Ball Of Light kontroleris iš Attiny2313 ir RGB Led

22 06 2012

Šie du kadrai pasako kas tai yra Ball Of Light. Jis padaromas labai elementariai tačiau tuo pačiu sudėtingai. Tereikia prie elektros šaltinio prijungti šviesos šalitinį ir jį sukti, o visa tai fiksuoti fotoaparatų dideliu užlaikymų (30 sekundžių ir daugiau). Šiuos du kadrus dariau panaudojęs stalčiuje turimą įrangą: 7 baltus Led diodus, rezistorių, laida bei 7,4V bateriją. Įrenginys atrodė taip:

images7hp

Viskas su juo gerai, tačiau po pirmųjų bandymų atsiranda poreikis kažko “naglesnio”. Pirmiausiai reikėjo spalvų. Tam reiktu kelių Led įrenginių. Juos keisti nuotraukos darymo procese gana nepatokų, tad iškarto užsiduodame spresti šią problemą. Pirma mintis kuri man kilo buvo RGB Led panaudojimas. RGB Led tai komponentas, kuris susideda iš trijų spalvų (raudonos, žalios ir mėlynos) Led diodų, kuriuos galime valdyti atskirai. Keičiant kiekvienos spalvos intensivumą galimę išgauti nemažai atspalvių pvz:

images1xt

Žiurint tiesiai į generuojamą šviesą viskas atrodo nekaip – spalva nevientisa, o susideda iškelių zonų. Koncentruojant šviesą į kokį tašką gaunami panašūs vaizdai:

Taigi dabar pereikimę į mano įrenginį. Panaudojus Beveik visus įmanomus Attiny2313 fizines galimybės sukonstravau šį tvėrinį:

31598253

Šią schema ir PCB brėžinį EGLE formatu galite parsisiusti apačioje esančioje nuorodoje. Įgyvenginus schemą įrenginys atrodo taip:

images4rc

Kagi mes čia turime: Attiny2313 maitinamas nuo 7805 reguliatoriaus ir veikia naudodamas vidinį laikrodį. Elektros šalitinis jungiams į dviejų kontaktų jungtį ir ji gali būti nuo 7V iki 20V. Antra 4 kontaktų jungtis skirta prijungti RGB Led. Matinimas į Ledpaduodamas toks kokį schemai paduoda maitinimo jungtis, taigi RGB Led rezistoriai turi būti parenkami priklausomai nuo to kokią įtampa pajungta. Šis atskirimas padarytas tam, kad galėtume pajungti didesnio ryškumo lemputes. Didesnio ryškumo Ledu pajungti negalime tiesiai į Attiny2313 todėl tam panaudojau ULN2003N mikroschemą kuri gali išmaitinti iki 500mA valgančius Ledus. Toliau plokštėje matote valdymo elementus: 3 mygtukai dešinėje spalvai reguliuoti (pasirinkti 5 lygiai kiekvienai spalvai) ir 5 mygtukai rėžimams perjungti. Pirmasis rėžimas yra visada Off, o sekentiems galime priskirti norimus atspalvius. Pasirinką rėžimą identifikuoja prie jo esantis Led. Antrasis įrenginys yra RGB Led kurį jungiame prie kontrolerio. Jo schema:

images1ez

Schemoje pajungti trys skirtingų spalvų Led diodai. Galima būtų naudoti ir RGB led kur viename įrenginyje yra visos spalvos, bet reikia atkreipti dėmesį į tai, kad RGB led turi turėti bendrą pliusą visom spalvom. Reiktu paminėti, kad rezistoriai turėti buti parinkti priklausomai nuo maitinimo šaltinio. Aš naudojau 7,4V šaltinį.
Programa parašyta pasitelkus AVR Studio 5 paketą. Programos kodą galite parsisiųsti per apačioje esanči nuorodą. Pati programa saugo atspalvius ir siunčia atintinkamo stiprumo PWM signalus į LED lemputes.
Ir štai veikiantis įrenginys:

images2ke

Daug geriau įrenginį pademonstruos jo video:

Video filmuotas su Canon 50D kuris neskirtas filmavimui ir gal todėl spalvos neatitika tikrovės. Dabar vaizdas toks kad lemputės uždėtos ne raudona, žalia ir mėlina Deja, bet nespėjau dar panaudoti pagal paskirtį. Vėliau butinai įkelsiu rezultatus.

Valdymas labai paprastas. Vos startavęs įrenginys yra Off pozicijoje. Šioje pozicijoje spalvų keitimas negalimas. Kad galėtume reguliuoti spalvą perjungiame įtaisą į kurį nors rėžimą išketurių. Tuomet su trimis mygtukais reguliuojame spalvas. Spalvos turi lygius nuo 0 iki 4 iršie lygiai perjungiami ties kiekvienu mygtuko paspaudimu. Baigus programuoti spalvą šiame lygije galime pereiti į kitą ir tai atlikti ten. Galiausiai tai atlikus kiekvienas lygis turi savo spalvą ir fotografuojant Ball Of Light jas patogu keisti tiesiog paspaudus norimą rėžimą. Spalvos yra saugomos atmintyje toj kol yra prijungtas maitinimo šaltinis.
Apibendrinus paminėsiu kokios gi yra galimybės:

  • Galimybė generuoti 125 atspalvius (teoriškai).
  • Užprogramuoti iki 4 spalvų ir jas patogiai perjunginėti.
  • Didelio našumo (iki 500mA) Led valdymas.
  • Galimybė keisti RGB Led be papildomos konfiguracijos.

Galima pridurti, kad kaina įrenginuko nėra labai didelė kai užsiiminėji elektroniko meistravimo. Kitais atvejais Kaina kyla nes reiktu pirktis visas dalis. Oriantacinė savikaina perkantis visas dalis nuo nulio mažmeninėmis kainomis būtų apie 30 litų neskaitant įrankių litavimui bei pačios blokštės gaminimui. Naudojamų komonentų sąrašas kontroleriui (kainos už vienetą perkant iš Evita parduotuvių):

  • PCB plokštė (2 litai + gamybos sąnaudos)
  • Attiny2313 (9 litai)
  • ULN2003N (1 litas)
  • 4x Balti LED 3mm (30 centų, baltų nėra bet bus gerai bet kokie)
  • 8x mygtukai (25ct)
  • 7805 (1 litas)
  • 2x kondendatoriai 45uF/25V (25 centai)
  • ? 4x Rezistoriai 100 Ohm (10centų)
  • ? Rezistorius 10k Ohm (10 centų)
  • ? Kontaktai (1,20 už 40 vienetų karpoma juosta)

RGB led įrenginio komponentų sarašas:

  • 3x LED 5mm (raudonos , žalios ir mėlinos spalvų) (1,50 litų) arba 1x RGB LED su bendru pliusu.
  • 3x Rezistoriai (mano atveju 100 Ohm) (10 centų)
  • Laidas (1,5m arba toks koks jums patogesnis bus sukti) (~2 litus už metrą)
  • Kontaktai (30 centų)

Ir žinoma nepamirškite maitinimo šaltinio. Jis gali būti krona ar panašus dalykas tarp 7V ir20V. Perkant iš kiniečių per Ebay masiškai žinoma kai kurie komonentai būtų pigesni, tačiau tai užtrunka laiko.

Resursai:

Programos kodas laisvai pasiekamas: https://bitbucket.org/mindogas/balloflight/

Jau sukompiliuota programa ir Attiny2313 mikrokontroleriu: https://bitbucket.org/mindogas/balloflight/downloads/AVRGCC2.hex

Schema: https://bitbucket.org/mindogas/balloflight/downloads/BallOfLightMain.sch

PCB: https://bitbucket.org/mindogas/balloflight/downloads/BallOfLightMain.brd


Veiksmai

Information

Parašykite komentarą

Įveskite savo duomenis žemiau arba prisijunkite per socialinį tinklą:

WordPress.com Logo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo WordPress.com paskyra. Atsijungti / Keisti )

Twitter picture

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Twitter paskyra. Atsijungti / Keisti )

Facebook photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Facebook paskyra. Atsijungti / Keisti )

Google+ photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Google+ paskyra. Atsijungti / Keisti )

Connecting to %s




%d bloggers like this: