Контроллер для RGB светодиодной ленты или гирлянды
Пришло время подумать, чем порадовать глаз в новогодние праздники. Предлагаемый мной вариант контроллера RGB-гирлянды на базе микроконтроллера РIC16P628А позволяет воспроизвести 26 цветов и украсить не только ель, но и помещение или фасад здания. Принципиальная схема прибора приведена на рисунке 1.
Рис.1. Принципиальная схема контроллера RGB светодиодной ленты или гирлянды.
Ядром прибора является микроконтроллер DD1, он и выполняет все основные функции, связанные с коммутацией RGB-гирлянды. Генератором тактовой частоты для микроконтроллера служит RC-генератор на кристалле. Вывод для сброса микроконтроллера подключен через токоограничивающий резистор к положительному потенциалу питания.
Таким образом, можно внутрисхемно программировать микроконтроллер. Линейный интегральный стабилизатор напряжения DA1 на 5 В стабилизирует напряжение для микроконтроллера. Все конденсаторы С1-С6 в приборе выполняют фильтрующую функцию.
Диод Шоттки VD1 выпрямляет ток или предохраняет устройство от несоблюдения полярности. Для усиления мощности служат полевые MOSFET-транзисторы VT1-VT3 на затвор которых подаётся управляющий сигнал. В микроконтроллере задействован Watchdog timer, что позволяет аппаратно реализовать контроль над зависанием системы.
Прибор может эксплуатироваться в диапазоне температур от - 40 °С до +85 °С. У RGB-гирлянды ряд преимуществ, очевидные это широкий диапазон рабочей температуры, RGB-светодиоды слабо нагреваются, RGB-светодиоды размещены на гибкой клеящейся ленте и RGB-светодиоды обладают достаточно длительным сроком работы 30-40 лет.
Паять гирлянду из RGB-светодиодов рутинная работа, поэтому я решил купить гирлянду. Три метра RGB-гирлянды я купил на краснодарском радиорынке, за 1 метр 250 рублей.
При подключении RGB-гирлянды убедитесь, что все работающие светодиоды потребляют не больше 5 А при номинальном напряжение питания 12В, таким образом максимальная потребляемая мощность не должна превышать 60 Вт. В таблице 1 приведены устойчивые состояния и коэффициент заполнения.
Таблица 1.
| Состояние | 0 | 1 | 2 |
| Коэффициент заполнения, % | 0 | 50 | 100 |
| Комментарий | Погасшая | Тусклое свечение | Обычное свечение |
Исходя из комбинаторики известно, что RGB-гирлянда имеющая 3 состояния и 3 цвета может быть настроена на 27 статических рабочих состояния, то есть может отображать 26 цветов. Вариант с погасшей гирляндой я из своей работы исключил.
Таблица 2.
| 1 0 0 | 0 1 0 | 0 0 1 |
| 2 0 0 | 0 2 0 | 0 0 2 |
| 1 1 0 | 1 0 1 | 0 1 1 |
| 2 2 0 | 2 0 2 | 0 2 2 |
| 1 2 0 | 1 0 2 | 0 1 2 |
| 2 1 0 | 2 0 1 | 0 2 1 |
| 1 1 2 | 1 2 1 | 2 1 1 |
| 2 2 1 | 2 1 2 | 1 2 2 |
| 0 0 0 | 1 1 1 | 2 2 2 |
В таблице 2 приведены все возможные устойчивые состояния RGB-гирлянды. Комбинируя их, я добился разноцветных световых эффектов.
Рис.2. Печатная плата для контроллера RGB светодиодной лентой или гирляндой.
На рисунке 2 отображена печатная плата и расположение деталей на одностороннем фольгированном текстолите. К статье прилагаю: исходник кода, печатную плату в формате Lay - Скачать (20,5 КБ).
Ковалев А. Ю - aykovalev [at] yandex.ru. РК-2014-11.