Controller RGB

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Categoria: Elettronica
Data pubblicazione
Scritto da TheAlu10000 Visite: 5204

Semplice controller RGB

Questo che vado ad esporre non è altro che un piccolo controller per led RGB. Più precisamente è in grado di generare tre onde PWM distinte adatte per il pilotaggio dei led. E' un circuito piuttosto semplice che fa uso di componenti che si trovano pure nel cassetto e non fa uso di PIC (gioia per chi snobba i PIC).
Pilotare un carico con un'onda PWM signifa che è possibile controllare la potenza erogata dal carico con una piccola dissipazione di energia da parte dei circuiti di potenza. Ad esempio, nel caso di un motore elettrico pilotato da un transistor, è possibile regolare la velocità di rotazione senza che il transistor si debba sudare sette camicie.
Un'onda PWM (Pulse Width Modulation, modulazione a larghezza d'impulso) è un'onda molto somigliante a un'onda quadra.
Normalmente un'onda quadra presenta parte del periodo dove è a livello alto (ton) e un'altra parte di periodo dove è a livello basso (toff): più precisamente nell'onda quadra questi due semi-periodi hanno la stessa durata. Esiste inoltre un parametro che esprime il rapporto tra il tempo ton e l'intero periodo dell'onda. Questo parametro è chiamato “duty-cycle” (ciclo utile) e indica con un valore in percentuale il tempo in cui l'onda rimane a livello logico alto rispetto a tutto il periodo (DC = ton/(ton+toff) ).
Come accennato sopra, l'onda quadra ha i due semi-periodi uguali fra loro, che danno luogo a un DC pari al 50%. Nell'onda PWM non viene fatto altro che variare il DC dell'onda quadra, tenendo ovviamente fisso il periodo totale.
Generare un'onda PWM è più semplice di quanto si possa pensare: basta un'onda triangolare, una tensione di controllo e un comparatore. Se si prende un comparatore e lo si mette a comparare l'onda triangolare (che è comunque una tensione, che varia nel tempo) e la tensione di controllo, in uscita si ha proprio un'onda PWM.
In questo caso, pilotare un led con un'onda PWM significa poterne variare facilmente la sua luminosità.
Il circuito in questione provvede a mescolare continuamente i tre colori RGB con diverse intensità in modo da ottenere una grande varietà di altri colori. Il risultato è che si avrà un led RGB che cambia continuamente colore tramite dissolvenza.
Il circuito è basato proprio su questo principio: infatti è composto da un generatore di onde triangolari (LM358-56k-82k-10k-100pF), un oscillatore a bassissima frequenza e un comparatore per ogni colore (quindi tre gruppi in totale). E' presente inoltre un circuito che genera una tensione pari a Vcc/2 per un corretto funzionamento degli altri stadi, nonché tre transistor per il pilotaggio in corrente del led RGB.
Il generatore provvede a generare un'onda triangolare con una frequenza di circa 25KHz, e tale onda viene mandata ai comparatori.
Ogni generatore a bassa frequenza è identico agli altri due; inoltre possiede un trimmer da 10k per la regolazione della frequenza. Da questo generatore viene presa la tensione ai capi del condensatore da 100uF e viene mandata al comparatore. Il risultato è un'onda PWM il cui DC varia con il variare della tensione ai capi del condensatore da 100uF. Ciò da luogo a un'effetto dissolvenza nel led, in quanto si va a variare la luminosità di esso.
Lo stesso discorso si applica per gli altri due colori.
Dato che i tre oscillatori sono svincolati tra loro, e che ci sono in ballo anche le tolleranze dei componenti, si avrà come risultato una miscelazione dei colori quasi casuale, ma passando da un colore all'altro tramite una dissolvenza (il cambio di colore non è brusco).
Nello schema non è indicato, ma è ovvio che gli integrati LM358 e LM393 devono essere alimentati (pin 4 = massa / pin 8 = +9V).

Confesso che all'atto pratico tale circuito non è molto utile, in quanto lo scopo principale è quello di far cambiare colore a un led RGB, ma penso possa tornare utile per avere almeno un'infarinatura sul pilotaggio dei carichi tramite la tecnica dell'onda PWM.

 

Schema elettrico:

 

Foto e video (il video non rende molto, purtroppo):

 

 

Link al video: http://www.youtube.com/watch?v=0w1Nbm3GBgs

 

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