Letztes Jahr hab ich mir einen Swimmingpool mit vier
Unter-Wasser-Scheinwerfern gebaut. Jede der Leuchten ist mit je 6 roten,
grünen und blauen 1-Watt-LEDs bestückt.
Nun war ich schon länger auf der Suche nach einem Fader, mit dem ich die
vier Leuchten ansteueren kann. Das, was es so fertig auf dem Markt zu
kaufen gibt, bot nicht, was ich mir vorstelle.
Also hab ich mich dran gemacht, selber einen Fader zu entwickeln,
welcher vier mal drei LED-Stränge mit 16 Bit PWM ansteuern kann, also
insgesamt 12 Kanäle.
Ausstattung und Funktion:
- Zustandsanzeige mit 2-zeiligem Punktmatrix-LCD-Display
- zwei Tasten auf/ab zum Auswählen des Fading-/Farbprogramms
- zwei Tasten langsamer/schneller
- eine Taste zum ein-/ausschalten der LED-Scheinwerfer
- fünf verschiedene Farbverläufe
RGB (es wird zyklisch von R nach G und B durchgefadet)
RGB subtraktiv (es leuchten alle Farben, währans R, G, oder B zyklisch
aus-/eingeblendet wird -> gibt Pastell-Farbverläufe)
das ganze dann jeweils noch sequenziell und zeitversetzt über die vier
Scheinwerfer verteilt
RGB nacheinander einzelne Farbe an-/abschwellend
Konstante Farbwiedergabe von 10 vorgegebenen Farben.
Fading- und Farbverläufe werden in Structs definiert, also beleibig um
neue Sets erweiterbar (solange das Flash vom Controller reicht g).
Hardware und Entwicklungsplattform:
Compiler: AVR-GCC 4.3.2 mit gnu99-flag, AVR-LIBC 1.6.2
Entwicklungsplattform: Kontrollerlab unter Kanotix (Linux-Debian 5.0)
Wichtig: Konstante F_CPU muss vom Compiler mit der Prozessorfrequenz
angegeben werden. Sonst kennen sich die Delayroutinen in <util/delay.h>
nicht aus.
AVR: Atmega8, 8 MHz int. RC-Osz., Fuse-Bytes: Low:0xD4 High:0xE9
Display: Lehner Dabitros YL#202-17/A7 (2 x 20 Z), baugleich mit DEM20231
(gibt's z. B. bei www.elpro.org)
PWM-Controller: MBI5030 von Macroblock
Mit diesem Projekt wird die Steuereinheit vorgestellt, welche zunächst
nur für jeden Kanal eine Status-LED ansteuert. Die 12 LEDs sind auf der
Platine in vier Gruppen zu jeweils R/G/B angeordnet.
ALs nächstes werde ich noch den Leistungsteil entwickeln
(Linear-Konstantstrom-Quellen mit 350 mA, taktbar), aufbauen und
vorstellen, mit dem man dann 12 ganze Stränge von jeweils 6 hinter
einander geschalteten 1-Watt-LEDs treiben kann. Aber das hat dann nix
mehr mit AVR und Software zu tun :).
ALs Programmbasis habe ich Routinen von roboternetz.de für die
Tasterabfrage verwendet, die pwmtable_16[] vom Artikel "LED-Fading" hier
auf'm Board, sowie eine auf 4-bit-io für den KS0066 umgeschriebene
LCD-lib von P. Fleury. Die Bit-Banging-Routinen für die SPI-Ansteuerung
des PWM-Controllers sind selber gebastelt, ebenso wie der Rest. Die
C-Profis hier auf'm Board mögen hier sicher manche Programmierarbeit als
stark verbesserungswürdig einstufen. Aber ich hab gegeben, was ich kann
:)
Ich hab mich nach langem Suchen und Recherchieren auch hier auf'm Board
für einen Hardware-PWM-Controller entschieden. Die üblichen ATmegas
bieten 16-Bit-PWM nur auf einem Kanal - soweit ich das verstanden habe.
und 12-Kanal-Soft-PWM in 16-Bit Auflösung mit einem 8-Bit-AVR hab ich
nirgends gefunden, auch keine Anregungen dazu. Das wird ein 8-Bit-µC
auch ned mit brauchbarem PWM-Zyklus < 10 ms schaffen.
Der MBI5030 schafft 16 Kanäle in 16-Bit-SPWM. Das heißt Scrambling PWM
und bedeutet, dass mit einer überlagerten 10+6-Bit-PWM sehr hohe
PWM-Zyklus-Frequenzen in effektiver 16-Bit-Auflösung erreicht werden.
Ich hab mal nachgemessen: bei einem Takt von 0,5 MHz am GCLK-Eingang des
MBI (für die PWM-Ansteuerung vorzugebender Takt) werden die LEDs bei
16-Bit-SPWM mit 500 Hz angesteuert und das auf 16 Kanälen. Der GCLK darf
aber laut Datenblatt bis 8 MHz betragen, das ergäbe 8 kHZ an den LEDs
(!!). Ich denke, da hört die Diskussion über 16-Bit-Software-PWM und
LED-Flackern wirklich auf. Der MBI5030 kostet bei neumüller.com in
Musterstückzahlen 1,00€/Stück + 12,80€ einmalig für Mindermengenzuschlag
und Versand, das ganze + MwSt.. Dafür z. B. 12 tiny2313 herzunehmen und
einzeln zu proggen lohnt echt ned.
Sourcen für die Firmware sind im zip angehängt.
Viel Spaß damit, Fragen und Anregungen gerne. Aber bitte nicht: "Wozu is
denn sowas gut ... wer braucht denn das überhaupt .." und ähnlichen
Quatsch.
Wenn jemand die EAGLE Schaltplan- und Board-Files will -> PM an mich
Grüße Jürgen
Nun, in der Eingabeseite beim Thread anlegen steht, dass man keine
EAGLE-Files einstellen darf. Ich hab mich d'ran gehalten.
Was ist so schlimm d'ran ? Traust dich nicht, mir eine Mail zu schreiben
?
Peter Fischer schrieb:
> Bekomme leider auch keine Antwort auf meine Mails.. der Schaltplan würde> mir echt helfen.
Juergen hat meine PM auch nicht bekommen, aber aufgrund meines Posts
hier direkt mit mir Kontakt aufgenommen. Super Sache :)
Vielleicht hat das Board ja ein Problem mit dem "__" im Benutzernamen
Sagt mal - hat jemand von Euch eine Antwort vom OP bekommen, oder will
hier jemand nur E-Mail Adressen sammeln.
Hab - wie viele andere auch - ne PM geschickt, aber keine Rekation.
Hi Leute
Ich weiß nicht warum, aber es kommt nie eine PM bei mir an.
Daher vervollständige ich jetzt mal die Adressen-Sammlung um meine
eigene: j.oe@gmx.de. Sonst wird der Thread wirklich noch zum
Adressen-Grab. Und das ist ja nicht Sinn der Sache.
Also, wenn jemand die EAGLE-Files braucht oder Fragen zum Projekt hat,
dann mailt mir.
Grüße und schönes WoEnde
Jürgen
Den MBI5030 setze ich derzeit versuchsweise ein, um vom Software-PWM
wegzukommen. Mit einem ATMEGA8@16MHz konnte ich zwar eine PWM-Frequenz
von 250Hz gut erreichen. Allerdings wird es dabei insbesondere bei
niedrigen Helligkeitswerten von der Taktrate her schon ziemlich eng.
Außerdem will ich eine PWM-Frequenz oberhalb von 600Hz erzielen, um mit
RGBW-LEDs eine ruhige Beleuchtung zu erreichen.
Um der Diskussion gleich vorzubeugen: nein, eine PWM-Frequenz von 100Hz
reicht mir nicht, da ich das "Flackern" quasi aus dem Augenwinkel
wahrnehmen kann, insbesondere bei Kopfbewegungen.
Der MBI5030 bietet dazu einige interessante Features an, aber der
maximale Ausgangsstrom von 60mA reicht für Highpower-LEDs natürlich
nicht.
Wie müsste ein entsprechender Booster für eine gepulste
Konstantstromquelle auf MOSFET-Basis aussehen, damit Highpower-LEDs
damit angesteuert werden können?
Einige fiktive Anforderungen als Anhalt:
- Eingangsstrom für den Booster 5-60mA (MBI5030)
- Festlegung eines konstanten Ausgangsstroms (z.B. 700mA)
- Versorgungsspannung bis 48V (für Reihenschaltung von mehreren
Highpower-LEDs)
- minimaler Energieverbrauch bei ausgeschalteten LEDs
rudi schrieb:> Lieber Gott im Himmel, nun stell doch die zwei Files hier rein.> So ein Affentanz> Rudi
Nana, Rudi, mal kein Stress.
Ich häng die Files ja schon ran. Kann ja jeder haben.
Man darf's eigentlich nicht, drum hab ich's bisher gelassen.
Einen Leistungsteil dazu hab ich auch schon entworfen. Funktioniert von
der Schaltung her mit den getakteten Konstantstromquellen bereits in
einer anderen Anwendung. Mit dem 4-fach-Fader hab ich's noch nicht
fertiggebaut und getestet. Grundsätzlich sind mit dem Emitterwiderstand
im Leistungspfad beliebige Konstantströme einstellbar. 1,5 Ohm machen so
ca. 320 mA.
Platine ist geätzt, Bauteile liegen daneben, weiter bin ich noch ned
gekommen.
Grüße Jürgen
Jürgen Oelkoch schrieb:> Man darf's eigentlich nicht, drum hab ich's bisher gelassen.
Das hab ich hier schon öfters gelesen, aber wo steht das? In den
Nutzungsbedingungen kann ich nichts finden. Und warum sollte man das
nicht dürfen?
Hä? schrieb:> Jürgen Oelkoch schrieb:>> Man darf's eigentlich nicht, drum hab ich's bisher gelassen.>> Das hab ich hier schon öfters gelesen, aber wo steht das? In den> Nutzungsbedingungen kann ich nichts finden. Und warum sollte man das> nicht dürfen?
Wenn man zu einem Beitrag 'n File hochlädt, dann kommt das als Hinweis
in einem Popup-Window.
Hallo,
Offtopic:
es geht doch mehr darum, der Platzverschwendung Einhalt zu gebieten.
.sch Dateien sind Text Dateien, die sich sehr gut komprimieren lassen.
LED_4fach_Fader_Pool.sch -> Zip 71 kB; 7z 51kB
Jürgen Oelkoch schrieb:> Hä? schrieb:>> Jürgen Oelkoch schrieb:>>> Man darf's eigentlich nicht, drum hab ich's bisher gelassen.>>>> Das hab ich hier schon öfters gelesen, aber wo steht das? In den>> Nutzungsbedingungen kann ich nichts finden. Und warum sollte man das>> nicht dürfen?>> Wenn man zu einem Beitrag 'n File hochlädt, dann kommt das als Hinweis> in einem Popup-Window.
Hab das gerade mal mit einer Dummy-Datei (Endung passend, Inhalt nicht)
getestet, bei mir kommt keine Meldung was vermutl. an Noscript liegen
dürfte.
Aber egal, die Frage warum man das nicht darf bleibt... Wirklich nur um
Platzverschwendung zu vermeiden?!?
Jürgen Oelkoch schrieb:> Wenn man zu einem Beitrag 'n File hochlädt, dann kommt das als Hinweis> in einem Popup-Window.
Nein! Es kommt ein Hinweis, das man für Bilder ein sinnvolles Format
wälen soll:
Für Photos: JPEG
Für Schaltpläne und Zeichnungen: PNG
Das heißt aber nicht das man keine Schaltpläne (ob gezippt oder nicht)
hochladen darf...
Naja stimmt, zippen hätt' ich se auch noch können - hab nicht
d'rangedacht.
Aber nun habt ihr die Files verfügbar - und - jetzt baut mal los und
habt Spass damit :)
Übrigens:
Das mit den getakteten Konstantstromquellen hab ich in einer selbst
konstruierten Zimmerleuchte mit 24 1-W-LEDs in 4 Strängen á 6 LEDs
laufen.
Schaltet sauber als Rechteck durch, ohne verlustreiche Flanken - auch
mit nicht ultraschnellen bipolaren Kleinleistungstransistoren à la BD675
o. ä. .
Dazu wird ein ATtiny2313 mit 14-Bit-PWM an OC1A betrieben. 14-bit
deswegen, weil man so mit PWM-clock = CPU-clock, 8MHz intern und
Fast-PWM auf ne flimmerfreie PWM-Frequenz kommt. Bei 16-bit werden's nur
122 Hz - und das ist zu wenig. Selbst im 15-Bit-Modus mit 244 Hz sieht
man noch leichtes flimmern, wenn man den Blickwinkel schnell
vorbeigleiten lässt - hätt' ich ned gedacht. D'rum 14-bit mit 488 Hz, da
is Ruhe.
Ansonsten wertet der AVR einen Digitaleingang mit Taster gegen GND aus,
womit sich der AVR (fast) wie ein gewohnter Tastdimmer benimmt.
Also: kurz drücken = ein/aus, lang = auf/abdimmen - Ausnahme: Lang
drücken bei ausgeschalteter Leuchte schaltet sofort auf volle Helligkeit
ein. Hat mich nämlich bei den Tastdimmern genervt, wenn man da dunkel
abgedimmt ausgeschaltet hat und nach dem einschalten erst aufs
Hochdimmen warten muss, wenn man's hell will.
Grüße Jürgen
Hallo,
hab ich´s übersehen oder ist das HEX file nicht mit dabei?
Wäre leichter wenn es auch hochgeladen werden würde. dann kann ichs
gleich in den avr schreiben.
Danke schon mal
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