhaupt das Modul LN-CON-IR24B 
noch? Die Kommandos könntest Du ja dann über IRMP mitsniffen und 
anschließend auch autark mit dem Sender-ESP erzeugen. Nur mal so als 
Anregung ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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Simon schrieb:
> Ich würde gerne wissen ob es möglich ist, die IR-LED auf einem

Nein.

Wenn es wirklich eine IR-LED ist, dann sendet die was aus, da kannst du 
nichts reinstopfen.

Vermutlich meinst du aber den IR Empfänger und wenn das nur eine IR 
Photodiode ist: Nein, die kannst du nicht durch einen uC-Ausgang 
ersetzen, da kommt jede Menge Analogelektronik hinter, die Tageslicht 
ausblendet, Verstärkung anpasst, Signal diskriminiert und demoduliert 
und zum Digitalsignal wandelt.
Wenn es aber ein IR Demodulationsempfänger wie TSOP ist, der die ganze 
Analogelektronik schon enthält, und hinten ein empfangenes Digitalsignal 
rauswirft, ja, den kann man ersetzen.
Beim ESP gibt es dann vielleicht noch ein 3.3V/5V Problem, aber das kann 
man lösen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Simon schrieb:
> Ich würde gerne wissen ob es möglich ist, die IR-LED auf einem
> LED-Strip-Controllerboard (Konkret: LN-CON-IR24B) durch einen µC zu
> ersetzen?

Nein. Schon deswegen weil das gar keine "IR-LED" ist, sondern ein 
IR-Empfänger. Die IR-LED sitzt in der zugehörigen Fernbedienung.

> Ich würde gerne auf die IR-Fernbedienung verzichten und das
> Ding lieber Drahtlos z.B. mit einem ESP steuern.

Eine IR-Fernbedienung ist schon drahtlos. Steuere doch die Tasten der 
vorhandenen Fernbedienung. Oder - noch besser - baue dir deinen eigenen 
IR-Sender mit einem µC selber. Die IR-Fernbedienungen verwenden 
praktisch alle das NEC-Protokoll mit dem Systemcode 0xFF00 (siehe 
IRMP und IRSND)

Am allerbesten schmeißt du die Elektronik da drin aber gleich ganz weg 
(ist meist ein kleiner PIC drin) und hängst die drei Logiclevel-MOSFET 
zur Steuerung der 3 Farbkanäle direkt an deinen ESP. Die drei PWM wirst 
du ja noch selber erzeugen können.

von Gerald B. (gerald_b)


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Ich würde einen ESP8266 (Wemos D1 Mini Board) nehmen, das aktuelle Image 
von WLED draufflashen und den ganzen Controller ersetzen.
WLED ist freie Software und sehr mächtig. Du kannst WLED übers WLAN über 
eine HTML Seite konfigurieren.
WLAN Zugang über ein vorhandenes Netzwerk, bei Bedarf auf einen AP mit 
2. WLAN aktivieren, klassische RGB Streifen, RGBW, ww/cw, 1 Kanal, 
RGBwwcw, zig Sorten intelligente Pixel in RGB und RGBW.
WLED telefoniert nicht nach Hause und braucht keinen Server irgendeines 
Anbieters.

von Rainer W. (rawi)


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Frank M. schrieb:
> Vielleicht kann man die Modulation mit einem RC-Tiefpass wegbekommen.

Ganz sicher würde man sie mit einem nachtriggerbaren Monoflop 
wegbekommen.
Bei einem RC-Tiefpass wäre zusätzlich ein Pegelwandler erforderlich.

von N. M. (mani)


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Frank M. schrieb:
> Die Fernbedienung moduliert das Signal für die IR-LED mit 38kHz. Damit
> wird Dein ESP erstmal nichts anfangen können bzw. zumindest teilweise
> fehlinterpretieren.
> Der bisherige IR-Empfänger TSOPxxx (hier wären nähere Infos angebracht)
> filtert die Modulation nämlich raus.

Geht meines Wissens nach mit dem RMT Receiver im ESP. Da kann man (meine 
ich) die Modulationsfrequenz einstellen und er demoduliert das dann für 
einen (selbst noch nicht getestet).

Gleiche Peripherie kann auch senden. Mit und ohne Träger. Je nach dem ob 
man nun per IR senden möchte oder nicht.

von Simon (s_g)


Angehängte Dateien:

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Erstmal danke für die vielen Antworten,

leider habe ich mich wohl für viele nicht klar ausgedrückt. Ich möcht 
den IR-Empfänger vom Board entfernen und für die Steuerung des 
Controllers direkt einen ESP oder ähnliches anschliessen.

Also:
Ist-Zustand:
https://cloud.lleseg.de/index.php/s/sLmmXNk9lwVsKLp

Soll-Zustand:
https://cloud.lleseg.de/index.php/s/ON4LflktVreMGdT



Axel S. schrieb:
> Am allerbesten schmeißt du die Elektronik da drin aber gleich ganz weg
> (ist meist ein kleiner PIC drin) und hängst die drei Logiclevel-MOSFET
> zur Steuerung der 3 Farbkanäle direkt an deinen ESP. Die drei PWM wirst
> du ja noch selber erzeugen können.

Diese Idee hatte ich auch schon und wirds dann wahrscheinlich auch 
werden.
Scheint das einfachste, unkomplizierteste und am wenigsten 
Fehleranfälligste zu sein.

mfg

von Gerald B. (gerald_b)


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Simon schrieb:
> Erstmal danke für die vielen Antworten,
>
> leider habe ich mich wohl für viele nicht klar ausgedrückt. Ich möcht
> den IR-Empfänger vom Board entfernen und für die Steuerung des
> Controllers direkt einen ESP oder ähnliches anschliessen.

Ich hab dich schon verstanden.
Nur hast du dann ein Haufen Gebastel vor dir. Sowohl Hard- als auch 
softwaeseitig. Du hast ebenso durchblicken lassen, das du Anfänger bist. 
Das ist keine Schande, aber wenn ich ein Controllerboard für 2€ und eine 
fix und fertige Software für Null Euro verwenden kann und die Hardware 
sich auf die Erzeugung von 5V für das Controllerboard und die 
elektrische Ansteuerung von 3 Logiclevel FET beschränkt und die 
Alternative irgendwas mit ungewissem Ausgang und einer ungewissen Anzahl 
an Manntagen ist, fällt mir die Entscheidung ziemlich leicht ;-)
Das Schöne an WLED ist, das du es zum Einen im eigenen WLAN steuern 
kannst und zum Anderen wahlweise auch noch einen zusätzlichen 
Accesspunkt aufmachen kannst.
Das hat folgenden Sinn: Wenn die Lampe mehrere Leute per HandyApp 
bedienen können sollen, brauchst du die Anderen nicht in dein WLAN 
lassen, sondern schickst sie auf den AP ;-)

von N. M. (mani)


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Gerald B. schrieb:
> Ich hab dich schon verstanden.
> Nur hast du dann ein Haufen Gebastel vor dir.

Es geht. Ich hatte so ein ähnliches Board auch schon unter der Fuchtel.

Wenn er das meiste vor den Mosfet runter wirft, das ESP Board verbaut 
und dann z.B. Tasmota o.ä. drauf macht...dann ist er relativ schnell 
durch.
Evtl reicht sogar der Spannungsregler. Muss man Mal schauen...

von Jens M. (schuchkleisser)


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Ein fertiger RGB-Dimmer mit ESP drauf geht mit Tasmota, WLED, oder wenn 
man selber was machen will auch mit Arduino.
Wobei ich mir bei WLED nicht sicher bin ob die Pins für R, G und B nicht 
festgelegt sind, will sagen: es geht nicht mit jeder Hardware. Ist lange 
her das ich das probiert habe.
Bei Tasmota ist die Hardware konfigurierbar, da muss man halt nur 
rausfinden welcher Pin was ist und fertig.
Der "H801" ist jedenfalls ein RGBWW-Dimmer (oder ein 5-Kanal 
Schaltmodul) der klasse mit Tasmo funzt und spottbillig ist.

von Gerald B. (gerald_b)


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Jens M. schrieb:
> Wobei ich mir bei WLED nicht sicher bin ob die Pins für R, G und B nicht
> festgelegt sind

Man kann bei klassischen Stripes jedem Kanal einen beliebigen GIPO 
zuweisen. Bei seriellen Pixeln lassen sich RGB in beliebige Reihenfolge 
stellen und dann weiß und eine Farbe nochmals tauschen. So wird die 
Scrolliste nicht unübersichtlich lang.
Habe einen 24V WS2814 RGBW Stripe als SK6812 RGBW zum Laufen bekommen. 
Die Farbzuordnung war etwas crazy, aber es läuft.

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