Давно хотелось сделать что-нибудь для дома на RGB-светодиодах. И решил к празднику сделать «новогодний ночник» под елку, как дополнение к приевшимся гирляндам, тем более, что все необходимое имелось в наличии.
Ночник по замыслу должен гореть разными цветами, плюс несколько программ мигания. Сделано было 2 штуки, один на снимке. Видео — в конце статьи.
В качестве контроллера выбор пал на плату контроллера LaunchPad MSP-EXP430G2. Во-первых цена — плату можно заказать по цене 4.30$ (и бесплатная доставка курьерской службой FedEx) на сайте компании Texas Instruments. Вот ссылка на страницу заказа — купить.
Во-вторых — среда программирования Energia, очень похожая на IDE Arduino. Для облегчения программирования, также как и в Arduino IDE, среда программирование поставляется с библиотеками, некоторые из которых правда неработоспособны, с чем мне и пришлось столкнуться при написании программы. Тем не менее проект развивается, для поддержки пользователей есть отдельная ветка на форуме TI, посвященная библиотекам для Energia.
Для управления ночником решил использовать ИК-пульт.
Полный список деталей:
- Плата контроллера LaunchPad MSP-EXP430G2 — 1 шт.
- RGB — светодиод — 6 шт.
- Резистор 220 Ом — 6 шт
- Микросхема 74HC595 — 3 шт
Для схемы ИК приемника
- ИК-приемник TSOP31238 — 1 шт
- Резистор 100 Ом — 1 шт
- Конденсатор 10 мкФ 25В — 2 шт.
- Конденсатор 0.1 мкФ — 2 шт.
Для платы LaunchPad MSP-EXP430G2 необходимо питание 1.8 — 3.6 В, в наличии имелись блоки питания на 5В, поэтому еще детали для стабилизатора питания на 3.3 В
- Микросхема APU1206H-33
- Конденсатор 10 мкФ 25В — 2 шт.
А также плафон для лампы, клей, новогодние украшения.
Если кто будет использовать библиотеку IRremote, учтите, что не работает функция отправки ir-кода, мне был нужен только прием. Схема подключения ИК-приемника представлена на рисунке. Выход данных TSOP подсоединен ко входу P1_3 платы LaunchPad.
Я делал 2 устройства, для одного использовал пульт для контроллера RGB-лент,
Для другого — пульт Marmitek X10 (рис)
Сначала определимся с назначением клавиш пультов для выбора режимов ночника. Для пульта контроллера RGB-лент достаточно понятно:
(R — R, G — G, B — B, RG — RG, GB — GB, RB — RB, W — WHITE, off — BLACK, крайние правые 4 (черного цвета) — режимы мигания )
для пульта Marmitek:
(1 — R, 2 — G, 3 — B, 4 — RG, 5 — GB, 6 — RB, 0 — WHITE, 6,7,8 — режимы мигания )
Напишем скетч для «отлова» кодов нажимаемых клавиш пультов (коды выводим в монитор последовательного порта)
#include "Energia.h" // #include IRremote.h int RECV_PIN = P1_3; IRrecv irrecv(RECV_PIN); IRsend irsend; decode_results results; byte_ir_kod; // коды клавиш для режимов R,G,B,RG,GB.RB,WHITE,BLACK,мигание1,... const long IR_CODES[12]; void setup() { irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver attachInterrupt(RECV_PIN,ext_ir_code,FALLING); Serial.begin(9600); Serial.println("start"); } void loop() { if(ir_kod>0) { Serial.print(ir_kod,HEX); ir_kod=0; } } // получение кода пульта void ext_ir_code() { detachInterrupt(RECV_PIN); if (irrecv.decode(&results)) { ir_kod=lowByte(results.value); delay(500); irrecv.resume(); // Receive the next value } attachInterrupt(RECV_PIN,ext_ir_code,FALLING); }
С кодами клавиш определились, заносим их в массив
// x10 marmitek const long IR_CODES[12]={0x00,0x08,0x04,0x0C,0x02,0x0A,0x09,0x09,0x06,0x0E,0x01,0x03}; или // для контроллера RGB лент keys24 const long IR_CODES[12]={0xDF,0x9F,0x5F,0xEF,0xAF,0x6F,0x1F,0xBF,0x2F,0x0F,0x37,0x17};
Теперь программа управления свечением RGB-светодиодов.
Экономить выводы LaunchPad для управления 6 RGB-светодиодами будем использовать микросхемы 74HC595 (преобразователь последовательного интерфейса в параллельный), при этом мы можем обойтись 3 выводами контроллера. Используем библиотеку SPI.
Выводы соединяем следующим образом
| LaunchPad | 74HC595 |
| P2_0 — RCK | 12 |
| P1_7 — MOSI | 14 |
| P1_5 — SCK | 11 |
И схема
Т.к. все сделано на макетной плате и соединения проводами, используются выводы Q1-Q6 микросхемы 74HC595.
Создадим в программе двумерный массив, с данными для разных режимов (16 — с запасом, может пригодиться под какой-нибудь пульт).
const byte MODES[16][8]={ {0x12,1,0x12,2,0x12,3,0x12,1}, // R {0x24,1,0x24,2,0x24,3,0x24,1}, // G {0x48,1,0x48,3,0x48,1,0x48,1}, // B {0x36,1,0x36,2,0x36,3,0x36,1}, // RG {0x6C,1,0x6C,2,0x6C,3,0x6C,1}, // GB {0x5A,1,0x5A,3,0x5A,1,0x5A,1}, // BR {0xFF,1,0xFF,1,0xFF,1,0xFF,1}, // WHITE {0,1,0,2,0,1,0,1}, // BLACK {0x12,5,0x24,5,0x48,5,0x5A,5}, // prg1 r1b1g1y1 {0x48,10,0x6C,10,0x48,10,0x6C,10}, // prg2 b3gb1b3gb1 {0x48,20,0x22,20,0x12,20,0x12,20}, // prg3 {0x12,1,0x12,1,0x12,1,0x12,1}, // prg4 {0x48,1,0x22,3,0x12,1,0x12,1}, // prg5 {0x12,1,0x12,1,0x12,1,0x12,1}, // prg6 {0x48,1,0x22,3,0x12,1,0x12,1}, // prg7 {0x12,1,0x12,1,0x12,1,0x12,1} // prg8 }; int offset0=0; int offset1 = 1; // выбранная программа int offset2 = 1; // фрагмент(кадр) программы int offset3 = 1; // длительность кадра int my_channel=1;
Индекс массива — программа свечения, нечетные байты одномерных массивов — последовательные данные(цвет) отправляемые SPI, четные — длительность в сек. свечения. По прерыванию получаем код с пульта, ищем наличие кода в массиве IR_CODES (процедура ir_code_control()), при наличии выставляем значения переменных
offset1 — номер режима,
offset2=1, offset3=1 — индекс первых фрагменты последовательностей.
Каждую секунду в цикле loop() вызывается программа process_step(), которая отправляет данные(цвет) по SPI данные в микросхемы 74HC595.
// 74hc595 - ms430 // 12 - P2_0 // 14 - P1_7 // 11 - P1_5 // 10 - + #include "Energia.h" #define REG_SELECT 8 // пин, управляющий защёлкой (SS в терминах SPI) #include IRremote.h int RECV_PIN = P1_3; IRrecv irrecv(RECV_PIN); IRsend irsend; decode_results results; // x10 marmitek //const long IR_CODES[12]={0x00,0x08,0x04,0x0C,0x02,0x0A,0x09,0x09,0x06,0x0E,0x01,0x03}; // для контроллера RGB лент keys24 const long IR_CODES[12]={0xDF,0x9F,0x5F,0xEF,0xAF,0x6F,0x1F,0xBF,0x2F,0x0F,0x37,0x17}; const byte MODES[16][8]={ {0x12,1,0x12,2,0x12,3,0x12,1}, // R {0x24,1,0x24,2,0x24,3,0x24,1}, // G {0x48,1,0x48,3,0x48,1,0x48,1}, // B {0x36,1,0x36,2,0x36,3,0x36,1}, // RG {0x6C,1,0x6C,2,0x6C,3,0x6C,1}, // GB {0x5A,1,0x5A,3,0x5A,1,0x5A,1}, // BR {0xFF,1,0xFF,1,0xFF,1,0xFF,1}, // WHITE {0,1,0,2,0,1,0,1}, // BLACK {0x12,5,0x24,5,0x48,5,0x5A,5}, // prg1 r1b1g1y1 {0x48,10,0x6C,10,0x48,10,0x6C,10}, //prg2b3gb1b3gb1 {0x48,20,0x22,20,0x12,20,0x12,20}, // prg3 {0x12,1,0x12,1,0x12,1,0x12,1}, // prg4 {0x48,1,0x22,3,0x12,1,0x12,1}, // prg5 {0x12,1,0x12,1,0x12,1,0x12,1}, // prg6 {0x48,1,0x22,3,0x12,1,0x12,1}, // prg7 {0x12,1,0x12,1,0x12,1,0x12,1} // prg8 }; int offset0=0; int offset1 = 1; // выбранная программа int offset2 = 1; // фрагмент(кадр) прогаммы int offset3 = 1; // длительность кадра int my_channel=1; void setup() { /* Инициализируем шину SPI. Если используется программная реализация, * то вы должны сами настроить пины, по которым будет работать SPI. */ SPI.begin(); Serial.begin(9600); pinMode(REG_SELECT, OUTPUT); digitalWrite(REG_SELECT, LOW); // выбор ведомого - нашего регистра SPI.transfer(0); // очищаем содержимое регистра digitalWrite(REG_SELECT, HIGH); irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver Serial.println("start"); attachInterrupt(RECV_PIN,ext_ir_code,FALLING); } void loop() { delay(1000); process_step(); } void process_step(){ // получение кода отправки offset3=offset3-1; if(offset3==0) { offset2=offset2+1;offset2=offset2%4; offset3=MODES[offset1-1][offset2*2+1]; } /* Записываем значение в сдвиговый регистр */ digitalWrite(REG_SELECT, LOW); SPI.transfer(255-MODES[offset1-1][offset2*2]); SPI.transfer(255-MODES[offset1-1][offset2*2]); SPI.transfer(255-MODES[offset1-1][offset2*2]); digitalWrite(REG_SELECT, HIGH); offset0++; if(offset0==8) offset0=0; } // получение кода пульта void ext_ir_code() { detachInterrupt(RECV_PIN); if (irrecv.decode(&results)) { byte ir_kod=lowByte(results.value); // проверка кода ir_code_control(ir_kod); delay(500); irrecv.resume(); // Receive the next value } attachInterrupt(RECV_PIN,ext_ir_code,FALLING); } // проверка кода void ir_code_control(byte kod) { for(int i=0;i<12;i++) { if(kod==IR_CODES[i]) { offset1=i+1; offset2=1;offset3=1; return;} } }
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Список деталей | |||||||
| LaunchPad MSP-EXP430G2 | 1 | ||||||
| Светодиод | 6 | RGB | |||||
| Резистор | 200 Ом | 18 | |||||
| Сдвиговый регистр | CD74HC595 | 3 | |||||
| Схема ИК приемника | |||||||
| ИК-приемник | TSOP3126 | 1 | |||||
| R1 | Резистор | 100 Ом | 1 | ||||
| С2, С3 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ 25В | 2 | ||||
| С5, С6 | Конденсатор | 100 нФ | 2 | ||||
| Схема стабилизатора питания | |||||||
| Линейный регулятор | APU1206H-33 | 1 | |||||
| С1, С2 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ 25В | 2 | ||||