Controlador de faixa LED RGB LED-C-01

Atualmente, a faixa de LEDs multicoloridos se espalhou e é amplamente popular em muitas áreas da atividade humana. Assim, em particular, fitas RGB podem ser encontradas em apartamentos e casas de campo comuns. Muitas vezes, eles são usados ​​como decoração para lojas ou shopping centers. Nos últimos anos, as fitas multicoloridas LED tornaram-se uma decoração para carros e são usadas no ajuste.

Para controlar essa fita, é necessário um controlador especial. Desenvolvemos um dispositivo eletrônico projetado para controlar uma faixa de LED multicolorida - o controlador LED-C-01.




Usando nosso controlador LED-C-01, você pode controlar as faixas de LED de qualquer dispositivo no qual possa iniciar um navegador da Internet, seja um computador de mesa, laptop, tablet ou smartphone. O controlador permite alterar rápida e facilmente a cor da fita, ligar e desligar o dispositivo e também exibir o status atual da fita (ligar / desligar). Tudo isso torna possível controlar a fita a uma distância remota.

Principais recursos do dispositivo


Toda a base elementar é construída com componentes testados pelo tempo e não contém peças caras, o que permitiu reduzir o custo do controlador e aumentar sua confiabilidade.

Ferro
  • Processador ATmega 328;
  • Controle de LED: método PWM;
  • interruptores de energia baseados em transistores de efeito de campo IRL3716
  • 2 canais RGB para conectar tiras de LED;
  • Interface Ethernet para conexão a uma rede;
  • Controlador Ethernet: ENC28J60;
  • – 12 / 24 , .

  • web- ;
  • http- ( GET);
  • LED-C-01 web-.

  • ;
  • : 1535837 ();
  • : 0.25 ;
  • : -25°C 65°C.

O controlador possui uma entrada para energia. A tensão de 12 V e 24 V é suportada (dependendo da tensão de alimentação da própria faixa de LED). Isso permite que você suporte um grande número de tiras de LED de diferentes fabricantes.
Além disso, no painel frontal, existem dois conectores para conectar as fitas RGB em si. Cada conector possui três canais (para controlar as cores vermelho, verde e azul da fita). Cada canal é capaz de suportar uma carga de até 30 A (de acordo com a folha de dados, os transistores podem suportar corrente de até 130 A, mas para isso, é necessário mudar as faixas na placa e instalar radiadores e resfriadores potentes).
Também no painel frontal do dispositivo, há um conector RJ-45 para conectar o controlador à LAN doméstica inteligente.

Inicialmente, planejamos usar em cada um de nossos dispositivos um módulo Ethernet desenvolvido por nós para controlar dispositivos via solicitações HTTP. Portanto, neste controlador, também decidimos usar este módulo.

Depois de desenvolvermos os requisitos básicos para o nosso controlador em desenvolvimento, fizemos o primeiro protótipo do dispositivo usando o método LUT. Verificamos seu trabalho em vários pedaços de tiras de LED (não havia tiras longas à mão) e, certificando-nos de que tudo funcionava como queríamos, pedimos o primeiro lote de placas na fábrica:


Quando as placas chegaram da fábrica, ele foi comprado finalmente fita inteira com 5 metros de comprimento e começamos a montar dispositivos.
Placa principal, sem módulo


Ethernet instalado : Com módulo Ethernet instalado:


Vista da placa pelo lado dos conectores:


Após a montagem, conectamos uma faixa RGB LED de 5 metros ao dispositivo e iniciamos o teste.
Ficamos desapontados. Não, a fita pegou fogo e foi controlada. Mas a transferência do comando para ligar a fita em branco levou ao seguinte (clicável): Escolhemos uma frequência muito alta para o PWM (25 kHz) e a fita brilhou de maneira desigual. Após uma série de experimentos com fitas diferentes, paramos a uma frequência de 750 Hz e tudo se encaixou :) A primeira cópia montada do LED-C-01, antes de ser instalada no apartamento do meu amigo, foi colocada em uma caixa de plástico pronta comprada em uma loja próxima (em KDPV É possível clicar nesta primeira instância e abaixo da foto):








Devido ao fato de o gabinete ter sido selecionado em um curto espaço de tempo, eu tive que usar cola quente: Lado reverso (do lado da montagem em trilho DIN): Montagem do dispositivo: Depois que eu fui atormentado com este gabinete durante a montagem e até tempo de instalação do dispositivo no apartamento de um amigo (para conectar o dispositivo, é necessário desmontar completamente o gabinete e montá-lo), foi decidido montar o gabinete em uma impressora 3D. Para isso, desenvolvemos um modelo de caixa: E imprimimos a caixa em uma impressora 3D (clicável): Como resultado, a segunda cópia ficou assim (clicável):





















Como o controlador é controlado?


O dispositivo é controlado usando o protocolo HTTP (método Get). O controlador se conecta à LAN doméstica inteligente (via conector RJ-45) e pode ser controlado a partir de qualquer dispositivo de computador que também esteja conectado a esta rede.
Atualmente, o SSL não é suportado e, portanto, é fornecida uma palavra secreta especial com a qual você pode restringir o controle do controlador.

Gerenciamento é o seguinte. Ao acessar o controlador a partir de um navegador a partir de qualquer dispositivo de computador, uma página da web é aberta. Nele, você pode definir os parâmetros iniciais: defina o endereço IP do dispositivo e a palavra secreta, além de definir a cor da faixa de LEDs e ligue e desligue a fita.

Todos os argumentos de solicitação necessários são passados ​​em seus parâmetros.
Por exemplo, a ativação da cor branca de uma fita conectada ao segundo canal do controlador é realizada pela seguinte solicitação:
http://192.168.2.18/secretword/?frm=2&red2=255&green2=255&blue2=255&smo2=0

Aqui os parâmetros red2, green2 e blue2, como você pode imaginar, são responsáveis ​​pela cor.
O parâmetro smo2 definido como "0" significa que o interruptor de cores será nítido, não suave.
Se você especificar smo2 = 8, o estado da fita mudará durante oito "intervalos de tempo condicionais" :)
Cada "intervalo de tempo condicional" é de 5 segundos.

Para manipular o primeiro canal, é necessário transmitir as mesmas solicitações, somente em vez de "2" em todos os nomes de parâmetros haverá "1". Por exemplo,
http://192.168.2.18/secretword/?frm=1&red1=255&green1=0&blue1=0&smo1=5

Como resultado dessa solicitação, a fita no primeiro canal passará para vermelho durante cinco "intervalos de tempo condicionais" (ou seja, 25 segundos) :)

Obrigado pela atenção!

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Feliz Dia dos professores!

UPD : corrigidas as informações atuais no artigo.

Source: https://habr.com/ru/post/pt384883/


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