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
Schaltplan "Interface_FTDI_4ch" Seite 1
Schaltplan "Interface_FTDI_4ch" Seite 2
Platine Bestückungsseite
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 | |
Downloads
- Platinenlayout, Bestückungsplan, Schaltplan
- USB-FTDI Windows Treiber: openDMX (ENTTEC)
- Steuerungssoftware: z.B. PC Dimmer (OpenSource) auf www.pcdimmer.de
KeiAng
Publiziert am: Montag, 14. September 2015 (14626 mal gelesen)
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