Solarstorm-plugin

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Inhaltsverzeichnis

Beschreibung

Maintainer: Eike Edener, Daniel König
Autor(en): Eike Edener, Daniel König

Motivation

Das [[1]] hatte zu wenig Kanäle, ganz einfach ;) ! <
> Und cooler sein als Philips ist eh Pflicht >:> !<
> <
> Nun mal im Ernst: Nachdem wir einen Philips Aurea Fernseher in freier Wildbahn gesehen haben, <
> fingen wir gleich an zu philosophieren, ob wir unser Atmolight nicht <
> auch in diese Richtung weiterentwickeln können. Nach kurzer Zeit war klar: <
> Mit dem bestehenden Atmolight-Konzept tun wir uns schwer, ein neues mußte also her.


Konzept

Vorgaben für das Solarstorm als Nachfolger des Atmolight waren:

* variable Kanalanzahl ohne Neuprogrammierung des Controllers
* leichte Erweiterbarkeit der Kanalanzahl
* für verschiedene Flachbildschirmgrößen anpaßbar
* Anbindung per USB an den VDR
* Versorgung über das Netzteil des VDRs
* abwärtskompatibel zu den common anode LED-Streifen
* ...

Und heraus gekommen ist das folgende Konzept: <
> Es soll eine zentrale Steuerplatine geben, die mit dem VDR-Plugin kommuniziert. <
> Da fast alle USB-fähigen Controller, die in Frage kamen, "unangenehm zu lötende" Gehäuseformen haben,<
> mußte also eine Kaufplatine mit USB-fähigem Controller und Bootloader ab Werk her.<
> Bootloader deshalb, weil man dann auf zusätzliches Programmierequipment verzichten kann<
> und auch der "Endkunde" in der Lage ist, die Firmware zu aktualisieren.<
> Die Wahl fiel auf das [[2]], dies gibt es in verschiedene [[3]]. <
> Um die Generierung der PWM für die LEDs nicht in Software machen zu müssen, entschlossen wir uns für den [[4]] <
> von [Instruments] für die Erzeugung der PWM. Dieser wird per SPI mit Daten versorgt,<
> also ideal für die Ansteuerung mit dem AVR. Außerdem lassen sich mehrere TLCs in Reihe schalten, <
>die variable Kanalanzahl ist also gesichert.

Hardware

Steuerplatine (AVRopendous)

Die Steuerplatine übernimmt folgende Aufgaben: Ermittlung der Anzahl angeschlossener Treiberplatinen beim Start, <
> Meldung der Anzahl an den VDR, Entgegennahme der PWM-Daten vom Solarstorm-Plugin und Weiterleitung an die TLC-Controller auf den <
> Treiberplatinen. Später soll zur einfacheren Inbetriebnahme auch noch eine Testfunktion integriert werden, <
> mit der man eine einfache Verdrahtungsprüfung der angeschlossenen LED-Streifen ohne laufendes VDR-Plugin machen kann. <
>

Treiberplatine

Die Treiberplatine besteht aus einer einseitigen Platine der Grösse 68x75 mm. Diese kommt ohne SMD-Bauteile aus.<
> Der Anschluss an die Steuerplatine erfolgt per 10-poliger Pfostenleiste. Die Verbindung mehrerer Treiberplatinen <
> erfolg ebenfalls per 10-poliger Pfostenleiste. Auf der letzten Treiberplatine in der Kette muss ein Jumper gesetzt werden,<
> um das Ende der Kette zu kennzeichnen. Angeschlossen werden können LED-Streifen mit gemeinsamen Pluspol (common anode).<
> Der maximale zulässige Strom pro Kanal wird durch die ULN2803-Treiber begrenzt, mehr als tbd. mA pro Kanal sollten<
> nicht verwendet werden. Pro Treiberplatine können 16 LED-Stränge angeschlossen werden. Durch die RGB-LEDs ergeben sich<
> dadurch 5 1/3 Kanäle pro Platine. Der überschüssige Strang ist nicht verloren, sondern wird bei der Kaskadierung mehrerer<
> Treiberplatinen verwendet (Vielfache von 3 als Platinenanzahl wäre optimale Ausnutzung).<
>

||Platinenrückseite: <
>|| ||[[attachment:Platine_rueck.jpg|Vorlage:Attachment:Platine rueck.jpg]]|| <
> ||bestückte Platine von vorn: <
>|| ||[[attachment:Platine_vorn.jpg|Vorlage:Attachment:Platine vorn.jpg]]|| <
> ||0-Serie: <
>|| ||[[attachment:Platinensammlung.jpg|Vorlage:Attachment:Platinensammlung.jpg]]|| ||[[attachment:Platinenstapel.jpg|Vorlage:Attachment:Platinenstapel.jpg]]<
>||

Verdrahtung AVRopendous-Tiny: ||Port B ||Signal ||IN-Stecker || ||PB0 ||unused ||- || ||PB1 ||SCLK (SPI Clock) ||Pin 8 || ||PB2 ||MOSI ||Pin 10 || ||PB3 ||MISO ||Pin 9 || ||PB4 ||unused ||- || ||PB5 ||unused ||- || ||PB6 ||XLAT ||Pin 7 || ||PB7 ||GSCLK ||Pin 4 || ||VCC ||+5V ||Pin 1 || ||GND ||GND ||Pin 2 || ||Port C ||Signal ||IN-Stecker || ||PC5 ||BLANK ||Pin 6 || ||Rest ||unused ||- ||



Jumper bei OUT-Stecker über Pin 9 & 10

Beginn bei 1. Platine (die am Opendous) gegenüber vom +/- Anschluss in der Reihenfolge RGB mit links unten, weiter im Uhrzeigersinn.


LED-Streifen

Um die Vielzahl der Kanäle auch nutzen zu können und um das modulare Konzept verifizieren zu können,<
> haben wir passende LED-Streifen entwickelt (und irgendwie gehört es auch seit dem Atmolight zu jeder<
> Entwicklung dazu ;) ). Wir entschieden uns dieses Mal für SMD-LEDs. Diese haben den Vorteil, dass man keine<
> Löcher bohren muss und die Platinen schmal werden und sich relativ unauffällig auch an modernen Flachbildfernsehern<
> anbringen lassen.<
> Die Streifen lassen sich alle 5 cm trennen und sollten sich dadurch an Fernsehern nahezu jeder Größe montieren lassen.<
> Ein "Basisstreifen" ist 50x1cm gross, mehrere Streifen lassen sich in Reihe schalten. Um einzelne Kanäle anzuschliessen,<
> müssen die Streifen nicht vollständig geteilt werden, es reicht, die Leiterbahnen "R", "G" und "B" zu unterbrechen. ||So kommen die LED-Platinen vom Platinenhersteller: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild1.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild1.jpg]]|| <
> ||Platinen in aufgetrennt, LEDs bereits bestückt: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild2.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild2.jpg]]|| <
> ||Eine einzelne Platine nach dem Auftrennen mit LEDs: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild3.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild3.jpg]]|| <
> ||50er-Pack SMD-LEDs, <
>die Widerstände werden nicht gebraucht:
<
>|| ||[[attachment:LED_Bild4.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild4.jpg]]|| <
> ||nochmal in groß: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild5.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild5.jpg]]|| <
> ||50 LEDs auf der Rolle: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild6.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild6.jpg]]|| <
> ||Grossaufnahme: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild7.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild7.jpg]]|| <
> ||Ein paar Vorwiderstände müssen auch noch drauf: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild8.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild8.jpg]]|| <
> ||Funktionstest Rot: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild9.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild9.jpg]]|| <
> ||Funktionstest Grün: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild10.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild10.jpg]]|| <
> ||Funktionstest Blau: <
>|| ||[[attachment:LED_Bild11.jpg|Vorlage:Attachment:LED Bild11.jpg]]|| <
> ||Durch Auftrennen der Leiterbahn lassen sich einzelne Kanäle abtrennen: <
>|| ||[[attachment:LED_Streifen_trennen.jpg|Vorlage:Attachment:LED Streifen trennen.jpg]]|| <
>

Software

AVR-Firmware

Übersicht

Programmierung

Inbetriebnahme

<!> TODO <!> <
>

VDR-Plugin

Übersicht

Programmierung

Inbetriebnahme

<!> TODO <!> <
>


Montage

||Probemontage an Samaels 46" Pioneer Kuro: <
>|| ||[[attachment:Montage.jpg|Vorlage:Attachment:Montage.jpg]]||

sonstiges

Verbesserungspotential

Der Aufbau und die Inbetriebnahme der "Nullserie" hat einiges an Erkenntnissen gebracht. Für die nachfolgende Serien wären aus unserer Sicht folgende Verbesserungen sinnvoll:

* etwas größere Platine, um ein 4. Bohrloch unterzubringen
* mehr Abstand von den Bohrlöchern zu den Bauteilen (um z.B. Distanzbolzen zu montieren)
* evtl. Integration einer Sicherung und eines Verpolungsschutzes