Контроллер rgbw led ленты: очередная лажа
Я уже рассказывал про
RGBW светодиодную ленту
в одном из своих обзоров, теперь пришло время рассмотреть и контроллеры для них. В этом посте – контроллер с Bluetooth. Расчленёнка внутри.
Поставляется контроллер в антистатическом пакете чуть больше него самого по размеру. Кроме устройства в комплекте только гребенка 5×1 с шагом между контактами 2 мм. для подключения ленты, и инструкция с QR кодом для скачивания приложения.
Напряжение питания составляет от 5 до 24 В.
Устройство ничем не примечательно, из корпуса выглядывает только «хвост» с гнездом 5,5×2,1 мм. для подключения блока питания.
Подключение более чем незамысловатое – скачиваем приложение «Happy Lighting», включаем Bluetooth, и подключаемся к устройству. Все, можно работать! И ничего не работает.
Я скачивал приложение на следующие телефоны:
1) Samsung Galaxy A6 ;
2) Samsung Galaxy Grand Prime;
3) LG G4s.
Поэтому вывод простой, дело не в телефоне (-ах), а в самом приложении.
Похоже, приложение настолько кривое, что (судя по отзывам) у десятков людей, купивших контроллер, ничего не работает.
Тогда вскрываем?
Вот и обещанная расчлененка:
Рулит всем небезызвестный контроллер ST17H26ES16 китайской компании Lenze Technology, про который я рассказывал в одном из прошлых обзоров. Кстати, с устройством из того обзора тоже были косяки. Совпадение?
Еще раз приведу распиновку микросхемы:
Помимо нее на борту стоит ATtiny45 и линейный стабилизатор HT7133-1 и 4 ключа 3400L.
Судя по плате, изготовлена она 28 мая 2023. Монтаж компонентов производился машиной, претензий к нему нет. Следы неотмытого флюса обнаружены только на проводах питания и у гребенки для подключения ленты.
Естественно, был открыт спор, который я выиграл.
Вывод:
Товар не работает, к покупке не рекомендуется.
Подключение rgb ленты через arduino для управления с телефона | каталог самоделок
Данный проект посвящен тому, как сделать светодиодную подсветку, управляемую с соседней комнаты, чтобы не вставать с дивана. Светодиодная RGB-подсветка одинаково хорошо украшает как маленький аквариум, так и большую комнату.
Можно засветить разными цветами баню от RGB ленты на Arduino. Создать, так сказать, баню на микропроцессорном управлении от Arduino.
Всего лишь понадобятся для сборки RGB-подсветки такие компоненты:
- Bluetooth модуль HC-05 для беспроводной связи с Arduino.
- Плата Arduino nano, mini, Uno с микропроцессором ATmega8, ATmega168, ATmega328.
- Светодиодная лента RGB, при необходимости во влагозащитном исполнении IP65 или без него.
- Смартфон с Android как пульт управления RGB-подсветкой.
- Полевые MOSFET транзисторы, такие как P3055LD, P3055LDG, PHD3355L, но лучше с выводами для закрепления в монтажных отверстиях. Биполярные транзисторы работают хуже.
- Резисторы 10 кОм, 0.125 Вт — 3 штуки.
Немного теории про подключение RGB ленты к Arduino
Нельзя подключить светодиодную полоску напрямую к плате Arduino. Светодиодная лента светиться от 12 В, тогда как микропроцессору нужно для работы всего 5 В.
Но, самая главная проблема в том, что выходы микропроцессора не имеют достаточной мощности для питания целой ленты светодиодов. В среднем метровой длины светодиодная полоса потребляет 600 мА. Такой ток точно выведет из строя плату Arduino.
Используемые ШИМ выходы микропроцессора не имеют достаточной мощности, чтобы засветить RGB ленту, но всё-таки их можно использовать для снятия сигнала управления.
Для развязки по питанию, в качестве ключей, рекомендуется использовать транзисторы. Лучше использовать полевые MOSFET транзисторы: им для открытия нужен мизерный ток на «затвор», к тому же они имеют большую мощность в сравнении с биполярными ключами такого же размера.
Подключение RGB ленты к Arduino
На электромонтажной схеме на управление лентой задействованы ШИМ-выхода: 9 (красный), 10 (зеленый), 11 (голубой).
Три резистора по 10 кОм, 0.125 Вт повешены на «затвор» каждого транзистора.
Плюс от блока питания 12 В (красный провод) идет напрямую на RGB ленту. Смотрите распиновку многоцветной ленты.
Минус от блока питания 12 В (черный провод) распределяется по «истокам» полевых транзисторов.
«Сток» каждого транзистора связан с отдельным контактом ленты: R, G, B. Рекомендуется для удобства при подключении использовать провода красного, зеленого, голубого цвета.
Контакт заземления GND платы Arduino следует посадить на минус входного питания.
Сама плата Arduino Uno запитывается от отдельного сетевого адаптера. Для Arduino nano, mini потребуется собрать простенький источник питания на интегральном стабилизаторе 7805.
Подключение Bluetooth модуля HC-05:
- VCC — 5V (питание 5 В);
- GND — GND (земля, общий);
- RX — TX на Arduino nano, mini, Uno;
- TX — RX на Arduino nano, mini, Uno;
- LED — не используется;
- KEY — не используется.
Загрузка скетча RGB-ленты
Приведенный ниже эскиз программы является универсальным для управления как одним светодиодом, так и светодиодной полосой. Главное оставить нужные строчки, а ненужные удалить или сделать комментариями в косых черточках.
Скетч RGB_LED
unsigned long x;
int LED = 9; // зеленый подключен к 9 пину
int LED2 = 10; // синий подключен к 10 пину
int LED3 = 11; // красный подключен к 11 пину
int a,b,c = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.setTimeout(4);
pinMode(LED, OUTPUT);
pinMode(LED2, OUTPUT);
pinMode(LED3, OUTPUT);
}
void loop()
{
if (Serial.available())
{
x = Serial.parseInt();
if (x>=0 && x<=255) {
a = x; // для RGB ленты
//a = 255-x; // для светодиода
analogWrite(LED, a);
}
if (x>=256 && x<=511) {
b = x-256; // для RGB ленты
//b = 511-x; // для светодиода
analogWrite(LED2, b);
}
if (x>=512 && x<=767) {
c = x-512; // для RGB ленты
//c = 767-x; // для светодиода
analogWrite(LED3, c);
}
/* Serial.println(x);
Serial.println(a);
Serial.println(b);
Serial.println(c); */
}
}
Если понадобиться подключить один RGB светодиод, тогда есть электромонтажная схема его подключения.
Установка приложения на телефон
Скачиваем приложение с коротким названием RGB на телефон. Здесь бесплатное приложение RGB на Android.
После установки запускаем приложение по иконке.
Кликаем по надписи connect
Находим в списке установленный Bluetooth модуль HC-05.
При наличии связи вместо надписи connect будет отображаться адрес и название установленного модуля Bluetooth.
Ну, вот и всё, управление RGB подсветкой налажено!
Вот видео-пример работы нашего проекта:
Автор: Виталий Петрович.
Пульты и блоки
Работа светодиодной ленты с подсветкой может быть эффектна только при грамотной координации. Чаще всего эту задачу решают, применяя особый контроллер (либо диммер). Контролирующее устройство типа RGB используют для лент соответствующего типа. Такой вариант позволяет подобрать гармонично оттенок свечения.
По умолчанию при кабельном подключении придется нажимать на кнопки, размещенные на корпусе системы. В другом варианте предстоит пользоваться дистанционным пультом управления.
Этот способ особенно комфортен, обеспечивая контроль на расстоянии. Пульт и особый контроллер могут прилагаться в наборе поставки или покупаться отдельно.
Методики работы контроллеров RGB могут заметно различаться. Так, одни модели регулируют выбор оттенка по усмотрению самих пользователей. Другие рассчитаны на корректировку окраски с учетом той или иной программы. Разумеется, продвинутые устройства объединяют эти два способа и позволяют варьировать программы. Такой метод пригодится, если лента украшает:
- помещение;
фасад;
различные части ландшафта (но контроллеры хорошо справляются еще и с цветомузыкальными режимами).
Разработка android-контроллера для управления rgb светодиодной лентой. часть 1
Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2023
Вадим Колесник, Тирасполь
Android Bluetooth RGB controller – простое аппаратно-программное решение для управления RGB светодиодной лентой или RGB светодиодами посредством Android-устройства с поддержкой Bluetooth
Статья носит ознакомительный характер, и в ней я постараюсь максимально подробно описать процесс создания простой системы, с помощью которой можно удаленно управлять RGB светодиодной лентой (или RGB светодиодами) посредством любого Android-устройства с интегрированным Bluetooth-модулем (Рисунок 1). Материал будет полезен не только начинающим радиолюбителям, осваивающим микроконтроллеры, но и профессионалам, интересующимся простым способом реализации беспроводного обмена данными Android-устройств с микроконтроллерными системами.
Общие сведения, состав аппаратной части и принципиальная схема.
Отличительной особенностью данного проекта является простота аппаратной и программой части системы, в состав которой входят Bluetooth-контроллер, портативное Android-устройство с установленным приложением (смартфон, планшет), выполняющее функции пульта ДУ, и источник питания 12 В/3 А (Рисунок 2). В статье мы рассмотрим в некотором роде демонстрационную версию системы, раскрывающей основные ключевые моменты аппаратной и программной реализации.
Bluetooth-контроллер представляет собой компактное устройство, состоящее из AVR микроконтроллера (МК) AtmelATmega8, миниатюрного Bluetooth-модуля HC-05 [4], силовых N-канальных MOSFET ключей, интегральных регуляторов напряжения, светодиодов статуса и нескольких пассивных элементов.
Программа микроконтроллера очень проста и разработана в интегрированной среде разработки AVR Studio 4 на языке Си.
Программное приложение для Android-устройства разработано в несложном и легким в освоении, но при этом достаточно функциональном графическом редакторе MIT App Inventor Beta.
Основные характеристики системы:
- аппаратная часть (Bluetooth-контроллер):
- доступный, дешевый и простой в применении Bluetooth-модуль HC-05;
- реализованные на МК 3 канала 8-разрядной ШИМ для управления светодиодами;
- в качестве силовых ключей используются N-канальные MOSFET в корпусе для поверхностного монтажа;
- автономная работа – не требуется постоянная связь по Bluetooth с Android-устройством;
- дальность связи 10-15 м;
- напряжение питания 12 В;
- ток потребления Bluetooth-контроллера (без светодиодной ленты):
- Bluetooth-модуль в режиме поиска: 55 … 60 мА;
- при установленном соединении с Android-устройством и отсутствии команд: 22 … 27 мА;
- прием и обработка команды: 38 … 42 мА;
- два светодиода для индикации режима работы Bluetooth-контроллера;
- возможность реализации 10-разрядного ШИМ управления;
- возможность реализации управления различными световыми эффектами;
- простое приложение для Android-устройства:
- понятный и достаточно информативный графический пользовательский интерфейс;
- отображение МАС адреса подключенного Bluetooth-контроллера;
- возможность ручной установки MAC-адреса;
- сервисные сообщения об ошибках соединения с Bluetooth-контроллером;
- кнопки быстрого выбора цвета свечения;
- возможность ручной установки цветовой гаммы;
- информирование о состоянии подключения;
- возможность наращивания функционала (потребуется модернизация программы микроконтроллера).
Изначально для разработки и отладки системы автор использовал МК серии ATmega128, установленный на отладочную плату собственной разработки. Принципиальная схема доступна для скачивания в дневнике автора на форуме сайта radiocopter.ru [3]. Такой подход был обусловлен большим количеством свободных портов МК, достаточным объемом памяти и, самое главное, наличием в микроконтроллере отладочного интерфейса JTAG. При необходимости автор предоставит принципиальную схему и прошивку для этого МК.
Принципиальная схема Bluetooth-контроллера на микроконтроллере ATmega8 изображена на Рисунке 3, список примененных электронных компонентов приведен в Таблице 1. Схема и печатная плата разрабатывались в системе Proteus 7.7 SP2 [1]. Минимальное количество компонентов позволяет собрать схему на макетной плате или навесным монтажом.
| Таблица 1. | Список использованных компонентов | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bluetooth-модуль HC-05 подключается к МК ATmega8 посредством интерфейса UART (порты PD0/RXD и PD1/RXD). О текущем режиме работы Bluetooth-модуля (поиск, установление соединения, режим AT команд) пользователя информируют два светодиода D1 и D2.
Стоит отметить, что в продаже доступны несколько вариантов Bluetooth-модулей, отличающихся конструктивным исполнением (Рисунок 4) и прошивкой. Чаще всего встречаются модули установленные на переходную плату с собственным регулятором напряжения, светодиодами статуса и выводами для подключения к МК. В авторском варианте схемы и печатной платы используется Bluetooth-модуль без переходной платы, который подключается к основной плате Bluetooth-контроллера с помощью гибкого шлейфа (Рисунок 5). Другими словами, для такого решения потребуются установка микросхемы регулятора напряжения 3.3 В, светодиодов статуса и разъема для подключения к МК.
На принципиальной схеме участок с регулятором напряжения 3.3 В на микросхеме серии UTC1117Y33 (или аналогичной, например, CYT8117T33) отмечен надписью «Опционально» именно из-за этих конструктивных особенностей Bluetooth-модулей. Если вы используете модуль с переходной платой, то указанный участок исключается из схемы, изменяется разводка разъема подключения и, соответственно, немного видоизменяется печатная плата [2]. Распайка гибкого шлейфа для подключения Buetooth-модуля к разъему на печатной плате изображена на Рисунке 6.
Несмотря на то, что Bluetooth-модуль имеет напряжения питания 3.3 В, его цифровые входы/выходы являются 5 В совместимыми и могут подключаться к МК с напряжением питания 5 В без схем преобразования логических уровней.
Микросхема стабилизатора 5 В серии LM7805 используется для питания МК, а также в качестве предварительного понижающего регулятора напряжения для микросхемы стабилизатора 3.3 В (максимальное входное напряжение для этих микросхем не должно превышать 9 В). Однако возможно применение микросхемы серии LM78L05, ввиду того, что потребляемый МК и Bluetooth-модулем ток не превышает 65 мА. (Максимальный выходной ток LM78L05 составляет 100 мА). В ходе тестирования был выявлен незначительный нагрев микросхемы регулятора, когда Bluetooth-модуль находится в режиме поиска.
После программной инициализации периферии МК выходами 8-разрядных аппаратных блоков ШИМ назначаются порты PB1 (OC1A), PB2 (OC1B), PB3 (ОС2), к которым подключаются силовые N-канальные MOSFET ключи APM3055L с соответствующими резисторами в цепях затворов и между истоком и затвором. При работе с RGB светодиодной лентой длиной 5 м (светодиоды типоразмера 5050) нагрева силовых ключей не происходит. Также возможно применение любых мощных MOSFET в корпусе для поверхностного монтажа, например, транзисторов серии K3918. В процессе тестирования схемы в трех каналах ШИМ автор использовал указанные силовые ключи (один APM3055L и два K3918, что бросается в глаза на Рисунке 9), и разницы в установке цветовой гаммы и яркости не заметил.
Тактирование МК осуществляется от внутреннего осциллятора 8 МГц, однако на схеме указан опциональный кварцевый резонатор 11.0592 МГц. Кварцевый резонатор позволит повысить надежность обмена данными по UART. Испытания системы при тактовой частоте МК 8 МГц и скорости работы UART 9600 бит/с показали, что обмен данными ведется достаточно надежно, и сбоев обнаружено не было.
Также на схеме изображена перемычка (джампер) J1, предназначеная для перевода Bluetooth-модуля в режим AT команд с целью его конфигурирования и определения текущих параметров.
Все предлагаемые варианты печатных плат являются односторонними (Рисунки 7, 8). Коннектор для внутрисхемного программирования в авторских вариантах схем отсутствует, что связано с желанием минимизировать размеры платы, поэтому микроконтроллер устанавливается в DIP колодку, чтобы его можно было его извлечь для программирования.
Внешний вид готовой платы со стороны установки smd компонентов изображен на Рисунке 9. Как видно, печатная плата изготавливалась в домашних условиях по ЛУТ-технологии без лужения печатных проводников.
Ссылки
- Принципиальные схемы и рисунки печатных плат для варианта Bluetooth-модуля без переходной платы (Proteus 7.7 SP2) – скачать
- Принципиальная схема и печатная плата для варианта Bluetooth-модуля на переходной плате (Proteus 7.7 SP2) – скачать
- Документация на модуль HC-05 и утилита для его настройки – скачать
- Отладочная плата на микроконтроллере ATmega128
- Калькулятор Fuse-битов AVR микроконтроллеров
Продолжение
Сенсорное управление
Чтобы манипулировать яркостью и другими характеристиками диодной схемы, можно воспользоваться модульным выключателем. Он работает как ручным способом, так и с дистанционным управлением инфракрасным пультом.
Так как отзывчивость у управляющего контура весьма велика, важно избегать лишних касаний его руками, даже по периметру. Это может быть воспринято как команда.
В некоторых случаях используют датчики освещенности. Альтернативой им являются датчики движения. Подобное решение особенно хорошо для крупных жилищ или для изредка посещаемых помещений. Подстройка датчиков может вестись индивидуально по требованиям пользователя. Учитываются, разумеется, и общие особенности помещений, и другие светильники.
Управляем с телефона и компьютера
Подключение LED-ленты к компьютеру вполне разумно, если нужно подсвечивать сам этот компьютер или стол. Подсоединение к блоку питания позволяет обойтись без понижающих трансформаторов, которые были бы нужны при подпитке от домашней электросети.
Важно: для применения в квартире следует использовать ленты с защитой от влаги на уровне 20IP – этого вполне достаточно, и более дорогие изделия не нужны.
Наиболее практичны конструкции SMD 3528. Начинают присоединение с поиска свободных разъемов типа molex 4 pin. На 1 м конструкции должно приходиться 0,4 А тока. Подача его на элемент обеспечивается при помощи желтого 12-вольтового кабеля и черного (заземляющего) провода.
Все поверхности, куда монтируют ленты, протирают спиртом. Это позволяет убрать пылинки и жировые отложения. Перед приклеиванием ленты надо снять защитные пленки. Провода взаимно подсоединяют, соблюдая цветовую последовательность. Но управлять светом от компьютера можно и при помощи RGB-контроллера.
Многоцветные диоды подсоединяют 4 проводами. В связке с контроллером можно использовать пульт. Стандартная схема рассчитана, опять же, на питание током 12 В. Чтобы сборка проходила лучше, необходимо применять разборные коннекторы.
Полярность следует соблюдать в любом случае, а чтобы пользоваться системой было удобнее, добавляют в систему выключатель.
Есть еще один вариант — координация работы системы по Wi-Fi с телефона. В этом случае используют метод подключения Arduino. Этот подход позволяет:
менять интенсивность и скорость работы подсветки (с градацией до полного выключения);
задавать стабильную яркость;
включать затухание без бега.
Необходимый код скетча выбирают среди множества готовых вариантов. При этом учитывают, какой конкретно тип свечения должен обеспечиваться с помощью Arduino. Без труда можно программировать произвольные действия на каждую команду. Необходимо учесть, что иногда многосимвольные команды с телефонов не передаются. Это зависит от рабочих модулей.
Системы с Wi-Fi надо подключать с учетом наибольшей нагрузки и номинального тока ленты. Чаще всего, если напряжение составляет 12 В, можно питать 72-ваттный контур. Подсоединять все надо по последовательной системе. Если же напряжение составляет 24 В, становится возможно поднять расход электричества до 144 Вт. В подобном случае более правильным будет параллельный вариант исполнения.
