PWM foxlight: Unterschied zwischen den Versionen

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(LED's goes LEDs)
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Ihr könnt gerne im [http://www.mikrocontroller.net/topic/103863 Forum] (oder auf der Wiki diskussionsseite) mitreden, ich habe einen Post dazu erstellt: http://www.mikrocontroller.net/topic/103863
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==Anforderungen an das Projekt==
==Anforderungen an das Projekt==
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Mit diesen Anforderungen ist meine Wahl auf LEDs gefallen. Anstelle des Kaufs von Weißen, Blauen und Roten LEDs habe ich mich dazu entschieden Weiße und RGB-LEDs zu kaufen (wenn schon, denn schon), was auch gleichzeitig die Möglichkeiten stark erweitert.
Mit diesen Anforderungen ist meine Wahl auf LEDs gefallen. Anstelle des Kaufs von Weißen, Blauen und Roten LEDs habe ich mich dazu entschieden Weiße und RGB-LEDs zu kaufen (wenn schon, denn schon), was auch gleichzeitig die Möglichkeiten stark erweitert.
*Steuerung der lampe flexibel
*Flexible steuerung der Lampe
Wahl ist auf CAN gefallen, da relativ billig und hierzu schon einige Referenzprojekte existieren.
Wahl ist auf CAN gefallen, da relativ billig und hierzu schon einige Referenzprojekte existieren.
===Warum selbst bauen===
===Warum selbst bauen===
Schnell erklärt: Vergleichbare Lampen sind erst ab einem vier stelligen Euro Betrag zu haben. <br/>Und einmal ehrlich: Wer hat schon eine Lampe, die man updaten kann? :)
Schnell erklärt: Vergleichbare Lampen sind erst ab einem vier stelligen Euro Betrag zu haben. <br/>Und einmal ehrlich: Wer hat schon eine Lampe, die man updaten kann? :)
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==Der Bau==
===Beim Eigenbau zu beachten===


==Technische Eigenschaften==
===Kosten===
[[Bild: foxlight_bottom1.jpg|180px|thumb|right|Unterseite der Metallplatte]]  
 
===Dokumentation===
 
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==Allgemeine Eigenschaften==
[[Bild: Foxlight_layout_chassis1.jpg|180px|thumb|right|Skizze des Gehäuses]]  
===Die LEDs===
===Die LEDs===
Zugegeben sie waren nicht gerade billig, aber sie haben es in sich.  
Zugegeben sie waren nicht gerade billig, aber sie haben es in sich.  
Mein Wahl: [http://www.leds.de/c1293/High_power_LEDs/Seoul_Z-LED_P4_P5.html Seoul-LEDs]
Mein Wahl: [http://www.leds.de/c1293/High_power_LEDs/Seoul_Z-LED_P4_P5.html Seoul-LEDs]
*15 Mal Weiß Seoul-P4 - á~bis3 Watt - 240Lumen
*15 Mal: Weiß Seoul-P4 - á~bis 3Watt - 66 Candela (66156 mcd)
*12 Mal RGB  Seoul-P5 - á~1Watt     - 78 Lumen
*12 Mal: RGB  Seoul-P5 - á~ 1Watt   - 21.5 Candela (21501 mcd)
===Ansteuerung===
====Mikrocontroller Part====
*Via PWM @ Atmega 8 @ 16MhZ
Um flexibel zu bleiben habe ich linke- und rechte-Seite der Lampe so realisiert, dass man die Farben beider Seiten getrennt voneinander steuern kann.<br/>
Sprich es werden 7 PWM-Ausgänge benötigt, die ich softwaremäßig realisiert habe.
*Steuerung via [[CAN|CAN-Bus]] und solange es noch keine endgültige Version ist, via [[UART|Rs232]]
Derzeit kommt die [http://www.kreatives-chaos.com/artikel/can-testboard CAN-Testplatine] von http://www.kreatives-chaos.com zum Einsatz
====Power Part====
Selbst entwickelte Platine mit Hex-FET's Rds(on) = 0.04 Ohm.
===Ausführung===
===Ausführung===
LEDs werden auf der Unterseite einer Metallplatte befestigt. Sie strahlen dann auf ein Diffusierte Plexiglas Scheibe (also auf eine trübe).
LEDs werden auf der Unterseite einer Metallplatte befestigt. Sie strahlen dann auf ein diffusierte (also auf eine trübe) Plexiglas Scheibe.
Auf der Oberseite der Metallplatte habe ich kleine (passive) Kühlkörper angebracht, die Kabel herraus geführt sowie die Elektronik vorerst befestigt.
Auf der Oberseite der Metallplatte habe ich kleine (passive) Kühlkörper angebracht, die Kabel heraus geführt sowie die Elektronik vorerst befestigt.
===Farben===
===Farben===
Grundsätzlich kommt derzeit ein abgeändertes [http://de.wikipedia.org/wiki/HSV-Farbraum HSV (to RGB)] Verfahren zum Einsatz. Derzeit ist die Umrechnung (Bei voller Sättigung) auf 255 Farben ausgelegt.<br/>
Grundsätzlich kommt derzeit ein abgeändertes [http://de.wikipedia.org/wiki/HSV-Farbraum HSV (to RGB)] Verfahren zum Einsatz. Derzeit ist die Umrechnung (Bei voller Sättigung) auf 255 Farben ausgelegt.<br/>
Sprich, die Einstellung der Farben erfolgt über drei Werte: (H)Farbton, (S)Sättigung, (V)Leuchtstärke (Englisch: Hue, Saturation, Value) von 0 bis 255.<br/>
Sprich, die Einstellung der Farben erfolgt über drei Werte: (H)Farbton, (S)Sättigung, (V)Leuchtstärke (Englisch: Hue, Saturation, Value) von 0 bis 255.<br/>
Zusätzlich existiert noch eine Speed einstellung, die einen Mood light Effekt erzeugt.
Zusätzlich existiert noch eine Speed Einstellung, die einen Moodlight Effekt erzeugt.




==Technische Details==
==Projekt Details==
===Control Part===
===Control Part===
[[Bild: foxlight_control_schematic1.jpg|80px|thumb|right|Atmel Control Part]]
[[Bild: Foxlight_control_schematic1.png|120px|thumb|right|Power Part]]
*Via PWM @ Atmega 8 @ 16MhZ
Um flexibel zu bleiben habe ich linke- und rechte-Seite der Lampe so realisiert, dass man die Farben beider Seiten getrennt voneinander steuern kann.<br/>
Sprich es werden 7 PWM-Ausgänge benötigt, die ich softwaremäßig realisiert habe.
*Steuerung endgültig via [[CAN|CAN-Bus]] und bis dahin via [[UART|Rs232]].
Derzeit kommt die [http://www.kreatives-chaos.com/artikel/can-testboard CAN-Testplatine] von http://www.kreatives-chaos.com zum Einsatz
 
''Achtung:'' Schaltung noch nicht getestet.
''Achtung:'' Schaltung noch nicht getestet.
===Power Part===
[[Bild: Foxlight_power_schematic1.png|120px|thumb|right|Power Part]]
Selbst entwickelte Platine mit Hex-FET's Rds(on) = 0.04 Ohm.


===Power Part===
[[Bild: foxlight_power_schematic1.jpg|80px|thumb|right|Power Part]]
Ich denke der Power Part ist noch nicht einmal annähernd optimal, funktioniert haber.<br/>
Ich denke der Power Part ist noch nicht einmal annähernd optimal, funktioniert haber.<br/>
Meiner Meinung nach zu verbessernde Punkte:  
Meiner Meinung nach zu verbessernde Punkte:  
*Widerstände aus der Schaltung entfernen (sind als sicherheitsmaßnahme eingebaut)
*Widerstände aus der Schaltung entfernen (sind als Sicherheitsmaßnahme eingebaut)
*Bessere FET's verwenden, falls vorhanden (diese werden bei Volllast heiß, Rdson=0.04 Ohm)
*Bessere FET's verwenden, falls vorhanden (diese werden bei Volllast heiß, Rdson=0.04 Ohm)
*Mit Oszi störeinfälle an den Gates der Fet's messen ob vorhanden (Steuerleitungen liegen nahe beisammen)
*Mit Oszi störeinfälle an den Gates der Fet's messen ob vorhanden (Steuerleitungen liegen nahe beisammen)
===Spannungsversorgung===
Die ist derzeit unspektakulärer gelöst, als sich sicherlicht maner erwartet hätten: Ein AT-Netzteil eines alten Computers kommt zum Einsatz.<br/>
In Planung ist ein halogen Trafo mit annähernd 100W


===To-Do's===
===To-Do's===
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*Gehäuse
*Gehäuse
*Ev. IR-Empfänger implementieren
*Ev. IR-Empfänger implementieren
*Ev. [http://www.mikrocontroller.net/topic/25045 Touch] Funktion einbaun - Lampe mit Berührung ein/aus schalten.
*Ev. [http://www.mikrocontroller.net/topic/25045 Touch] Funktion einbauen - Lampe mit Berührung ein/aus schalten.


==Mein Highlights==
==Mein Highlights==
*Ich hatte davor noch nichts mit Lichttechnik zu tun und damit hat mir das Umrechnungsverfahren [http://de.wikipedia.org/wiki/HSV-Farbraum HSV to RGB] besonders gut gefallen.
*Ich hatte davor noch nichts mit Lichttechnik zu tun und damit hat mir das Umrechnungsverfahren [http://de.wikipedia.org/wiki/HSV-Farbraum HSV to RGB] besonders gut gefallen.
*Das ist mein erstes AVR-Projekt
*Das ist mein erstes AVR-Projekt
*Mein erstes Projekt mit BUS anbindung
*Mein erstes Projekt mit BUS Anbindung


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//Quellcode kommt hier rein
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==Weblinks==
==Weblinks==

Version vom 27. Juni 2008, 15:01 Uhr

Ihr könnt gerne im Forum (oder auf der Wiki Diskussionsseite) mitreden, ich habe einen Post dazu erstellt: http://www.mikrocontroller.net/topic/103863

Foto PWM foxlight
Seitenansicht der Lampe im derzeitigen Projektstatus
Basisdaten
Leuchtstärke weiß: 15 * 240Lumen
Leuchtstärke RGB: á Farbe 12 * 75Lumen
Gesamtverbrauch volllast: ~70Watt
Projektstatus
Entstehung; LED-Ansteuerung funktioniert, CAN-im Aufbau, Gehäuse noch fehlend


Anforderungen an das Projekt

  • Die Grundidee war eine Zimmerlampe mit veränderbarem Weißton zu bauen, die noch dazu wenig Energie benötigt

Veränderbar heißt in diesem Fall, eine Verschiebung des Weißtons in Richtung Rötlichem- und Bläulichem-weiß. Bläuliches Weiß trägt dazu bei, später müde zu werden und rötliches Weiß ist angenehmer.

Mit diesen Anforderungen ist meine Wahl auf LEDs gefallen. Anstelle des Kaufs von Weißen, Blauen und Roten LEDs habe ich mich dazu entschieden Weiße und RGB-LEDs zu kaufen (wenn schon, denn schon), was auch gleichzeitig die Möglichkeiten stark erweitert.

  • Flexible steuerung der Lampe

Wahl ist auf CAN gefallen, da relativ billig und hierzu schon einige Referenzprojekte existieren.

Warum selbst bauen

Schnell erklärt: Vergleichbare Lampen sind erst ab einem vier stelligen Euro Betrag zu haben.
Und einmal ehrlich: Wer hat schon eine Lampe, die man updaten kann? :)

Allgemeine Eigenschaften

Skizze des Gehäuses

Die LEDs

Zugegeben sie waren nicht gerade billig, aber sie haben es in sich. Mein Wahl: Seoul-LEDs

  • 15 Mal: Weiß Seoul-P4 - á~bis 3Watt - 66 Candela (66156 mcd)
  • 12 Mal: RGB Seoul-P5 - á~ 1Watt - 21.5 Candela (21501 mcd)

Ausführung

LEDs werden auf der Unterseite einer Metallplatte befestigt. Sie strahlen dann auf ein diffusierte (also auf eine trübe) Plexiglas Scheibe. Auf der Oberseite der Metallplatte habe ich kleine (passive) Kühlkörper angebracht, die Kabel heraus geführt sowie die Elektronik vorerst befestigt.

Farben

Grundsätzlich kommt derzeit ein abgeändertes HSV (to RGB) Verfahren zum Einsatz. Derzeit ist die Umrechnung (Bei voller Sättigung) auf 255 Farben ausgelegt.
Sprich, die Einstellung der Farben erfolgt über drei Werte: (H)Farbton, (S)Sättigung, (V)Leuchtstärke (Englisch: Hue, Saturation, Value) von 0 bis 255.
Zusätzlich existiert noch eine Speed Einstellung, die einen Moodlight Effekt erzeugt.


Projekt Details

Control Part

Power Part
  • Via PWM @ Atmega 8 @ 16MhZ

Um flexibel zu bleiben habe ich linke- und rechte-Seite der Lampe so realisiert, dass man die Farben beider Seiten getrennt voneinander steuern kann.
Sprich es werden 7 PWM-Ausgänge benötigt, die ich softwaremäßig realisiert habe.

Derzeit kommt die CAN-Testplatine von http://www.kreatives-chaos.com zum Einsatz

Achtung: Schaltung noch nicht getestet.

Power Part

Power Part

Selbst entwickelte Platine mit Hex-FET's Rds(on) = 0.04 Ohm.

Ich denke der Power Part ist noch nicht einmal annähernd optimal, funktioniert haber.
Meiner Meinung nach zu verbessernde Punkte:

  • Widerstände aus der Schaltung entfernen (sind als Sicherheitsmaßnahme eingebaut)
  • Bessere FET's verwenden, falls vorhanden (diese werden bei Volllast heiß, Rdson=0.04 Ohm)
  • Mit Oszi störeinfälle an den Gates der Fet's messen ob vorhanden (Steuerleitungen liegen nahe beisammen)

Spannungsversorgung

Die ist derzeit unspektakulärer gelöst, als sich sicherlicht maner erwartet hätten: Ein AT-Netzteil eines alten Computers kommt zum Einsatz.
In Planung ist ein halogen Trafo mit annähernd 100W


To-Do's

  • CAN-Implementieren
  • Temperaturfühler in der Lampe (LM75 oder ähnliche)
    • Ev. einen kleinen gesteuerten Lüfter
  • Erstes Ätzen der Control Platine
  • Gehäuse
  • Ev. IR-Empfänger implementieren
  • Ev. Touch Funktion einbauen - Lampe mit Berührung ein/aus schalten.

Mein Highlights

  • Ich hatte davor noch nichts mit Lichttechnik zu tun und damit hat mir das Umrechnungsverfahren HSV to RGB besonders gut gefallen.
  • Das ist mein erstes AVR-Projekt
  • Mein erstes Projekt mit BUS Anbindung


Weblinks