Přihlaste se a využijte web naplno RYBICKY.NET »

Univerzální ovládání osvětlení

 

Články » Univerzální ovládání osvětlení   Vytisknout tuto stránku 

Univerzální ovládání osvětlení

Publikováno: 30.10.2014 • Autor: © davidek75 • Rubrika: Osvětlení

Základní informace:

Po žádostech z několika stran jsem se rozhodl, že sestavím skoro univerzální elektroniku pro ovládání osvětlení z LED pásků, LED čipů, zářivek a žárovek. Denní cyklus se skládá ze tří částí, a to ze "svítání", denního svícení a ze "stmívání". Srdcem všeho je mikroprocesor 16F627A od firmy Microchip. Procesor je taktován interním RC oscilátorem o frekvenci 4 MHz. Navrhl jsem tři verze, a to pro LED pásky, LED čipy s LED driverem s výstupem 5 V a verzi s libovolným výstupním napětím, např. při použití 10V stabilizátoru 78L10 lze tímto ovládat i stmívatelné předřadníky zářivek 0V - 10V (nápad není z mojí hlavy), více ve schématu. Frekvence PWM je 246 Hz s rozlišením 8 bitů tzn. mezi 0 % a 100 % je 256 kroků. Veškeré použití je jen teoretické, prakticky mám odzkoušenu jen verzi pro LED pásky. Ovládání obyčejných žárovek jsem ani nekreslil, myslím si, že v dnešní době už žárovkami nikdo nesvítí, ale po připojení nějakého optické relé a triaku lze ovládat i výstup 230 V např. pro žárovky. Bude-li mít někdo zájem, mohu to promyslet a dokreslit.

 

Ovládání:

Elektronika se nastavuje pomocí tzv. jumperů ( http://cs.wikipedia.org/wiki/Jumper_(po%C4%8D%C3%ADta%C4%8D) )

Tři jumpery slouží k nastavení svítání/stmívání - 15 min., 30 min. a 60 min.

Dalšími sedmi jumpery se nastavuje denní svícení - 6 hod., 7 hod., 8 hod., 9 hod., 10 hod., 11 hod. a 12 hod.

Pokud se nenastaví žádná z voleb denního svícení, pak je navolena doba 13 hodin.

Ovládání je spouštěno spínacími hodinami, tzn. spínací hodiny sepnou zdroj napájecího napětí pro elektroniku a od té doby jede navolený program svítání - denní svícení - stmívání. Vypnutí spínacích hodin je třeba nastavit až po zhasnutí akvária.

 

Konstrukce:

Elektronika je vytvořena na jednostranném cuprexitu o rozměrech 67 x 50 mm pro LED driver a 70 x 43 mm pro LED pásek. Je osázená klasickými součástkami - žádné malé SMD.

Výstup z elektroniky je proveden pomocí tranzistoru, proto je zatížitelnost závislá na použitých součástkách. Při použití součástek uvedených v návodu je to asi 0,8 A pro LED drivery a až 116A pro LED pásky, MOSFET ve verzi pro LED pásky bude potřeba chladit.

Pin č. 3 na patici pro IO je potřeba nějakým způsobem odstranit, nepoužívá se a na DPS nemá dírku, do které by patřil!

DPS obsahuje jednu drátovou klemu - jen verze LED driver 5V

 

Schéma:

verze pro LED pásek

F

 

 

verze LED driver 5V

F

 

 

verze LED driver libovolné napětí

F

 

 

příklad osazené desky verze LED driver 5V

F

 

Soupis součástek :

rezistor


11x 10k http://www.gme.cz/rr-10k-yag-p110-812 jen LED pásek
12x 10k http://www.gme.cz/rr-10k-yag-p110-812 jen LED driver
1x 220R http://www.gme.cz/rr-220r-p110-057 jen LED driver
1x 33k http://www.gme.cz/rr-33k-p110-109
tranzistor


1x BC337/40(C) http://www.gme.cz/bipolarni-tranzistor-bc337-40-p210-019 jen LED driver
1x IRL2203 http://www.gme.cz/unipolarni-tranzistor-irl2203n-p213-254 jen LED pásek
dioda


1x 1N4148 http://www.gme.cz/dioda-1n4148-p220-003
kondenzátor


3x 100nF http://www.gme.cz/ck-100n-63v-y5v-yhc-rm5-08-20-p120-060
1x 100uF/63V http://www.gme.cz/ce-100u-63v-jam-sk-10x13-rm5-bulk-p123-124
1x 100uF/16V http://www.gme.cz/ce-100u-16vt-jam-tk-5x11-rm2-bulk-p123-212
IO


1x 78L05 http://www.gme.cz/stabilizator-pevneho-napeti-78l05-semt-p330-121
1x 78L10 http://www.gme.cz/stabilizator-pevneho-napeti-texas-instruments-78l10-p330-015 jen pro zářivky
1x PIC 16F627A http://www.gme.cz/pic16f627a-i-p-dip18-microchip-p434-229
ostatní


1x patice pod IO 16F627A http://www.gme.cz/sokl-18-p823-003
2x dvojitá svrokovnice do DPS http://www.gme.cz/svorkovnice-ptr-akz120-2ds-5-08-v-grey-p821-001
2x jumper (zkratovací propojka ) http://www.gme.cz/zkratovaci-propojka-jump-sw-p832-014
11x dvojtý kolík pro jumper http://www.gme.cz/oboustranny-kolik-s2g26-2-54mm-p832-025
1x cuprextit http://www.gme.cz/fotocuprextit-50x100x1-5-jednovrstvy-p661-072

 

 

Na adrese níže je ke stažení vše, co budete potřebovat. Se stavbou rád poradím. Program je časově náročný na testování a je otestován pouze v simulátoru, tak snad bude vše fungovat, jak má. Prosím všechny, kteří si toto postaví, aby sem napsali své dojmy, nápady či problémy.

Ještě bych chtěl upozornit na to, že už teď mám v hlavě další nápady jak konstrukci doplnit o další funkce a článek bude časem doplňován.

Každý jede sám za sebe a za případné škody nenesu zodpovědnost!!!

9.11.2014 provedeny úpravy dle návrhu uživatele Designer

http://ulozto.cz/xcxj8SPK/uni-ovladani-v2-0-zip

 

Za správnost informací zodpovídá autor článku, dotazy směřujte na autora. Hodnocení článku hvězdičkami provádí redakce. K článku se vyjádřete pomocí palců (líbilo se / nelíbilo se).

Hodnocení
*****

Líbilo se: 13x Nelíbilo se: 0x Zveřejněno: 30.10.2014 Upraveno: 09.11.2014 Přečteno: 1299x

Schválili: romant **** 09.11.14 • vaaclav *** 09.11.14 • Mrakoplash *** 10.11.14 • slavko **** 23.06.16

Související články
Žádné související články
Další články z rubriky Osvětlení
20.04.2011*****LED osvětlení malého akvária4343x
16.12.2010*****Noční LED osvětlení5938x
16.09.2014*****LED reflektor 2 - pohled do reflektorové duše1147x
10.05.2016*****Obrazový návod na výrobu světelné rampy z LED pásků907x
29.08.2013*****LED osvětlení v praxi, aneb mýty a fakta moderního svícení II2348x
02.08.2012*****Výroba LED osvětlení pod vodu802x
06.07.2011*****Osvětlení: O zářivkách "po miliónté", ale trochu jinak (ECODESIGN)1151x
17.05.2017*****Jednoduché noční osvětlení s regulací intenzity a barevného tónu318x
31.08.2010*****Jak zabránit přehřívání (Větráček)2078x
13.03.2012*****LED osvětlení akvarií - III.3696x

Komentáře návštěvníků
Celkem: 19 záznamů přidat komentář Funkce je dostupná pouze pro přihlášené uživatele

[19] Treeman® 02.02.2015
Sestavil sem podle tvého návodu LED ovládání pro pásky a funguje ke spokojenosti. Jinak díky za velkou pomoc s úpravou programu na PIC 16F628A.

Upravit [18] ® 16.01.2015
Včera večer jsem skládal LED osvětlení na akvarium a použil jsem regulátor LED osvětlení RLP132-400-2C. Náběhová rampa nastavená výrobcem
na 11 minut. Stejný čas je i pro stmívání. Líbí se mi funkce nastavení intenzity svítivosti pomocí vratného tlačítka / není součástí regulátoru /, kterou si regulátor pamatuje i po výpadku napájení. U výrobce jsem si objednal 3 ks, takže jeden ks vyšel na 667,- Kč vč. dopravy.

Upravit [17] ® 28.12.2014
Dobrý den, vzhledem k tomu, že podobný problém s výrobou atd. trápí více akvaristů vkládám odkaz na podobný výrobek.
www.lediscon.cz/…
Funkce je taková, že po sepnutí ovládacího obvodu / např. spínacími hodinami / nabíhá LED osvětlení po zvolenou dobu. Dobu lze u výrobce nastavit až na 11 min, stojí to 100,- Kč navíc.
Po rozepnutí ovl. obvodu dochází ke stmívání zase 11 min. Zatím jsem poptal 4 ks a uvidíme. Plánuji ovládání přes 2 kanálové spínací hodiny, aby se po zhasnutí dal odstavit napájecí zdroj. Pokud dojde k realizaci /nic lepšího za přiměřené peníze jsem zatím nenašel / určitě napíši jak se osvědčí.

[16] Mickey® 24.12.2014
Mno hezký, ale když to neumim složit aby to 100% fungovalo, tak je to na nic.

Myslím že je nás naprostá většina. Jednu takovouhle blbost doma mám(desku+procesor)a v okolí se do toho nikomu nechce. A když jo, tak za nehorázný peníze. Sami v práci berou pár korun a na tomhle by chtěli zbohatnout.

Chtěl bych stmívání do odchovny, pač když se rozsvítí krevetky trochu poskakujou. Mám i předřadníky Quicktronic připravené na to, ale chybí to hlavní :-) Přeji všem hezké svátky

[15] GP® 21.11.2014
k tem mcu - prislo mi celkem povedeny i tohle
cz.farnell.com/…
navic celkem zajimavy ide

Upravit [14] ® 14.11.2014
No výrazně méně pracný je koupit si Arduino www.aliexpress.com/… - 150 kč
k němu hodiny www.aliexpress.com/… (40 kč)
a pokud nám nestačí poněkud vydlácké 8bitové (256 kroků) stupňování tak 12bit driver (4096 kroků)
www.aliexpress.com/… (260kč)
A dva 1k8 odpory za 5kč

Dohromady to je za 450 kč a máte 12ti bitovou PWN na 5V.
Pokud už máte osvětlení se stmívatelným digitálním driverem tak zapojení je otázkou desítek minut a při použití breadboard kabelů samice samice se pájí jen 2 odpory. Pokud vám stačí 256 kroků tak je to za 200kč a bez pájení. Arduino se dá dále rozšiřovat a kontrolovat s ním nakonec můžete úplně všechno :)
Program k tomu kdyžtak pošlu mejlem, funguje v poho, ale pořád je co vylepšovat :)

[13] Designer® 07.11.2014
Pokud spina 50W z 12V, pak spina 50W/12V=4.167A. Vykonova ztrata pri Rds(on)=26.5mR je 0.0265R*4.167A*4.167A=0.460W a to Ti pouzdro TO220 bez chlazeni opravdu unese pri mirnem zahrati (rekneme do 29°C k okoli). Ovsem jak vidis, je tam ve vypoctu ctverec proudu, coz znamena rychle zvysovani vykonove ztraty s rostoucim proudem, proste s druhou mocninou. A tak pri 10A uz to je 2.65W a to uz se ten tranzistor bude hrat poradne (pri 62°C/W je to 164°C na pouzdre bez dalsiho chlazeni nad teplotu okoli), a pri dalsim narustu proudu uz je to vubec strasne moc. Proto mam vyhradu k tomu maximalnimu proudu. To je ovsem stav plne a trvale otevreneho tranzistoru (PWM na max.), v nejake mezipoloze je to soucet vykonove ztraty sepnuteho tranzistoru a vykonove ztraty pri otevirani a zavirani, ktera nastesti diky nizke frekvenci spinani tady nedela az tak moc, ale moc ji nepomaha udrzet co nejnizsi ten velky odpor do gate.

32bit MCU neni mimo nikoho, kdo uz nejaky MCU zvladl. cz.farnell.com/… mas za tu cenu vsechno, vcetne plnohodnotneho prostredi a pises to v C, plus muzes to normalne za behu ladit. Vrele doporucuji, je to nejsnazsi cesta delat paradni veci a pritom nebyt drazsi nez s osmibitem.

[12] davidek75® 07.11.2014
Jsem silnoproudař a vše co umím je získáno samoukou systémem pokus omyl, tím chci říct že za každou radu jsem vděčný a 32bit MCU je asi už mimo mně, verzi LED pásek mám odzkoušenou doma a ten FET mi spíná cca 50W a udržím na něm bez problému ruku. 256 kroků - ano ze začátku jsou skoky znát ale dá se to přežít,je to lepší než ze tmy rozsvítit na plno, verze pro LED drivery jsem dělal "na zakázku" a dotyčnému se nelíbil výstup s jedním BC337, protože má společnou zem a chce aby mu "kmitalo" plus, s LED driverama nemám zkušenost tak jsem mu to udělal dle jeho přání a tento víkend to bude zkoušet pak uvidíme. Zpožďovač na MCLR používám už od dob 16F84A, kdy jsem začínal, o BOD i přizemnění na plus vím

[11] Designer® 07.11.2014
Ovsem dluzim Ti omluvu, mas pouzit IRF540Z a ne obycejny IRF540, takze mas 2x lepsi parametry nez jsem pocital. Ovsem jak uvadis 36A, to ani tak rozumne neuchladis, to by byl poradny chladic, nebo jeste vetrak navic. Spocitej si to a oprav, pro vetsi proudy zmin nutnost chlazeni a nejlepe pouzij jiny MOSFET.

[10] Designer® 07.11.2014
Dalsi veci je, ze pouhych 256 urovni pri pozvolnem rozsveceni ci zhaseni je dost videt, specialne pri prvnich krocich, jsou to dost velke skoky v osvetleni. Pri pouziti 32bit MCU v cene 30Kc bez DPH ( cz.farnell.com/… ) dosahnes rozliseni 16bit oproti Tvemu 8bit a to jeste i pri vyssi frekvenci PWM. Z pohledu dneska je 256 urovni zalostne malo, specialne kdyz se da poridit 256ti nasobne lepsi a nema to vliv na cenu reseni.

Chapu ze jsi pracoval s tim co umis a znas, ale dnes je tohle reseni slabe a nestoji za to co jsi tomu casove jiste venoval.

Kdyz uz to pisu, urcite Te nechci odradit od dalsi prace, a mas-li zajem, nabizim Ti to spolu probrat treba pres vzkazy zde, protoze je skoda to nedotahnout kam to patri ;) .

[9] Designer® 07.11.2014
Verze pro LED pasek ma G vstup IRF540 pres 10k odpor, vhodnejsi by byl 220R (coz vystup PIC zvladne), cimz se snizi ztraty na tomto trnzistoru pri otevirani a zavirani, je zbytecne jej otevirat a zavirat tak pomalu (gate ma kapacitu). IRF540 neni uplne vhodny typ k ziveni jeho G logickym napetim z 5V vstupu, pri vetsich proudech se bude dost zahrivat. IRL2203 (a podobne) by byl vyrazne lepsi volbou. Mimochodem IRF540 ma dost velky odpor v otevrenem stavu, pri 5A na nem nechas 2W, coz uz je bez dalsiho chlazeni moc, bude zhavy az hruza, zatimco jiny typ by byl sotva vlazny.

Verze pro LED driver nema pro vetsinu pouziti dobre vyresen konec z tranzistoru. K ovladani LED driveru pomoci PWM se casto pouziva otevreny kolektor, ktery stahuje vstup LED driveru k zemi. Je to tak proto, ze sepnutim vstupu LED driveru k zemi se vypina a interne ma pull-up, ktery umoznuje LED driveru pracovat ve stavu, ze jeho ridici vstup neni pripojen. S timto koncem proste vetsina LED driveru nebude stmivat, ale pojedou stale, jako by byl vstup odpojen. Lepsi by bylo nechat tam jen BC337 a jeho kolektor vyvest ven jako otevreny kolektor.

Ve verzi s volitelnym stabilizatorem na vystupu pouzivas 78L0X, ale ten nemusi ocenit praci bez zateze, minimalne 1mA by mel trvale tect jeho vystupem. Ono se ani takhle vetsine kusu nic nestane, ale pak narazis na kus, ktery Ti na vystup v okamziku bez odberu proudu bude litat az tak, ze se budes divit, jake je napeti na jeho vystupu. Nepritomnost filtracni kapacity za timto stabilizatorem je pak dalsi chybou.

Reseni restu PIC jak je je zbytecne, stacilo tento vstup prizemnit a vyvod vznikly z /MCLR prepnout na vstup. Pouzity PIC ma BOD, ktery reset dobre resi.

Ja bych na tom jeste zapracoval, elektricky to ma mouchy ;).

[8] Malawi® 04.11.2014
Který dobrý akvarista by se tu našel a postavil by mi to?

[7] kortezhugo® 03.11.2014
Tak odo mňa palec.Cez zimu bude času dosť - tak to hádam vyskúšam.

[6] davidek75® 03.11.2014
Na hotovku nemám čas ani prostor kde bych to dělal , jsem ochoten se stavbou poradit , programátorů a ovládacích programů těch programátorů je mraky. Mám v hlavě i další nápady jako :
-zálohování při výpadku elektřiny
-před úplným začátkem nebo před hlavním světlem sepnout relé které ovládá elektro-ventil CO2
-ovládání pro motorek dávkovače hnojiva
-"noční světlo" tzn. třeba 1/2 až 1 hod po zatmnění to bude ještě slabonce svítit

[5] KarlosS® 03.11.2014
Možná by stálo za to, zveřejnit tady i odkazy na programátor procesoru a programovacího software.

[4] Malawi® 03.11.2014
Za kolik by jsi mi to sestrojil a poslal poštou jako hotovku?

[3] Burik® 02.11.2014
Vůbec nevím o čem je řeč, ale líbí se mi to :-))
Ať to funguje :-)

[2] Lucky005® 02.11.2014
dobre ty!!!

[1] deck® 02.11.2014
Tak tohle asi jen tak někdo dohromady nedá :-) Každopádně dost dobré...

Další články tohoto autora
08.11.2013*****Automatické dávkování hnojiva ver. 3.11855x
09.09.2012*****Bezdrátové noční světlo1186x

© RYBICKY.NET - http://rybicky.net/clanky/1393-univerzalni-ovladani-osvetleni