Cхема для RGB светодиода на микроконтроллере

Небольшая моя разработка "LumColor" для управления RGB светодиодом. Рассчитана на 0,5 Вт RGB светодиоды с общим катодом.

видео работы устройства

Схема представляет собой контроллер управления на МК PIC18F2550. Контроллеру можно задать 4 различные цветодинамические программы. 1 программа осуществляет плавное "перетекание" различных цветов в течении полторы минуты. 2 производит плавное зажигание и плавное гашение цветов. 3 - дискретное включение цветов. Последняя программа повторяет ту же что и первая, но за 12-15 секунд. Все программы выполняются циклично, по завершению "полного круга" программа повторяется.

схема для RGB светодиода на микроконтроллере
схема для RGB светодиода на PIC18F2550 "LumColor"

Для RGB-светодиода с общим анодом необходим NPN-транзистор PDTD113ZT, при этом эмиттер подключается к минусу, общий анод светодиода на плюс.

RGB светодиоды содержат 3 светодиода в одном. Red (красный), Green (зеленый), Blue (синий). Смешение обеспечивает большое количество цветов, чем 3 основных цвета. Контроллер управляет светодиодом с помощью программного 8 битного ШИМ, при этом общая частота всех трёх каналов - 183 Гц. Частота может меняться в зависимости от частоты генерирующего кварца. Программы задаются с помощью четырех пинового переключателя SA1-SA4, устанавливается при включении устройства. Для выбора программы лишь один из четырех контактов переключателя должен быть включен (замкнуть контакт).

4 пиновый переключатель
4 пиновый переключатель SA1-SA4

В качестве управляющих транзисторов используются специальные сборки биполярных транзисторов PDTB113ZT с резисторами 1К на базу и 10К между эмиттером и базой. Необходимо учитывать вольт-амперную характеристику RGB светодиода. Обычно, скажем, для красного цвета максимальное напряжение 2,2В для зеленого и синего 3,2В. Напряжение, которое поступает на светодиоды - 5В. Токоограничивающие резисторы R2-R4 ограничивают среднее напряжение на светодиоде. Если не возможно достичь необходимых напряжении, то желательно использовать отдельную схему понижения напряжения. Либо с помощью делителей на резисторах, либо стабилизатора с общим напряжением менее 5В.

RGB светодиод
RGB светодиод

Светодиод хорошо нагревается и для его охлаждения лучше использовать радиатор, либо отводить избыток тепла через металлический корпус. Общее потребление тока зависит от текущей программы и выбранного светодиода. Для обспечения стабильной работы устройства, а точнее микроконтроллера желательно установить фильтрующий конденсатор C1 0,1мкФ. В оригинальной схеме конденсатор не был установлен. Джампер (перемычка) JP1 удаляется при перепрошивке микроконтроллера через порт ICSP. Данный порт позволит в будущем обновлять прошивку МК. В схему возможно установить и более мощные светодиоды, но нужно обеспечить соотвествующее питание и более мощные транзисторы.

Печатная плата, внутренняя сторона. Диаметр 3,5см
Печатная плата, сторона 1. Диаметр 3,5 см

Устройство устаналивается в плату диаметром 35 мм. Печатная плата 21кб, 2-хсторонняя. В архиве проект платы в S-layout, а также PDF листы для печати. Изначально рассчитано для установки в цилиндрический корпус вместе с светодиодом. Исполнение смешанное SMD и DIP. Контакты SA1-SA4 размещены на оборотной стороне платы. Они должны быть связаны с выходами контроллера - треубется "металлизация" отверстии. Того же касается коннектора питания "под винт".

Контроллер PIC18F2550 прошивается с следующими конфигурационными словами: USBPLL & CPUDIV1 & PLLPOSTDIV2 & PLLDIV2 & HSPLL & FCMEN & IESODIS & VREGDIS & PWRTDIS & BOREN & BORV42 & WDTDIS & CPA & WPA & TRPA & PBDIGITAL & MCLREN & XINSTDIS & LVPDIS & DEBUGDIS. "LumColor" Прошивка контроллера 2,2кб. Устройство работает сразу и не требует наладки. При включении перед программой установлена задержка в 1 сек. Вероятно подойдет МК PIC18F2455 с этой же прошивкой.

 

Art!P

Комментарии

Аватар пользователя sosokmu

У Вас нет случайно печатной платы в P-CAD 2006 ?

Аватар пользователя admin

Нет. Макета в этом формате не производил. Я никогда не работал в пкаде

Аватар пользователя sosokmu

Можете написать спимок элементов, которые нужно купить.

Аватар пользователя admin

Добрый день. Список элементов на схеме. Сейчас я не помню типоразмеры элементов, SMD бывает разный. Описание элементо в проекте печатной платы нужно смотреть.

Аватар пользователя Sailor

Как реализовать это устройство, если управление будет через переменный резистор с выключателем номиналом 5 кОм? 

Градация цветов в зависимости от положения резистора (от Min. - до Max. ): зеленый-синий-желтый-красный. 

Аватар пользователя admin

Учитывая вольтамперную харакетиристику светодиодов напряжение там от 1,8В до 2,3В. Разные светодиоды имеют свой рабочий диапазон напряжений, у RGB-светодиодов он не одинаковый. Смотрите документацию на светодиод. Можно использовать обычные 1кОм переменные резисторы чтобы подобрать светодиоду необходимый "цвет".
На схеме используется 5В напряжение, но это импульсный ток, он не постоянно идет на светодиод, иначе светодиод сразу бы сгорел.