DIY Smart LED Dimmer i kontrolluar përmes Bluetooth: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:14

Ky udhëzues përshkruan se si të ndërtoni një zbehës dixhital të zgjuar. Dimmer është një ndërprerës i zakonshëm i dritës që përdoret në shtëpi, hotele dhe shumë ndërtesa të tjera. Versionet më të vjetra të çelsave të zbehta ishin manuale dhe zakonisht përfshinin një ndërprerës rrotullues (potenciometër) ose butona për të kontrolluar nivelin e dritës. Ky udhëzues përshkruan se si të ndërtoni një zbehës dixhital që ka dy mënyra për të kontrolluar intensitetin e dritës; një smartphone dhe butona fizikë. Të dyja mënyrat mund të punojnë pa probleme së bashku në mënyrë që përdoruesi të mund të rrisë ose zvogëlojë shkëlqimin si nga një buton ashtu edhe nga smartphone. Projekti zbatohet duke përdorur një modul Bluetooth SLG46620V CMIC, HC-06, butona shtytës dhe LED.

Ne do të përdorim SLG46620V CMIC pasi ndihmon në minimizimin e përbërësve diskrete të projektit. IC -të GreenPAK are janë të vogla dhe kanë përbërës shumëpërdorues, gjë që lejon një projektues të zvogëlojë përbërësit dhe të shtojë veçori të reja. Për më tepër, kostoja e projektit zvogëlohet më pas.

SLG46620V gjithashtu përmban një ndërfaqe lidhje SPI, blloqe PWM, FSM dhe shumë blloqe shtesë të dobishme në një çip të vogël. Këta përbërës lejojnë një përdorues të krijojë një zbehës praktik inteligjent që mund të kontrollohet përmes një pajisjeje Bluetooth ose butonave të murit, të mbështesë zbehjen me kohë të gjatë dhe shtimin e veçorive të zgjedhura pa përdorur një mikrokontrollues ose përbërës të shtrenjtë.

Më poshtë kemi përshkruar hapat e nevojshëm për të kuptuar sesi zgjidhja është programuar për të krijuar një zbehës të zgjuar LED të kontrolluar përmes Bluetooth. Sidoqoftë, nëse thjesht doni të merrni rezultatin e programimit, shkarkoni softuerin GreenPAK për të parë Skedarin e Dizajnit të GreenPAK të përfunduar tashmë. Lidheni Kompletin e Zhvillimit GreenPAK me kompjuterin tuaj dhe goditni programin për të krijuar zbehësin LED të zgjuar të kontrolluar nëpërmjet Bluetooth.

Hapi 1: Karakteristikat e projektit dhe ndërfaqja

Karakteristikat e projektit:

1. Dy metoda të kontrollit; aplikacion mobil dhe butona të vërtetë.

2. Kalim i qetë i ndezjes-fikjes për dritën. Kjo është më e shëndetshme për sytë e konsumatorit. Gjithashtu jep një ndjenjë më luksoze, e cila është tërheqëse për hotelet dhe industritë e tjera të shërbimeve.

3. Funksioni i modalitetit të fjetjes. Kjo do të jetë një vlerë e shtuar për këtë aplikacion. Kur përdoruesi aktivizon këtë mënyrë, shkëlqimi i dritës zvogëlohet gradualisht në 10 minuta. Kjo ndihmon njerëzit që vuajnë nga pagjumësia. Alsoshtë gjithashtu e dobishme për dhomat e gjumit të fëmijëve dhe dyqanet me pakicë (koha e mbylljes).

Ndërfaqja e projektit

Ndërfaqja e projektit ka katër butona shtytës, të cilët përdoren si hyrje të GreenPAK:

ON / OFF: ndizni dritën ON / OFF (fillimi i butë / ndalimi).

UP: rrisni nivelin e dritës.

Poshtë: ul nivelin e dritës.

Mënyra e gjumit: duke aktivizuar modalitetin e gjumit, shkëlqimi i dritës zvogëlohet gradualisht gjatë një periudhe prej 10 minutash. Kjo i jep përdoruesit kohë para gjumit dhe garanton që drita nuk do të qëndrojë e ndezur gjatë gjithë natës.

Sistemi do të nxjerrë një sinjal PWM, i cili do të kalojë në një tregues LED të jashtëm dhe në modalitetin e gjumit.

Dizajni GreenPAK përbëhet nga 4 blloqe kryesore. E para është një marrës UART, i cili merr të dhëna nga moduli Bluetooth, nxjerr urdhra dhe i dërgon ato në një njësi kontrolli. Blloku i dytë është një njësi kontrolli, e cila merr urdhra që vijnë nga marrësi UART ose nga butonat e jashtëm. Njësia e kontrollit vendos veprimin e kërkuar (Aktivizo/Çaktivizo, Rrit, ul, aktivizo modalitetin e gjumit). Kjo njësi zbatohet duke përdorur LUT.

Blloku i tretë furnizon gjeneratorët CLK. Në këtë projekt, një numërues FSM përdoret për të kontrolluar PWM. Vlera e FSM -së do të ndryshojë (lart, poshtë) sipas urdhrave të dhënë nga 3 frekuenca (të larta, të mesme dhe të ulëta). Në këtë seksion do të gjenerohen tri frekuenca dhe CLK e kërkuar kalon në FSM sipas rendit të kërkuar; Në aktivizimin/fikjen e funksionimit, frekuenca e lartë kalon në FSM në fillimin/ndalimin e butë. Gjatë zbehjes, frekuenca mesatare kalon. Frekuenca e ulët kalon në modalitetin e gjumit për të zvogëluar vlerën FSM më ngadalë. Pastaj, shkëlqimi i dritës gjithashtu zvogëlohet ngadalë. Blloku i katërt është njësia PWM, e cila gjeneron impulse në LED të jashtëm.

Hapi 2: Dizajni i GreenPAK

Mënyra më e mirë për të ndërtuar një zbehës duke përdorur GreenPAK është duke përdorur FSM 8-bit dhe një PWM. Në SLG46620, FSM1 përmban 8 bit dhe mund të përdoret me PWM1 dhe PWM2. Moduli Bluetooth duhet të jetë i lidhur, që do të thotë se duhet të përdoret dalja paralele SPI. Bitet e daljes paralele të SPI 0 deri në 7 lidhje përzihen me daljet OSMP të DCMP1, DMCP2 dhe LF OSC CLK, OUT1, OUT0. PWM0 e merr daljen nga FSM0 (16 bit). FSM0 nuk ndalet në 255; rritet deri në 16383. Për të kufizuar vlerën e kundërt në 8 bit shtohet një FSM tjetër; FSM1 përdoret si një tregues për të ditur kur numëruesi arrin 0 ose 255. FSM0 u përdor për të gjeneruar pulsin PWM. Meqenëse vlerat e dy FSM duhet të ndryshohen në të njëjtën kohë për të pasur të njëjtën vlerë, dizajni bëhet pak kompleks ku në të dy FSM -të kanë një CLK të paracaktuar, të kufizuar dhe të zgjedhshme. CNT1 dhe CNT3 përdoren si ndërmjetës për të kaluar CLK tek të dy FSM -të.

Dizajni përbëhet nga seksionet e mëposhtme:

- marrësi UART

- Njësia e kontrollit

- Gjeneratorë CLK dhe multiplexer

- PWM

Hapi 3: Marrësi UART

Së pari, duhet të vendosim modulin Bluetooth HC06. HC06 përdor protokollin UART për komunikim. UART qëndron për Marrës / Transmetues Universal Asinkron. UART mund të konvertojë të dhënat para dhe mbrapa midis formateve paralele dhe seriale. Ai përfshin një marrës serial në paralel dhe një konvertues paralel në serial të cilët të dy janë të renditur veçmas. Të dhënat e marra në HC06 do të transmetohen në pajisjen tonë GreenPAK. Gjendja boshe për Pin 10 është LART. Çdo karakter i dërguar fillon me një bit logjik LOW të fillimit, i ndjekur nga një numër i konfigurueshëm i bitëve të të dhënave, dhe një ose më shumë bit të logjikës HIGH stop.

HC06 dërgon 1 bit START, 8 bit të dhënash dhe një bit STOP. Shkalla e saj e paracaktuar e baudit është 9600. Ne do t'i dërgojmë bajtin e të dhënave nga HC06 në bllokun SPI të GreenPAK SLG46620V.

Meqenëse blloku SPI nuk ka kontroll biti START ose STOP, ato bit përdoren në vend që të aktivizojnë dhe çaktivizojnë sinjalin e orës SPI (SCLK). Kur Pin 10 shkon poshtë, IC ka marrë një bit START, kështu që ne përdorim detektorin e skajit të rënies PDLY për të identifikuar fillimin e komunikimit. Ai detektor i skajit në rënie bën orë DFF0, e cila mundëson që sinjali SCLK të shënojë bllokun SPI.

Shkalla jonë e baudit është 9600 bit për sekondë, kështu që periudha jonë SCLK duhet të jetë 1/9600 = 104 µs. Prandaj, ne vendosëm frekuencën OSC në 2 MHz dhe përdorëm CNT0 si një ndarës të frekuencës.

2 MHz - 1 = 0.5 µs

(104 μs / 0.5 µs) - 1 = 207

Prandaj, ne duam që vlera e numëruesit CNT0 të jetë 207. Për të siguruar që të dhënat të mos humbasin, shtohet një vonesë e gjysmës së ciklit të orës në orën SPI në mënyrë që blloku SPI të caktohet në kohën e duhur. Kjo arrihet duke përdorur CNT6, LUT1 2-bit dhe Ora e Jashtme e bllokut OSC. Prodhimi i CNT6 nuk shkon i lartë deri në 52 μs pasi të përcaktohet DFF0, që është saktësisht gjysma e periudhës sonë të SCLK prej 104 μs. Kur shkon lart, porta 2-bit LUT1 AND lejon që sinjali OSC 2 MHz të kalojë në EXT. Hyrja CLK0, dalja e së cilës është e lidhur me CNT0.

Hapi 4: Njësia e Kontrollit

Në këtë pjesë, komandat do të ekzekutohen sipas bajtit të marrë nga marrësi UART, ose sipas sinjaleve nga butonat e jashtëm. Kunjat 12, 13, 14, 15 inicializohen si hyrje dhe lidhen me butona të jashtëm.

Çdo pin është i lidhur brenda me një hyrje të portës OR, ndërsa hyrja e dytë e portës është e lidhur me sinjalin përkatës që vjen nga smartphone përmes Bluetooth i cili do të shfaqet në daljen paralele SPI.

DFF6 përdoret për të aktivizuar modalitetin e gjumit ku dalja e tij ndryshon në të lartë me skajin në rritje që vjen nga LUT4 2-bit, ndërsa DFF10 përdoret për të ruajtur gjendjen e ndriçimit, dhe prodhimi i tij ndryshon nga i ulët në i lartë dhe anasjelltas me çdo skaj në rritje që vjen nga dalja 3-bit LUT10.

FSM1 është një numërues 8-bitësh; jep një impuls të lartë në daljen e tij kur vlera e tij arrin në 0 ose 255. Rrjedhimisht, përdoret për të parandaluar që FSM0 (16-bit) të tejkalojë vlerën 255, pasi dalja e tij rivendos DFF-të dhe ndryshon statusin DFF10 nga ndezur në fikur dhe anasjelltas nëse ndriçimi kontrollohet nga butonat +, - dhe niveli maksimal/minimal është arritur.

Sinjalet e lidhura me hyrjet FSM1 mbajnë, lart do të arrijnë në FSM0 përmes P11 dhe P12 për të sinkronizuar dhe mbajtur të njëjtën vlerë në të dy sportelet.

Hapi 5: Gjeneratorët CLK dhe Multiplekseri

Në këtë pjesë, do të gjenerohen tre frekuenca, por vetëm njëra do të regjistrojë FSM -të në çdo kohë. Frekuenca e parë është RC OSC, e cila merret nga matrica 0 deri në P0. Frekuenca e dytë është LF OSC e cila gjithashtu merret nga matrica 0 deri në P1; frekuenca e tretë është dalja CNT7.

LUT9 3-bit dhe LUT11 3-bit lejojnë të kalojë një frekuencë, sipas daljes 3-bit LUT14. Pas kësaj, ora e zgjedhur transmeton në FSM0 dhe FSM1 përmes CNT1 dhe CNT3.

Hapi 6: PWM

Së fundi, vlera FSM0 shndërrohet në sinjal PWM që shfaqet përmes pinit 20 i cili inicializohet si dalje dhe lidhet me LED -të e jashtme.

Hapi 7: Aplikacioni Android

Aplikacioni Android ka një ndërfaqe të kontrollit virtual të ngjashme me ndërfaqen e vërtetë. Ka pesë butona; ON / OFF, UP, DOWN, modaliteti i fjetjes dhe Lidhu. Ky Aplikim Android do të jetë në gjendje të shndërrojë shtypjet e butonave në një komandë dhe do të dërgojë komandat në modulin Bluetooth për t'u kryer.

Ky aplikacion është bërë me MIT App Inventor, i cili nuk kërkon ndonjë përvojë programimi. Shpikësi i aplikacioneve lejon zhvilluesin të krijojë një aplikacion për pajisjet me Android OS duke përdorur një shfletues uebi duke lidhur blloqe programimi. Ju mund ta importoni Aplikacionin tonë në MIT App Inventor duke klikuar në Projektet -> Importo projektin (.aia) nga kompjuteri im dhe duke zgjedhur skedarin.aia të përfshirë me këtë Shënim të Aplikacionit.

Për të krijuar aplikacionin Android, duhet të filloni një projekt të ri. Kërkohen pesë butona: njëri është zgjedhës i listës për pajisjet Bluetooth dhe të tjerët janë butonat e kontrollit. Duhet të shtojmë gjithashtu një klient Bluetooth. Figura 6 është një kapje në ekran e ndërfaqes së përdoruesit të Aplikacionit tonë Android.

Pasi të shtojmë butonat, ne do të caktojmë një funksion softuer për secilin buton. Ne do të përdorim 4 bit për të përfaqësuar statusin e butonave. Një bit për secilin buton, prandaj, kur shtypni butonin, një numër specifik do të dërgohet përmes Bluetooth në qarkun fizik.

Këta numra janë treguar në Tabelën 1.

Përfundim

Ky udhëzues përshkruan një zbehës të zgjuar që mund të kontrollohet në dy mënyra; një aplikacion Android dhe butona të vërtetë. Katër blloqe të veçanta janë përshkruar brenda GreenPAK SLG46620V të cilat kontrollojnë rrjedhën e procesit për rritjen ose zvogëlimin e PWM të një drite. Për më tepër, një veçori e modalitetit të fjetjes përshkruhet si një shembull i modulimit shtesë të disponueshëm për aplikacionin. Shembulli i treguar është tension i ulët, por mund të modifikohet për zbatime të tensionit më të lartë.