[ATmega8][C] Oświetlenie schodów - rozważania

To forum jest dla wszystkich pasjonatów mikrokontrolerów AVR Atmela. Wymiana doświadczeń i pomoc dla początkujących w pisaniu programów zarówno w C, Asemblerze jak i BASCOM. Zapraszam znawców tematu, aby pomogli wszystkim początkującym!
ODPOWIEDZ
Awatar użytkownika
Artyliusz
Użytkownik
Posty: 305
Rejestracja: 06 sty 2013, 14:10
Lokalizacja: Z Polski
Kontakt:

[ATmega8][C] Oświetlenie schodów - rozważania

Post autor: Artyliusz » 07 sty 2013, 0:20

Witam Szanownych Forumowiczów!
Chciałbym doradzić się Was w sprawie projektu.
Mianowicie zamierzam zrobić oświetlenie schodów z wykorzystaniem mikrokontrolera, który będzie sterował 15. LED-ami poprzez PWM poprawny fazowo. Po obu wejściach będą bramki podczerwieni oparte na TSOP-ach, które po przerwaniu wiązki będą wywoływały przerwanie zewnętrzne i mikrokontroler będzie rozjaściał LED-y w zależności, która bramka wygenerowała przerwanie.
Mój pierwszy problem to prawidłowe podłączenie ULN2004.
Na schemacie widać przejściowe podłączenie przycisków pod INT0 i INT1, ale jak jest tam zaznaczone będą podłączone TSOP-y. Chyba, że da się to i to. Ewentualnie pod wolne porty PB7 i PB0, ale nie muszą być obecne. W pierwszej idei pod ICP był właśnie podpięty TSOP.
A więc czy prawidłowo umieszczony jest ULN2004? Nie mogłem zbytnio dojść wg noty katalogowej do tego. Również nie wiem, czy może jedna dioda być na tranzystorze, bo tak nieszczęśliwie wyszło.
Dodam, że jestem początkujący i za każdą uwagę jestem wdzięczny.
Co prawda kodu jeszcze nie mam i jedynie co, to robiłem typowe "migania" diodami. Tym projektem będę chciał się więcej nauczyć na temat samego mikrokontrolera i programowania w C. Posiadam płytkę stykową i USBasp - taka "budżetówka".
Z góry dziękuję. :)
Załączniki
sterownik.PNG

Awatar użytkownika
Ertew
Użytkownik
Posty: 1414
Rejestracja: 03 lip 2005, 10:36
Lokalizacja: Leszno
Kontakt:

Post autor: Ertew » 07 sty 2013, 19:30

Układy ULN wyglądają dobrze podłączone. W karcie masz jasno narysowany schemat jednego z 8 stopni wzmacniających tego układu, baza do procesora a obciążenie włączasz między wyjście a dodatnie zasilanie.

Zrezygnuj z łączenia czegokolwiek pod piny kwarca. Jeśli kiedykolwiek przeprogramujesz uC na pracę z zewnętrznym kwarcem, nie będziesz mógł podłączyć mu tego kwarcu i pozostanie wylutowanie uC.
*Zakładam układ będzie montowany w samochodzie, więc będzie narażony na wibracje. Podstawka dobra rzecz, ale wibracje jej wybitnie nie służą.

Postaraj się wygospodarować jedno wyjście sprzętowego PWM do sterowania diodą IR którą umieścisz obok odbiorników IR TSOP.
Jeśli chcesz generować PWM programowo na tyle kanałów, to prawdopodobnie łatwiej będzie generować nośną IR (około 35-40khz) na oddzielnym przerwaniu, niż razem z innymi kanałami PWM.

Programator możesz podłączyć pod te same piny co ULN sterujące LEDami, nie pogryzą się.

Awatar użytkownika
Artyliusz
Użytkownik
Posty: 305
Rejestracja: 06 sty 2013, 14:10
Lokalizacja: Z Polski
Kontakt:

Post autor: Artyliusz » 07 sty 2013, 21:18

Przepraszam jeśli się niejasno wyraziłem i faktycznie wyrażenie "po obu wejściach" jest mylące, ale usprawiedliwię się późną porą. Naprostowując chodzi o schody w domu, co się schodzi z dołu na piętro i z piętra na dół. Dokładniej mówiąc zabiegowe otwarte z piętnastoma stopniami - stąd też 15 diod.
Również nie napisałem, iż nie zamierzałem nawet sygnał do bramki wysyłać za pomocą uC, a na jakimś, jeszcze bliżej nieokreślonym, układziku opartym o klasyczny N555. Jest trochę tego w sieci, choćby nawet ten - http://www.electronic-circuits-diagrams ... kt19.shtml . W sumie chyba nawet dwa takie układy do pary do TSOP-ów, albo jeszcze to przemyślę, bo faktycznie można użyć jeden. Zarazem nie będzie wykorzystywane dodatkowo wyjście mikrokontrolera.
Chyba, iż sądzisz, że łatwiej będzie i praktycznie wykorzystać do tego, tak jak napisałeś, sprzętowy PWM.
Oczywiście diody zamierzałem programowym PWM-em sterować. Dobrze, że zauważyłeś, że porty do programatora ISP można wykorzystywać do ULN. :grin:

Zadam może głupie pytanie, ale poprzez ULN steruje się stanem niskim? To znaczy podanie stanu niskiego na jedno z wejść ULN spowoduje zaświecenie się diody? W sumie patrząc na notę to tam sam negatory, a więc podając stan wysoki z portów powoduje to niski i dioda świeci. Sam siebie zaprzeczyłem. :)

Awatar użytkownika
Ertew
Użytkownik
Posty: 1414
Rejestracja: 03 lip 2005, 10:36
Lokalizacja: Leszno
Kontakt:

Post autor: Ertew » 07 sty 2013, 22:03

Generatora ~36khz do zabawy z odbiornikami IR nie budowałem, samymi odbiornikami też mało się bawiłem, mimo że z recyklingu mam ponad 10 sztuk. Nie mam więc wiedzy praktycznej na temat ich działania.

Mam natomiast trochę wiedzy teoretycznej którą chętnie się podzielę.
Odbiornik musi dostosować się do poziomu oświetlenia zewnętrznego i jak widać w praktyce, świetnie mu się to udaje, piloty IR działają w skrajnych warunkach bez problemu.
Jednakże pewne źródła donoszą, że odbiorniki te uodparniają się także na długotrwały sygnał IR modulowany 36khz, przez co ciągłe wysyłanie sygnału nie ma sensu, trzeba go modulować by odbiornik wychwycił paczki impulsów.
Druga sprawa to konkurencyjne nadajniki - piloty IR. Gdy sygnały generatora i pilotu nałożą się, odbiornik może to wykryć jako impulsy.

W związku z powyższym generator fali nośnej rób jak chcesz, ale wypadało by ten sygnał dodatkowo modulować z mikrokontrolera. Co więcej, obstawiam że uC modulujący sygnał da się wytresować tak, aby po odebraniu impulsu zakłócającego wyłączył własne diody i wysłuchał co ma pilot do powiedzenia :wink:
A to znaczy, że istnieje cień szansy na sterowanie oświetlenia pilotem RTV przy zachowaniu funkcjonalności bariery optycznej.


Z ULN ostatnie stwierdzenie jest trafne. 1 na pinie uC zaświeci LEDa, ponieważ ULN to zaneguje a LED jest podłączony między zasilanie (pewnie 12V) a wyjście ULN które będzie akurat zwarte do masy.

Kolejny pomysł to: czujnik natężenia światła. Jeśli zgasisz światło w okolicy schodów, to te mogły by zaświecić się i powoli gasnąć przez kilka minut.

Awatar użytkownika
Artyliusz
Użytkownik
Posty: 305
Rejestracja: 06 sty 2013, 14:10
Lokalizacja: Z Polski
Kontakt:

Post autor: Artyliusz » 07 sty 2013, 23:07

Też nie mam doświadczeń oprócz pobieżne badanie sygnału z pilota i to chyba był standard Sony, a nie popularny RC5.

Ja również czytałem wzmianki o "uodpornianiu" się czujników na sygnał IR, jeśli jest stale nadawany. Ale myślałem, że tak jest jeśli w ogóle nie jest modulowany i cała "niekształtowana" wiązka jest wysyłana, a sygnał się moduluje na daną częstotliwość co niweluje podatność na zakłócenia i zarazem odbiornik nie "przyzwyczaja" się do wiązki IR.
Nigdy nie miałem do czynienia z bramką optoelektroniczną. Pilot wysyła dopiero paczki impulsów według danego kodowania po naciśnięciu przycisku i jak dotąd nie spotkałem się z odbiornik co się uodpornił na pilot. Ale brama musi cały czas generować sygnał o danej częstotliwości, bo przecież nigdy nie wiadomo kiedy wiązka ma być przecięta.
Schody znajdują się jakby w oddzielnym pomieszczeniu i podatność na inne sygnały z pilotów jest pomijalna, a aż takiego zasięgu piloty nie mają i biorąc pod uwagę rozpraszanie, jest pomijalne. Szczególnie, że na diody odbiorcze musi trafiać pod odpowiednim kątem (prostopadle). Można to też zawęzić zwykłą taśmą obklejając odbiornik lub nawet są w metalowych odbudowach, która pełni właśnie taką "kierunkową" rolę.
Sterowanie pilotem do oświetlenia schodów jest dla mnie zbędne. Nawet nie widzę takiego sensu. Ułatwi to też pisanie programu, gdyż naprawdę nie mam wprawy w tym, a oprócz migania diodami nic innego nie robiłem.
Przemyślę to modulowanie uC.
Da się z jednego wyjścia sprzętowego PWM pociągnąć sygnał na dwie diody nadawcze, czy trzeba też użyć drugi port?

Będę też musiał użyć stabilizatora na 12V tak jak wspomniałeś, bo najpierw chciałem wszystko pod 5V ciągnąć. Od razu muszę wykombinować takowy zasilacz. :o

W sumie nie wspomniałem nic o programie.
Po przekroczeniu bariery, w zależności od której strony będzie się wchodziło, będą rozjaśniane diody od 1 do 15 i świecić gdzieś przez 15 sekund, a potem gasły równie finezyjnie, ale może np. do "środka" - czas wystarczający, aby zejść wygodnie po schodach. W drugą stronę tak samo. Tylko, że tym razem od 15 do 1.
Wiem, pewnie u niektórych wzbudzi to trochę kontrowersji i zaraz jakieś historyjki z ludźmi co na środku schodów się spotkali i zaczęli rozmawiać i nastała ich ciemność egipska, ale osobiście nie przewiduję takich sytuacji.
W sumie wpadło mi teraz do głowy, że można zliczać osoby - ile weszło na schody i ile je opuściło, ale chyba na razie postaram się zrobić "prostą" wersję, bo nie posiadam jak na razie do tego dostatecznych, moim zdaniem, umiejętności.

Co do czujnika natężenia światła to zamierzałem dołączyć załącznik zmierzchowy, aby układ działał po zmierzchu, bo w dzień jest dostatecznie dużo światła i nie trzeba by było manualnie włączać. Ale zamierzałem wkomponować go w układ zasilania, a nie pod wejście mikrokontrolera.

Awatar użytkownika
Ertew
Użytkownik
Posty: 1414
Rejestracja: 03 lip 2005, 10:36
Lokalizacja: Leszno
Kontakt:

Post autor: Ertew » 09 sty 2013, 21:33

Port uC ma szansę uciągnąć dwie diody IR połączone szeregowo, jednak nie zalecam ciągnięcia przewodu podłączonego bezpośrednio do uC dalej niż metr.
Układ będzie działać dużo lepiej jeśli dodasz pojedyńczy tranzystor jak na schemacie T1. Możesz wtedy dać dowolne napięcie zasilania, łączyć diody IR szeregowo bądź równolegle i długie przewody nie powinny szkodzić uC.

Jakie dajesz te diody podświetlenia? Dla LEDów pojedynczych małej mocy możesz dać zasilanie 5V. Przy łączeniu LEDów szeregowo warto dać wyższe napięcie zasilania.
btw, myślałeś o taśmach LED podklejonych pod stopniami? Nie wiem czy nie wyprodukują zbyt dużo światłą, ale idealnie pasują do zasilania 12V.

Z pilotami IR się nie bawisz, ma być bariera i tyle. Dobrze, niech będzie bez wodotrysków. Skoro zaczynałeś od migania LEDami, proponuję zacząć od sekwencji zapalania-gaszenia i barier optycznych. PWM się doda później jak już ogarniesz bramki optyczne. A jak nie ogarniesz, polecam czujki alarmowe PIR. W trybie wysokiej czułości wykrywają każdy ruch.

Awatar użytkownika
Artyliusz
Użytkownik
Posty: 305
Rejestracja: 06 sty 2013, 14:10
Lokalizacja: Z Polski
Kontakt:

Post autor: Artyliusz » 10 sty 2013, 7:47

Tak, wykorzystam tranzystor do diod IR. Gdzieś czytałem, że lepiej jest je łączyć szeregowo. To prawda?

Na końcu każdego wyprowadzenia będzie pojedyncza dioda LED. Każdy stopień będzie miał jedną diodę. Biała 5mm, standardówka.
Owszem, taśma to też rozwiązanie, ale moim zdaniem i zdaniem mojego portfela zbyt drogie. Poza tym mam już na stanie te diody, zakupione kiedyś.

Poczytam jeszcze jak modulować sygnał z pomocą mikrokontrolera i doczytam o przerwaniach. O ile o przerwaniach, w tym zewnętrznych, które właśnie mnie interesują, jest dużo i w literaturze też zawarte, to o modulacji trochę mniej, ale trzeba poszukać. Na dniach, szczególnie w weekend postaram się coś naskrobać.

Awatar użytkownika
Ertew
Użytkownik
Posty: 1414
Rejestracja: 03 lip 2005, 10:36
Lokalizacja: Leszno
Kontakt:

Post autor: Ertew » 21 lip 2013, 19:57

I jak idzie budowa oświetlenia, widać postęp prac?

ODPOWIEDZ