4 Ch DMX Dimmer: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

O conceito é projetar e criar um dimmer portátil.

Requisitos:

• DMX512 controlável
• 4 canais
• Portátil
• Fácil de usar

Propus essa ideia ao meu professor na WSU porque queria combinar minhas paixões por teatro e computadores. Este projeto funcionou um pouco como meu projeto sênior no departamento de teatro. Se você tiver algum comentário ou pergunta, eu adoraria ajudar.

O desenvolvimento futuro pode incluir mais canais, conector DMX de 5 pinos, passagem DMX, 8 interruptores dip para mudar o canal, placa de circuito impresso.

Migrei este projeto de https://danfredell.com/df/Projects/Entries/2013/1/6_DMX_Dimmer.html porque ainda é popular, eu acho. Além disso, perdi meu arquivo seed do iWeb, então não posso mais atualizá-lo facilmente. Seria bom permitir que as pessoas compartilhassem suas perguntas sobre o projeto.

Etapa 1: reunindo o hardware

Hardware usado: a maior parte foi encomendada à Tayda Electronics. Gosto mais deles do que do DigiKey por causa da seleção menor e mais fácil de entender.

1. ATMEGA328, microcontrolador
2. MOC3020, TRIAC Optocoupler. Não ZeroCross.
3. MAX458 ou SN75176BP, receptor DMX
4. ISP814, AC optoacoplador
5. Regulador 7805, 5v
6. BTA24-600, 600V 25A TRIAC
7. Cristal 20MHz
8. Fonte de alimentação 9V

Alguns obstáculos e lições aprendidas ao longo do caminho

• Se você não é um especialista em registro, use um ATMEGA328P
• Optoacopladores errados. Você não quer Zero Cross
• Os canais altos eram instáveis. Mudar de 16 MHz para 20 MHz resolveu esse problema
• Incapaz de ter uma luz de status DMX porque a chamada de interrupção teve que ser muito rápida
• A energia DC deve ser extremamente estável, qualquer ondulação fará com que o sinal DMX se torne muito ruidoso

O design do TRIAC veio da MRedmon, obrigado.

Etapa 2: Projeto do circuito

Usei o Fritzing 7.7 no Mac para projetar meu circuito.

O MAX485 na parte superior é usado para converter o sinal DMX em algo que o Arduino possa ler.

O 4N35 à esquerda é usado para detectar o cruzamento zero do sinal AC, de modo que o Arduino saberá em que momento diminuir a saída da onda senoidal. Mais sobre como o hardware e o software interagem na seção de software.

Eu recebi a pergunta: este projeto funcionará na Europa com 230V e 50Hz? Não moro na Europa, nem viajo para lá com frequência para poder testar este projeto. Deve funcionar, você só precisa modificar a linha de tempo de brilho do código para o atraso de tempo de frequência diferente.

Etapa 3: Projeto do circuito de Kovari

Durante o processo de ativação do meu site, pude ter algumas conversas por e-mail. Um foi com Kovari Andrei, que fez um design de circuito baseado neste projeto e queria compartilhar seu design. Não sou um designer de placa de circuito, mas é um projeto do Eagle. Deixe-me saber como funciona para você, se você usá-lo.

Etapa 4: Projeto do circuito de Giacomo

De vez em quando, as pessoas me enviarão mensagens com as emocionantes adaptações que fizeram com este instrutível e achei que deveria compartilhá-las com todos vocês.

Giacomo modificou o circuito para que um transformador com derivação central não fosse necessário. O pcb é unilateral e pode ser uma solução mais acessível para quem não pode fazer dupla face em casa (um pouco difícil).

Etapa 5: Software

Sou engenheiro de software profissional, então esta parte é a mais detalhada.

Summery: Quando o Arduino inicializa pela primeira vez, o método setup () é chamado. Lá eu configurei algumas das variáveis e locais de saída para serem usados posteriormente. zeroCrossInterupt () é chamado / executado toda vez que o AC passa da tensão positiva para a negativa. Ele definirá o sinalizador zeroCross para cada canal e iniciará o cronômetro. O método loop () é chamado continuamente para sempre. Para ligar a saída, o TRIAC só precisa ser disparado por 10 microssegundos. Se for a hora de acionar o TRIAC e o zeroCross ocorrer, a saída será ligada até o final da fase AC.

Existem alguns exemplos online que usei para iniciar este projeto. A principal coisa que não consegui encontrar foi ter várias saídas TRIAC. Outros usaram a função de atraso para PWM a saída, mas isso não funcionaria no meu caso porque o ATMEGA tem que estar ouvindo DMX o tempo todo. Resolvi isso pulsando o TRIAC em tantos ms após o zero-cross. Ao pulsar o TRIAC para mais perto do cruzamento zero, mais da onda do pecado é produzida.

Aqui está a aparência da meia onda sin de 120 VCA em um osciloscópio, acima.

O ISP814 está conectado à interrupção 1. Portanto, quando ele recebe o sinal de que o AC faz a transição de positivo para negativo ou vice-versa, ele define o zeroCross para cada canal como verdadeiro e inicia o cronômetro.

No método loop (), ele verifica cada canal se zeroCross é verdadeiro e o tempo para sua ativação passou, ele pulsará o TRIAC por 10 microssegundos. Isso é o suficiente para ligar o TRIAC. Assim que o TRIAC for ligado, ele permanecerá ligado até zeroCross. A luz piscaria quando o DMX estivesse em torno de 3%, então adicionei o truncamento para evitá-lo. Isso fazia com que o Arduino ficasse muito lento e o pulso às vezes disparava a próxima onda sinuosa em vez dos últimos 4% da onda.

Também no loop () eu defino o valor PWM dos LEDs de status. Esses LEDs podem usar o PWM interno gerado pelo Arduino porque não precisamos nos preocupar com o zeroCross do AC. Assim que o PWM estiver configurado, o Arduino continuará com aquele brilho até que seja informado de outra forma.

Conforme observado nos comentários principais, a fim de usar uma interrupção DMX no pino 2 e executar a 20 MHz, você terá que editar alguns dos arquivos do aplicativo Arduino. Em HardwareSerial.cpp, um pedaço de código deve ser excluído, o que nos permite escrever nossa própria chamada de interrupção. Este método ISR está na parte inferior do código para lidar com a interrupção DMX. Se você for usar um Arduino como um programador de ISP, certifique-se de reverter suas alterações para HardwareSerial.cpp, caso contrário, o ATMEGA328 na placa do pão ficará inacessível. A segunda mudança é mais fácil. O arquivo boards.txt deve ser alterado para a nova velocidade de clock de 20 MHz.

brilho [ch] = mapa (DmxRxField [ch], 0, 265, 8000, 0);

O brilho é mapeado para 8000 porque essa é a quantidade de microssegundos de 1/2 uma onda senoidal CA a 60 Hz. Portanto, com brilho total de 256 DMX, o programa deixará 1/2 da onda senoidal AC LIGADA para 8.000us. Eu vim com 8000 por meio de adivinhar e verificar. Fazendo as contas de 1000000us / 60hz / 2 = 8333, então esse pode ser um número melhor, mas ter os 333us extras permite que o TRIAC abra e qualquer jitter no programa é provavelmente uma boa ideia.

No Arduino 1.5.3, eles moveram a localização do arquivo HardwareSerial.cpp. Agora é /Applications/Arduino.app/Contents/Java/hardware/arduino/avr/cores/arduino/HardwareSerial0.cpp Você precisará comentar todo este bloco se começar com a linha 39: #if definido (USART_RX_vect)

Caso contrário, você terminará com este erro: core / core.a (HardwareSerial0.cpp.o): Na função `_vector_18 ':

Etapa 6: Empacotando

Peguei a caixa de projeto cinza em Menards em sua seção elétrica. Usei uma serra alternativa para cortar os orifícios dos plugues elétricos. A caixa tem uma pinça c de teatro presa à parte superior para pendurar. Luzes de status para cada entrada e saída para ajudar a diagnosticar se houver um problema. Um fabricante de etiquetas foi usado para explicar as diferentes portas do dispositivo. Os números próximos a cada plugue representam o número do canal DMX. Fixei a placa de circuito e o transformador com um pouco de cola quente. Os LEDs estão presos no lugar com suportes de led.