LED Ambient-Light für den PC mit FTDI Konverter - Projektbeschreibung

Variante für den PC mit einem FTDI basierten Protokollumsetzer



Die hier vorgestellte Lösung ist für den Einsatz im PC Bereich gedacht und setzt eine PC-Software vorraus, welche den Bildschirminhalt analysiert und in der Lage ist, über ein geeignetes DMX512-Interface, entsprechende Leuchtmittel anzusteuern. Eine für mich sehr vielversprechende Software, die ich im Internet gefunden habe, ist PC Dimmer (Freeware).

Mein eigentlicher Arbeitsbereich beschränkt sich damit auf die Entwicklung einer Hardware, welche von der oben angesprochenen Software angesteuert werden kann. Die entwickelte Schaltung basiert auf dem Projekt openDMX, welches ein USB zu DMX512 Interface ist. Zentrales Element von openDMX ist der, von der Firma FTDI entwickelte, IC FT232BL mit dem ohne Firmware-Entwicklungsaufwand ein einfacher und günstiger USB auf RS232 Adpater gebaut werden kann. Das eigentlich gewollte Protokoll DMX512 wird dabei von dem Treiber im PC generiert und ist am Daten-Ausgang vom FTDI-IC direkt verwendbar. Die DMX512 Daten werden anschließend mehreren Mikrocontroller zugeführt, welche aus den Datenstrom die für sie jeweilig gültigen Daten rausfischen und über jeweils drei PWM-Kanäle die DMX512-Daten in ein für eine RGB-LED ansteuerbares Signal umwandeln. Um genügend Leistung für leistungstärkere LEDs oder LED-stripes zur Verfügung zu haben, werden die PWM-Signale anschließend über einen Leistungstreiber-IC geführt.

Bei dem Entwurf habe ich mich bewusst gegen eine single-Chip Lösung entschieden um das System erweiterbar in der Anzahl der RGB-Kanäle zu halten. Bei den verwendeten Mikrocontrollern handelt es sich um sehr günstige 8-Bit Controller mit integrierten Quarz, die es bereits zu einem Stückpreis von 40 Cent gibt. Pro Mikrocontroller werden drei PWM-Kanäle zu erzeugt. Das System ist ohne Probleme auf bis zu 255 PWM Kanäle erweiterbar !


technische Daten:
  • vier unabhängigge RGB-Kanäle oder 12 single color LED-Kanäle
  • je PWM Kanal eine Leistung von bis zu 15W
  • verlustarme LED-Ansteuerung über PWM
  • Versorgungsspannung der LEDs über externes Netzteil ( 6 - 30Vdc, max. 3A )


Blockschaltbild
PC  Ambient-Light FTDI Blockschaltbild


Schaltplan "Interface_FTDI_4ch" Seite 1
Schaltplan Interface_FTDI_4ch Seite1

Schaltplan "Interface_FTDI_4ch" Seite 2
Schaltplan Interface_FTDI_4ch Seite2



Platine Bestückungsseite
Platine Bestückungsseite

Platine Lötseite
Platine Lötseite


 


Bauteileliste
Bauteil Wert Beschreibung Anzahl Reichelt Bestellnummer
C1 10µF SMD-Tantal-Kondensator, 10µF/16V
1 SMD TAN.10/16
C2 - C10
100nF
SMD-Vielschicht-Keramikkondensator 100N, X7R
9
X7R-G0603 100N
C11
470µF
Elektrolytkondensator, 10x16mm, RM 5,0mm, 470µF, 25V
1
RAD 470/25
C12, C13
27pF
SMD-Vielschicht-Keramikkondensator 27P, NP0
2
NPO-G0603 33P
F1
Sicherungshalter Sicherungshalter, 5x20mm 2
PL 120000
F1
Sicherung Feinsicherung 5x20mm, träge 3,0A 1
TRÄGE 3,0A
IC1
93C46
CMOS seriell EEPROM, 5V, EE 1024X1-BIT SER.
1 ST 93C46 BN
IC2 - IC5
PIC10F222
PIC-Controller SOT-23-6
4
PIC 10F222T-I/OT
IC6, IC7
ULN2003AD
Darlington-Arrays, SO-16
2
ULN 2003 AD SMD
IC8 FT232-BL Converter IC RS232/RS422 USB/Seriell Interface
1
FT 232 BL
J1 - J4
4 pol.
Printstecker, Einzelstecker, gerade, 4-polig (LED stripes)
4
PSS 254/4G
L1
100nH
SMD-Induktivität, 1206, 100nH
1
L-1206AS 100N
Q1
6MHz
Standardquarz, Grundton, 6,0 MHz
1
6,0000-HC49U-S
Q2
IRLM6402
SMD-MOSFET, P-LogL, SOT23, -20V, 3.7A
1
IRLML 6402
R1
1,5k
SMD-Chipwiderstand 0603, 1,5 K-Ohm, 1%
1
SMD-0603 1,5K
R2, R3
27R
SMD-Chipwiderstand 0603, 27 Ohm, 1%
2
SMD-0603 27
R4
2,2k
SMD-Chipwiderstand 0603, 2,2 K-Ohm, 1%
1
SMD-0603 2,2K
R6, R7
10k
SMD-Chipwiderstand 0603, 10 K-Ohm, 1% 2
SMD-0603 10k
R5
1k
SMD-Chipwiderstand 0603, 1,0 K-Ohm, 1% 1
SMD-0603 1,0k
R8 390R
SMD-Chipwiderstand 0603, 390 Ohm, 1% 1 SMD-0603 390
X1 Hohlstecker Hohlstecker (Spannungsversorgung)
1 HEBW 25
X2
USB Buchse Typ B USB-Einbaubuchse, Serie B, gew., Printmontage 1
USB BW
SV2...   36pol. Stiftleiste für PIC Flash Interface
1 SL 1X36G 2,54



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KeiAng

Published on: Sunday, September 14 2014 (8596 reads)
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