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Autor Tópico: Controlo de fila LED RGB  (Lida 14559 vezes)

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Offline Kristey

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Controlo de fila LED RGB
« em: 12 de Dezembro de 2013, 01:18 »
Boas
Tenho outro projecto em desenvolvimento, que ja poderia estar terminado mas depois de tanta dor de cabeça com as placas prefuradas decidi fazer uma PCB.

A minha fita de Led's é de Anodo comum, e alimentada a 12 V.
Segui este esquema, e pelo que testei na breadboard funciona:


Gostaria que voces observassem e me dissessem se fiz este esquema da pcb bem. Pois é a primeira vez que faço um, e é a primeira vez que "saio do arduino" para uma placa. Alias a segunda visto que a primeira com a placa prefurada nao está a funcionar.
-Onde tem mencionado 5V é onde vai ligar a alimentação dos potenciometros.
-Onde tem Analog é onde vou ligar os potenciometros para a leitura.
-Onde tem mencionado Digital vou ligar botoes para fazer "presets" ainda nao está presente no codigo essa parte.

v1: http://img199.imageshack.us/img199/4769/zxh9.png
v2:

O Codigo é este:
Código: [Seleccione]
int ledB = 9;
int ledG = 10;
int ledR = 11;
int potR = A0;
int potG = A1;
int potB = A2;
int valueR = 0;
int valueG = 0;
int valueB = 0;

void setup(){
}

void loop(){
valueR=analogRead(potR)/4;
Serial.println(valueR);
analogWrite(ledR,valueR);

valueG=analogRead(potG)/4;
Serial.println(valueG);
analogWrite(ledG,valueG);
 
valueB=analogRead(potB)/4;
Serial.println(valueB);
analogWrite(ledB,valueB);
 
}
« Última modificação: 12 de Dezembro de 2013, 11:37 por Kristey »

Offline jm_araujo

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #1 em: 12 de Dezembro de 2013, 10:17 »
Larga o Fritzing e muda-te para um CAD de electrónica (Eagle por exemplo tens muita gente a usar e carradas de ajuda na net).
Faltam os condensadores (antes e depois dos 78xx, junto ao micro, e junto às saídas de alimentação).
Faltam resistências de gate nos Mosfets.
Devias colocar um conector ICSP para facilitar a programação do ATMega.
Devias por um díodo após a ficha de alimentação, para evitar que uma ficha de polaridade invertida faça estragos.
A ficha analog está muito em cima do micro.
Apesar de não ser obrigatório, as placas ficam melhores com as pistas sem ângulos rectos nem ângulos esquisitos. Normalmente usam-se cantos a 45º e evitam-se diagonais que não nos mesmos 45º.
Tens espaço para alargar todas as pistas de "potência", aproveita-o.
Cuidado com o consumo da fita. O 7812 dá até 1A, mas dependendo do que tem de dissipar para chegar lá pode sobreaquecer e ficar pelo caminho.

Assim de repente é "só" :)
Não olhei para o código.

Offline Kristey

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #2 em: 12 de Dezembro de 2013, 11:17 »
Muito obrigado pela tua ajuda jm_araujo

Faltam resistências de gate nos Mosfets.
Feito, nem tinha reparado foi mesmo esquecimento.

Devias por um díodo após a ficha de alimentação, para evitar que uma ficha de polaridade invertida faça estragos.
A ficha analog está muito em cima do micro.
Apesar de não ser obrigatório, as placas ficam melhores com as pistas sem ângulos rectos nem ângulos esquisitos. Normalmente usam-se cantos a 45º e evitam-se diagonais que não nos mesmos 45º.
Tens espaço para alargar todas as pistas de "potência", aproveita-o.
Ja meti la o diodo.
Já corrigi a ficha 'Analog'.
E tentei minimizar os angulos das pistas.
Alarguei tambem as pistas de potencia. (penso que as necessarias)

Devias colocar um conector ICSP para facilitar a programação do ATMega.
Como isto é para programar e ficar no sitio, nao vejo necessidade do connector, se eventualmente tiver de fazer um update tiro o chip, porque tambem vou inserir-lo num socket.

Faltam os condensadores (antes e depois dos 78xx, junto ao micro, e junto às saídas de alimentação).
Podes-me elucidar sobre isto? Junto aos reguladores (78xx) um na entrada e outro na saida, mas ceramicos ou electroiticos? de 22pF?
Eu ja deixei la o espaço na entrada com o desenho de um electrolitico e na saida tambem, posso trocar se a dimensão nao fora aquela.

Junto ao micro e na saida de alimentação é que nao percebi ao que te estas a referrir.

Larga o Fritzing e muda-te para um CAD de electrónica (Eagle por exemplo tens muita gente a usar e carradas de ajuda na net).
Neste momento entao vou acabar isto no Fritzing, e depois migrar para outro, ja me aconselharam o proteus, que dá ate para simular com o arduino.

« Última modificação: 12 de Dezembro de 2013, 11:36 por Kristey »

Offline dropes

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #3 em: 12 de Dezembro de 2013, 12:52 »
Queria dar uma ajuda mas os erros são imensos...
Não fazes 1º o esquema antes do layout ?!

Díodo de alimentação D1 devia estar no positivo
Condensador em série na entrada e saída regulador 7812 (é ligar do regulador ao gnd)
O mesmo se passa com o 7805 C4
Desacoplamento do micro inexistente (47uF e 100nF na alimentação do micro e gnd, o mais perto do micro possível)
Curto entre 21 e 22 do micro
Curto no mosfet G (2 e 3)
Ângulos só a 45º como referido pelo jm_araujo

Offline jm_araujo

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #4 em: 12 de Dezembro de 2013, 13:07 »
Ui!!! :o :o
Condensadores 1 electrolítico antes do regulador (100uF), 1 electrolítico à saída(22uF) com um 100nF cerâmico em paralelo. Junto à alimentação de cada IC (o mais perto possível) mais 100nF cerâmicos. Os condensadores de alimentação colocam-se entre a massa e o voltagem (em paralelo), e não em série como fizeste. Servem para absorver picos e ajudar a estabilizar a alimentação.

A resistência de gate é em série entre o pino do AVR e a gate, 1kohm serve. As gates são capacitivas e ao mudar o estado crias um pico de corrente que o AVR pode não gostar. Com uma resistência limitas esse pico.

"programar e ficar no sítio"...  ;D famosas ultimas palavras antes de ter de tirar e voltar a por o chip até o socket ganhar folga ou partir um pino ;D

O díodo fica melhor no positivo, é hábito não se interromper o neutro excepto em casos muito específicos (medir corrente p/ex), para evitar ter múltiplos neutros que possam criar problemas em integração com outros circuitos.

O Eagle é gratuito com limitações de tamanho, mas ainda nunca precisei de mais. E tens IMENSA informação na net, desde bibliotecas a vídeos tutorial. E arranjas sempre alguém disposto a ajudar. Anda aí um tópico recente em que fizeram uma biblioteca com um componente mesmo sem pedirem, só para ajudar (boa Senso, é bonito de ver :) ).
O Proteus custa 200€ a versão mais barata + 200€ para simulador Arduino. Mesmo com 20% de desconto estudante, é difícil justificar o investimento.
Pirataria não se justifica. Hoje em dia tens quase sempre alternativas gratuitas, porquê dar-se ao trabalho e arriscar trojans, falta de suporte, etc?
« Última modificação: 12 de Dezembro de 2013, 13:09 por jm_araujo »

Online senso

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #5 em: 12 de Dezembro de 2013, 13:44 »
Bem, avisos dos erros já não te faltam.
Mas se vais usar mosfets controlados pelo micro tens de usar mosfets de nivel lógico, isto quer dizer que tens de escolher mosfets que fiquem totalmente ligados com apenas 5v na gate, 1k na gate provavelmente pode ser muito, porque limita a corrente máxima a 5mA e a gate é basicamente um condensador que tens de carregar para que o mosfet ligue ou desligue, quanto maior a corrente, mais rápida é a comutação e menos tempo passa o mosfet na região linear que é onde dissipa mais energia(resistencia elevada), diria antes uma resistencia ai de 330Ohms e não te estiques muito na frequencia de comutação do pwm, dado que estás a usar o IDE do arduino a frequencia do pwm é de 500Hz, bastante baixo, mas mesmo assim não custa nada usar uma resistencia maiorzinha.

Fritzing(peço desculpa a quem gosta e o conceito que isso representa..) é uma desgraça e ainda pior é se estás a desenhar uma placa sem esquema, isso corre sempre mal, então para um iniciante na matéria..

Se fosses da zona de Aveiro organizava-se ai um crash course de uma tarde em Eagle ficavas logo pro no assunto.

Outra coisa, as fitas de leds não são assim com os leds todos em série.
Tens conjuntos de leds e uma resistência a limitar a corrente, não altera o funcionamento do mosfet, mas é só para ficares a saber.
Avr fanboy

Offline samc

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #6 em: 12 de Dezembro de 2013, 15:47 »
Com uma resistência a partir de 100R na gate do MOSFET já podes estar mais descansado.

Para alguém que tem dificuldades em fazer uma PCB no fritzing, a minha opinião é que o Eagle é para esquecer se queres uma coisa rápida entretanto. A curva de aprendizagem do Eagle é alta e o software é pouco intuitivo e com uma interface arcaica. Para quem quer fazer uma PCB simples, não precisa de se estar a preocupar com inúmeras layers e "clearances".
Esta é a minha opinião (muitos daqui apenas querem "brincar", não precisam todos de ser "profissionais")

Quanto ao aspecto profissional da PCB, basta olhares para as PCBs que encontras por aí para perceberes como deves fazer as coisas mais "bonitinhas". Um conselho é ligares a grelha para seguires um certo alinhamento.

Offline jm_araujo

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #7 em: 12 de Dezembro de 2013, 16:01 »
Discordo totalmente.
Fazer uma PCB sem um esquema é mau. Fazer PCB sem DRC (Design Rules Check, o que chamas de "clearances" e afins) é ainda pior. Este projeto é uma boa demonstração disso.

Cada vez que vejo um projeto em fritzing vejo sempre uma só utilidade: documentar um circuito que fizemos em breadboard por forma a partilhá-lo com outros. Para o resto pode desenrascar, mas também já vi pcb's feitas em Paint....

Quanto a curvas de aprendizagem, não sejam preguiçosos. Aprendem uma vez, ficam a saber a vida inteira. A electrónica/mecânica/robótica não é simples, mas se não estiverem dispostos a superar os desafios que vos aparecem, não passam de ligar uns fios aos arduinos e comprar mais um shield quando o que tem não corre o código que sacaram da net...



Offline dropes

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #8 em: 12 de Dezembro de 2013, 16:17 »
Concordo em discordar

Desde quando é que se pode fazer um circuito sem esquema, nem que seja à mão mas mesmo em ponto por ponto é essencial ou garantidamente não vai funcionar se passar a meia dúzia de componentes, depois não funciona e onde está o problema ?!

No próprio site da Eagle tem vídeos "3RD Party Videos" Tutorial Lesson 1º ao 11ª, basta seguir 1 vez e acompanhar para se aprender.
Se isto é complicado então electrónica é o quê, arduíno é que garanto não ser.

http://www.cadsoftusa.com/training/videos/?language=en

Quem tem interesse em electrónica não se pode dar ao luxo da preguiça, procurar códigos na net sem ser para exemplos, e o mais essencial é saber usar o google, tenho visto muita dúvida parva que está mesmo ao lado a resposta usando as mesmas palavras, não pretendo desencorajar os curiosos por isto, mas tudo exige algum esforço para um bom resultado, ler as fichas técnicas não é prejudicial à saúde e se há interesse, é bom entender os princípios básicos da electrónica por assim dizer.

É compensador o resultado do "esforço"

Online senso

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #9 em: 12 de Dezembro de 2013, 17:14 »
Presumo que quem diz que Eagle é arcaico não é do tempo de usar Windows 95, sim, a coisa do copiar e colar, e mover conjuntos é estranho, por outro lado é uma operação ao estilo reverse polish notation, primeiro selecionas, depois fazes a acção que queres fazer sobre essa seleção, de resto, é um CAD, não vai funcionar com 2 clicks no rato e sem fazer uso do teclado.

Não é por isto ser um hobby que não vais fazer as coisas em condições, para quê desenhar uma placa para depois não respeitar os minimos da fab-house que escolhes?
DRC existe para alguma coisa, assim como ERC, é facil para um iniciante se esquecer de ligar um pino de massa, o ERC avisa-te sobre isso.
Avr fanboy

Offline samc

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #10 em: 12 de Dezembro de 2013, 18:34 »
Eu sou do tempo do Windows 98 e cada vez que uso o Eagle sinto-me a recuar mais de uma década atrás. Qualquer pessoa que seja sensata ou que esteja ligada ao mundo do desenvolvimento de software e das GUIs intuitivas, tem de reconhecer que a CadSoft "parou no tempo". Podia deixar de ter medo de inovar nas novas versões como fez a AutoDesk com o AutoCAD e reafirmar-se mais como um dos líderes de mercado.

O Fritzing é uma ferramenta excelente na minha opinião e veio completar o falha que existia num software simples e grátis para a quantidade de pessoas que "brincam com Arduinos". Ele não pretende ser um software profissional como é óbvio, mas tem as ferramentas essenciais para um qualquer aficionado (até tem os DRC de uma forma simples). Para um software "free", é de elogiar a equipa que trabalha no projeto e que disponibiliza esta ferramenta de aprendizagem e consegue até fazer resultados mais que aceitáveis para quem quer imprimir a PCB numa impressora laser (http://fritzing.org/media/fritzing-repo/projects/a/audio-visualizer/images/Audio%20Visualizer%20Fritzing%20PCB.JPG)

Não gosto muito disso dos memes, mas lembrei-me deste que pode fazer sentido nesta conversa...
http://www.quickmeme.com/meme/3tvdd4 (lembra-me do que diziam do pessoal que fazia qualquer coisa em VB e levava logo comentários)

Como já disse, há muita gente que está interessada apenas em colocar um LED a piscar com um Arduino e não quer ter de saber decifrar uma datasheet de um LED em detalhe. Se houver o interesse em atrair pessoas para a eletrónica não faz sentido dificultar-lhes a vida e tirarmos-lhe muitas horas com matérias novas a estudar e muito jargão técnico ou matemática.
Quem estiver realmente interessado, além de aprender mais sobre estas matérias na escola, vai estudar por conta própria, e sim vai descobrir imediatamente que se quer deixar de "brincar" não pode utilizar o Fritzing.


Ah e como foi dito Kristey, fazer uma PCB sem esquema é muito arriscado. Desde os iniciantes aos "profissionais" começam sempre por o esquema antes da PCB.

Offline jmiguelff

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #11 em: 12 de Dezembro de 2013, 18:37 »
Eu acho piada a estes layouts sem respeitar as diagonais de 45º. Para placas muito simples até fica engraçado, claro que isto não se aplica a coisas mais complexas. Torna o "debug" do circuito bem mais complicado.

No entanto, o Fritzing realmente não é grande coisa e fazer o layout de uma placa sem o esquema elétrico nunca é bom, mesmo nunca.

Quanto à utilização do EAGLE acho que tem a ver com gostos. Eu passei do Orcad para o DesignSpark da RS e acho que é bastante intuitivo, mais que o Fritzing até. Além disso é completamente gratis sem qualquer limitação.

Seja como antes de enviares para "produção" mete aí o layout final para ver. 

Offline Kristey

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #12 em: 13 de Dezembro de 2013, 00:51 »
Ai o que para aqui vai, pelo menos reconheço nesta comunidade a participação que me fez deixar o "mundo dos foruns" à uns tempos atrás. Um bem haja a todos os membros que com toda a experiencia que têm se dão ao trabalho de ver as minhas asneiras.

A ver se consigo responder a todos.
Não fazes 1º o esquema antes do layout ?!
Díodo de alimentação D1 devia estar no positivo
Condensador em série na entrada e saída regulador 7812 (é ligar do regulador ao gnd)
O mesmo se passa com o 7805 C4
Desacoplamento do micro inexistente (47uF e 100nF na alimentação do micro e gnd, o mais perto do micro possível)
Curto entre 21 e 22 do micro
Curto no mosfet G (2 e 3)
Ângulos só a 45º como referido pelo jm_araujo
Já tanto se falou no esquema eléctrico. Bem eu segui o esquema eléctrico que postei no inicio do post e executei-o na minha breadbord (multiplicado por 3 pois "são 3 filas a R, a G, e a B)
Tudo funcionou bem com aquele esquema, e usando o próprio arduino.
O problema foi quando eu tentei finalizar a coisa numa placa perfurada. em que mais uma vez repliquei o esquema lá em cima 3 vezes para casa cor, e inseri o "extra" para poder por o Atmega a funcionar na altura segui isto (http://arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadboard).
O circuito que fiz na placa perfurada n~o deu os resultados esperados, e ent~o decidi fazer uma coisa mais decente, e usando aquele esquema, comecei a construir a PCB com 3 circuitos daqueles, mais o que seria necessário para o ATMEGA, bem como os dois reguladores de tensão.
Contudo depois de tanto me darem na cabeça (com razão), eu vou fazer o esquema completo do circuito.

Sobre o diodo a minha ideia de o por no GND a cortar, seria a pensar na questão de inserir um conector com centro negativo e borda positiva, sendo que assim não deixava que a corrente circula-se pela via onde deveria ser a massa.
Devo entao trocar certo?

Condensadores liguei daquela maneira pela pouca informação que tenho sobre eles.
Obrigado pelo esclarecimento e realmente tem a sua logica.
Contudo gostaria de saber se me poderiam explicar os valores dos condensadores?
Vou depois do post investigar as diferenças dos electroliticos para os de ceramica.

Não faço a minima ideia do que será a questão do desacopolamento. Eu alimentei perante o que vi neste tutorial: http://arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadboard

Os "curtos" não existem, pelo menos com uma escala maior do desenho da PCB contudo provavelmente é melhor separar um pouco mais aquilo.

Obrigado dropes


Condensadores 1 electrolítico antes do regulador (100uF), 1 electrolítico à saída(22uF) com um 100nF cerâmico em paralelo. Junto à alimentação de cada IC (o mais perto possível) mais 100nF cerâmicos.
Mais uma vez pedia ajuda com os valores. Gostaria de saber como devo calcular essas capacidades dos condensadores.
Eu so não meti um condensador no Micro, porque não era pedido naquele tutorial, será isto o desacopolamento que fala o dropes?

A resistência de gate é em série entre o pino do AVR e a gate, 1kohm serve. As gates são capacitivas e ao mudar o estado crias um pico de corrente que o AVR pode não gostar. Com uma resistência limitas esse pico.
Segundo o que está naquele esquema lá em cima no primeiro post. Teria de meter uma resistência de 10k entre o sinal de PWM (AVR) que ia ligar ao Gate, e o GND.
O que tu me estas a dizer é que devo por a resistencia em serie tipo, AVR->Resistencis->Gate, e depois lugo o gate ao GND na mesma?

"programar e ficar no sítio"...  ;D famosas ultimas palavras antes de ter de tirar e voltar a por o chip até o socket ganhar folga ou partir um pino ;D

O díodo fica melhor no positivo, é hábito não se interromper o neutro excepto em casos muito específicos (medir corrente p/ex), para evitar ter múltiplos neutros que possam criar problemas em integração com outros circuitos.
A questão do diodo expliquei la em cima porque o inseri no GND pensei que tinha logica daquela maneira, vou entao muda-lo para o positivo.

"programar e ficar no sítio"...  ;D famosas ultimas palavras antes de ter de tirar e voltar a por o chip até o socket ganhar folga ou partir um pino ;D
Neste caso entao pedia-te ajuda, não estou a ver como vou fazer isto :/
A minha duvida é, os pinos que sao pedidas para isto são o 1, 17, 18, 19. O 17 está a ser usado como Pino de PWM, logo vai estar a "enviar", e a receber o mesmo tempo?(quando for na altura de o programar logicamente)

Mas se vais usar mosfets controlados pelo micro tens de usar mosfets de nivel lógico, isto quer dizer que tens de escolher mosfets que fiquem totalmente ligados com apenas 5v na gate, 1k na gate provavelmente pode ser muito, porque limita a corrente máxima a 5mA e a gate é basicamente um condensador que tens de carregar para que o mosfet ligue ou desligue, quanto maior a corrente, mais rápida é a comutação e menos tempo passa o mosfet na região linear que é onde dissipa mais energia(resistencia elevada), diria antes uma resistencia ai de 330Ohms
Esta resistencia de gate que voces estão a falar é a resistencia que aperece entre o sinal de PWM e o GND la no esquema em cima? É que dizes que 1k é muito, e a que está la é de 10k.
Relembro que aquele circuito nao foi feito por mim, apenas procurei um projecto parecido, testei na breadboard e funcionou.

e não te estiques muito na frequencia de comutação do pwm, dado que estás a usar o IDE do arduino a frequencia do pwm é de 500Hz, bastante baixo, mas mesmo assim não custa nada usar uma resistencia maiorzinha.
Agora dei um nó :S
Eu estou a recolher o valor dos potenciometros (0 a 1023), divido por 4 para dar os 255 de PWM, e é assim que trabalho. Não estou a perceber isso da resistencia e da frequencia visto que não mexo nela logo penso que estou a usar a "padrão(?)"

Se fosses da zona de Aveiro organizava-se ai um crash course de uma tarde em Eagle ficavas logo pro no assunto.
Tenho ai amigos, se um dia te disponibilidades ainda combinamos um cafe ;) ahaha

Obrigado senso

Quando os restantes comentarios penso que as respostas estão ja em cima, e quanto ao software, ja instalei o Eagle e ja andei a dar uma vista de olhos ;)

Offline Kristey

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #13 em: 13 de Dezembro de 2013, 15:32 »
Bem, deixem-me concordar, o eagle tem um engine e uma intuitividade um bocado esquisita.
Mas pronto ao fim de alguns tempos aqui de volta disto ca está o esquema.

Pontos a salientar:
-valor e localização dos condensadores: penso foi o que voces me aconselharam.
-voces falam numa resistencia no gate fui investigar e ha muitos projectos que têm resistencia em serie entre o gate e o PWM. No caso do circuito que estou a seguir tem uma a ligar o PWM e o GND(é a forma que está no esquema que fiz agora), qual a forma correcta?
-faltam as ligações e os pinos para programar o ATmega no local, e pedia ajuda quanto a isso.
-falta o tal desacopolamento do microprocessador, que eu ainda nao consegui perceber o que é. Pela informação que tenho usam-se 1 condensador electrolitico e outro ceramico. mas nao sei onde os vou ligar.
« Última modificação: 13 de Dezembro de 2013, 15:34 por Kristey »

Offline samc

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Re: Controlo de fila LED RGB
« Responder #14 em: 13 de Dezembro de 2013, 18:50 »


Atenção: Repara como se ligam as resistências à gate. Na imagem tem uma resistência de pull down (R3), que em alguns casos é imprescindível.