Dimmer ya Smart Smart ya DIY Inadhibitiwa Kupitia Bluetooth: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Hii inaelezea jinsi ya kujenga dimmer smart ya dijiti. Dimmer ni swichi ya kawaida ya taa ambayo hutumiwa katika nyumba, hoteli, na majengo mengine mengi. Matoleo ya zamani ya swichi nyepesi yalikuwa ya mwongozo, na kwa kawaida yangejumuisha swichi ya kuzunguka (potentiometer) au vifungo kudhibiti kiwango cha nuru. Hii inaelezea jinsi ya kujenga dimmer ya dijiti ambayo ina njia mbili za kudhibiti nguvu ya nuru; smartphone na vifungo vya mwili. Njia hizi mbili zinaweza kufanya kazi kwa usawa ili mtumiaji aweze kuongeza au kupunguza mwangaza kutoka kwa kitufe na simu mahiri. Mradi huo unatekelezwa kwa kutumia SLG46620V CMIC, moduli ya Bluetooth ya HC-06, vifungo vya kushinikiza, na LEDs.

Tutatumia SLG46620V CMIC kwani inasaidia kupunguza vifaa vya mradi tofauti. ICs za GreenPAK ™ ni ndogo na zina vifaa vya matumizi anuwai, ambayo inaruhusu mbuni kupunguza vifaa na kuongeza huduma mpya. Kwa kuongezea, gharama ya mradi hupunguzwa baadaye.

SLG46620V pia ina kiunganisho cha unganisho cha SPI, vizuizi vya PWM, FSM, na vitalu vingi vya ziada vya ziada kwenye chip moja ndogo. Vipengele hivi huruhusu mtumiaji kujenga dimmer ya busara inayoweza kudhibitiwa kupitia kifaa cha Bluetooth au vifungo vya ukuta, usaidizi wa kupunguzwa kwa muda mrefu, na kuongezewa kwa vitu vinavyochaguliwa bila kutumia microcontroller au vifaa vya gharama kubwa.

Hapo chini tulielezea hatua zinazohitajika kuelewa jinsi suluhisho limepangwa kuunda dimmer smart ya LED inayodhibitiwa kupitia Bluetooth. Walakini, ikiwa unataka tu kupata matokeo ya programu, pakua programu ya GreenPAK ili kuona Faili ya Ubunifu wa GreenPAK iliyokamilishwa tayari. Chomeka GreenPAK Development Kit kwenye kompyuta yako na hit program ili kuunda dimmer smart ya LED inayodhibitiwa kupitia Bluetooth.

Hatua ya 1: Vipengele vya Mradi na Kiolesura

Vipengele vya Mradi:

1. Mbinu mbili za kudhibiti; programu ya rununu na vifungo halisi.

2. Smooth on-off mpito kwa mwanga. Hii ni afya kwa macho ya mtumiaji. Pia inatoa hisia ya anasa zaidi, ambayo inavutia hoteli na tasnia zingine za huduma.

3. Kipengele cha hali ya kulala. Hii itakuwa thamani iliyoongezwa kwa programu hii. Mtumiaji anapoamilisha hali hii, mwangaza mwepesi hupungua polepole kwa dakika 10. Hii husaidia watu ambao wanakabiliwa na usingizi. Pia ni muhimu kwa vyumba vya watoto na maduka ya rejareja (wakati wa kufunga).

Kiolesura cha Mradi

Muunganisho wa mradi una vifungo vinne vya kushinikiza, ambazo hutumiwa kama pembejeo za GreenPAK:

ZIMA / ZIMA: Washa taa ZIMA (ZIMA laini).

UP: ongeza kiwango cha mwanga.

Chini: punguza kiwango cha mwanga.

Njia ya Kulala: kwa kuamsha hali ya kulala, mwangaza mwepesi hupungua polepole kwa kipindi cha dakika 10. Hii inampa mtumiaji muda kabla ya kulala na inathibitisha kuwa taa haitakaa usiku mzima.

Mfumo utatoa ishara ya PWM, ambayo itapitishwa kwa kiashiria cha nje cha LED na hali ya kulala ya LED.

Ubunifu wa GreenPAK unajumuisha vizuizi 4 kuu. Ya kwanza ni mpokeaji wa UART, ambaye hupokea data kutoka kwa moduli ya Bluetooth, huondoa maagizo, na kuwapeleka kwenye kitengo cha kudhibiti. Kizuizi cha pili ni kitengo cha kudhibiti, ambacho hupokea maagizo kutoka kwa mpokeaji wa UART au kutoka kwa vifungo vya nje. Kitengo cha kudhibiti huamua kitendo kinachohitajika (Washa / ZIMA, Ongeza, punguza, wezesha hali ya kulala). Kitengo hiki kinatekelezwa kwa kutumia LUTs.

Kizuizi cha tatu kinasambaza jenereta za CLK. Katika mradi huu, kaunta ya FSM hutumiwa kudhibiti PWM. Thamani ya FSM itabadilika (juu, chini) kulingana na maagizo yaliyotolewa na masafa 3 (ya juu, ya kati, na ya chini). Katika sehemu hii masafa matatu yatatengenezwa na CLK inayohitajika hupita kwa FSM kulingana na agizo linalohitajika; Katika kuzima / kuzima operesheni, masafa ya juu hupita kwa FSM ili kuanza / kuacha laini. Wakati wa kufifia, masafa ya kati hupita. Mzunguko wa chini hupita katika hali ya kulala ili kupunguza thamani ya FSM polepole zaidi. Kisha, mwangaza mwepesi hupungua polepole pia. Kizuizi cha nne ni kitengo cha PWM, ambacho hutengeneza kunde kwa LED za nje.

Hatua ya 2: Ubunifu wa GreenPAK

Njia bora ya kujenga dimmer kutumia GreenPAK ni kutumia 8-bit FSM na PWM. Katika SLG46620, FSM1 ina bits 8 na inaweza kutumika na PWM1 na PWM2. Moduli ya Bluetooth lazima iunganishwe, ambayo inamaanisha pato linalofanana la SPI lazima litumike. Matokeo ya sambamba ya SPI 0 kwa njia ya unganisho 7 yametiwa na DCMP1, DMCP2, na LF OSC CLK, OUT1, OUT0 matokeo ya OSC. PWM0 inapata pato lake kutoka FSM0 (bits 16). FSM0 haachi saa 255; inaongeza hadi 16383. Kupunguza kiwango cha hesabu kwa bits 8 FSM nyingine imeongezwa; FSM1 hutumiwa kama kiboreshaji kujua ni lini kaunta inafikia 0 au 255. FSM0 ilitumika kutengeneza kunde ya PWM. Kwa kuwa maadili ya FSM mawili lazima yabadilishwe kwa wakati mmoja ili kuwa na thamani sawa, muundo unakuwa ngumu kidogo ambapo katika FSM zote mbili zina CLK iliyofafanuliwa, ndogo na inayochaguliwa. CNT1 na CNT3 hutumiwa kama wapatanishi kupitisha CLK kwa FSM zote mbili.

Ubunifu huo una sehemu zifuatazo:

- Mpokeaji wa UART

- Kitengo cha kudhibiti

- CLK Jenereta na multiplexer

- PWM

Hatua ya 3: Mpokeaji wa UART

Kwanza, tunahitaji kuanzisha moduli ya Bluetooth ya HC06. HC06 hutumia itifaki ya UART kwa mawasiliano. UART inasimama Mpokeaji / Mpitishaji wa Asynchronous wa Universal. UART inaweza kubadilisha data kurudi na kurudi kati ya fomati sambamba na mfululizo. Inajumuisha serial kwa mpokeaji sambamba na sambamba na kibadilishaji cha serial ambazo zote zimefungwa tofauti. Takwimu zilizopokelewa katika HC06 zitasambazwa kwa kifaa chetu cha GreenPAK. Hali ya uvivu ya Pin 10 ni JUU. Kila tabia iliyotumwa huanza na mantiki LOW start bit, ikifuatiwa na idadi inayoweza kusanidiwa ya bits za data, na moja au zaidi mantiki bits bits Stop.

HC06 hutuma 1 ANZA kidogo, bits 8 za data, na kidogo STOP kidogo. Kiwango chake cha baud chaguo-msingi ni 9600. Tutatuma data byte kutoka HC06 kwenda kwa block ya SPI ya GreenPAK SLG46620V.

Kwa kuwa kizuizi cha SPI hakina START au STOP kudhibiti kidogo, bits hizo badala yake hutumiwa kuwezesha na kuzima ishara ya saa ya SPI (SCLK). Wakati Pin 10 inakwenda CHINI, IC imepokea ANZA kidogo, kwa hivyo tunatumia kigunduzi kinachoanguka cha PDLY kutambua mwanzo wa mawasiliano. Hizo saa za kipelelezi zinazoanguka DFF0, ambayo inawezesha ishara ya SCLK kuweka kizuizi cha SPI.

Kiwango chetu cha baud ni bits 9600 kwa sekunde, kwa hivyo kipindi chetu cha SCLK kinahitaji kuwa 1/9600 = 104 µs. Kwa hivyo, tuliweka masafa ya OSC kwa 2 MHz na tukatumia CNT0 kama mgawanyiko wa masafa.

2 MHz - 1 = 0.5 µs

(104 /s / 0.5)s) - 1 = 207

Kwa hivyo, tunataka dhamana ya kaunta ya CNT0 iwe 207. Ili kuhakikisha kuwa data haikosewi, ucheleweshaji wa mzunguko wa saa nusu kwenye saa ya SPI umeongezwa ili kizuizi cha SPI kiwekwe kwa wakati unaofaa. Hii inafanikiwa kwa kutumia CNT6, 2-bit LUT1, na Saa ya nje ya Saa ya OSC. Pato la CNT6 haliendi juu hadi 52 afters baada ya DFF0 kufungwa, ambayo ni nusu ya kipindi chetu cha SCLK cha 104 µs. Inapokwenda juu, 2-bit LUT1 NA lango huruhusu ishara ya 2 MHz OSC kupita kwenye EXT. Uingizaji wa CLK0, ambaye pato lake limeunganishwa na CNT0.

Hatua ya 4: Kitengo cha Udhibiti

Katika sehemu hii, amri zitatekelezwa kulingana na kaiti iliyopokea kutoka kwa mpokeaji wa UART, au kulingana na ishara kutoka kwa vifungo vya nje. Pini 12, 13, 14, 15 zimeanzishwa kama pembejeo na zimeunganishwa na vifungo vya nje.

Kila pini imeunganishwa kwa ndani na uingizaji wa lango la AU, wakati pembejeo ya pili ya lango imeunganishwa na ishara inayofanana inayotoka kwa smartphone kupitia Bluetooth ambayo itaonekana kwenye pato Sambamba la SPI.

DFF6 hutumiwa kuamsha hali ya kulala ambapo pato lake hubadilika kwenda juu na makali yanayokua yanatoka kwa 2-bit LUT4, wakati DFF10 inatumiwa kudumisha hali ya taa, na pato lake hubadilika kutoka chini hadi juu na kinyume chake na kila makali yanayokuja yanakuja kutoka kwa pato la 3-bit LUT10.

FSM1 ni kaunta 8-bit; inatoa mpigo wa juu juu ya pato lake wakati thamani yake inafikia 0 au 255. Kwa hivyo, inatumika kuzuia FSM0 (16-bit) kutoka kuzidi thamani ya 255, kwani pato lake linaweka upya DFF na hubadilisha hali ya DFF10 kutoka juu hadi mbali na kinyume chake ikiwa taa inadhibitiwa na vifungo +, - na kiwango cha juu / kiwango cha chini kimefikiwa.

Ishara zilizounganishwa na pembejeo za FSM1 zinaendelea, juu zitafikia FSM0 kupitia P11 na P12 ili kusawazisha na kuweka thamani sawa kwa kaunta zote mbili.

Hatua ya 5: CLK Jenereta na Multiplexer

Katika sehemu hii, masafa matatu yatazalishwa, lakini ni moja tu itatazama FSM wakati wowote. Mzunguko wa kwanza ni RC OSC, ambayo huchukuliwa kutoka kwa tumbo 0 hadi P0. Mzunguko wa pili ni LF OSC ambayo pia huletwa kutoka kwa tumbo 0 kupitia P1; mzunguko wa tatu ni pato la CNT7.

3-bit LUT9 na 3-bit LUT11 huruhusu mzunguko mmoja kupita, kulingana na pato la 3-bit LUT14. Baada ya hapo, saa iliyochaguliwa inasambaza kwa FSM0 na FSM1 kupitia CNT1 na CNT3.

Hatua ya 6: PWM

Mwishowe, thamani ya FSM0 inabadilika kuwa ishara ya PWM kuonekana kupitia pini 20 ambayo imeanzishwa kama pato na imeunganishwa na LED za nje.

Hatua ya 7: Programu ya Android

Programu ya Android ina kiolesura cha kudhibiti halisi sawa na kiolesura halisi. Ina vifungo vitano; ZIMA / ZIMA, JUU, CHINI, Hali ya Kulala, na Unganisha. Maombi haya ya Android yataweza kubadilisha vifungo vya kifungo kuwa amri na itatuma amri kwa moduli ya Bluetooth itekelezwe.

Programu hii ilitengenezwa na MIT App Inventor, ambayo haihitaji uzoefu wowote wa programu. Mvumbuzi wa Programu humruhusu msanidi programu kuunda programu ya vifaa vya Android OS akitumia kivinjari cha wavuti kwa kuunganisha vizuizi vya programu. Unaweza kuagiza programu yetu kwa MIT App Inventor kwa kubofya Miradi -> Ingiza mradi (.aia) kutoka kwa kompyuta yangu, na uchague faili ya.aia iliyojumuishwa na Ujumbe huu wa App.

Ili kuunda Programu ya Android lazima mradi mpya uanzishwe. Vifungo vitano vinahitajika: moja ni kiteua orodha kwa vifaa vya Bluetooth, na zingine ni vifungo vya kudhibiti. Tunahitaji kuongeza mteja wa Bluetooth pia. Kielelezo 6 ni kukamata skrini ya kiolesura cha Maombi ya Android.

Baada ya kuongeza vifungo, tutapeana kazi ya programu kwa kila kitufe. Tutatumia bits 4 kuwakilisha hali ya vifungo. Kidogo kwa kila kifungo, kwa hivyo, unapobonyeza kitufe, nambari maalum itatumwa kupitia Bluetooth kwa mzunguko wa mwili.

Nambari hizi zinaonyeshwa kwenye Jedwali 1.

Hitimisho

Hii inaelezea dimmer smart ambayo inaweza kudhibitiwa kwa njia mbili; programu ya Android na vifungo halisi. Vitalu vinne tofauti vimeainishwa ndani ya GreenPAK SLG46620V ambayo hudhibiti mchakato wa mchakato wa kuongeza au kupunguza PWM ya taa. Kwa kuongezea, huduma ya hali ya Kulala imeainishwa kama mfano wa moduli ya ziada inayopatikana kwa programu. Mfano ulioonyeshwa ni voltage ya chini, lakini inaweza kubadilishwa kwa utekelezaji mkubwa wa voltage.