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BitBastelei #466 – Quick’n’Dirty LED Dimmer

BitBastelei #466 - Quick'n'Dirty LED Dimmer

(915 MB) 00:15:59

2021-12-05 11:00 🛈

Wenn die Nachbarn plötzlich weihnachtsbedingt mehr LEDs als ich an ihren Häusern zur Schau stellen, dann kann ich das so nicht stehen lassen. Also raus mit der LED-Strippe und Licht an. Oder auch nicht. Einzig freie Outdoor-LED ist ein 230V-Streifen, dem ich zuletzt ein “meh” gegeben hab. Etwas wenig Isolation für meinen Geschmack. Aber was für gleichgerichtetes AC gedacht war funktioniert auch mit stromlimitiertem DC. Wenn man jetzt bloß noch eine Steuerung oder einen Dimmer hätte um das Konstrukt zeitgesteuert schalten zu können.

Inhalt

  • 00:00 Streifenplan
  • 00:44 DC-Versorgung
  • 02:04 Transistorforderung
  • 02:34 Transistorwünsche
  • 04:31 Transistorsuche
  • 08:44 Transistorketten
  • 10:04 Transistorlöterei
  • 10:58 Controllersuche
  • 12:05 Software
  • 13:38 Anschluss
  • 14:33 Ende

Code

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <ESP8266mDNS.h>

#include <uri/UriBraces.h>
#include <uri/UriRegex.h>

#ifndef STASSID
#define STASSID ""
#define STAPSK  ""
#endif

#define PWMSTEPS 256
#define LED D1

const char *ssid = STASSID;
const char *password = STAPSK;

//https://gist.github.com/mathiasvr/19ce1d7b6caeab230934080ae1f1380e
const uint16_t CIE[256] = {
    0,    0,    1,    1,    2,    2,    3,    3,    4,    4,    4,    5,    5,    6,    6,    7,
    7,    8,    8,    8,    9,    9,   10,   10,   11,   11,   12,   12,   13,   13,   14,   15,
   15,   16,   17,   17,   18,   19,   19,   20,   21,   22,   22,   23,   24,   25,   26,   27,
   28,   29,   30,   31,   32,   33,   34,   35,   36,   37,   38,   39,   40,   42,   43,   44,
   45,   47,   48,   50,   51,   52,   54,   55,   57,   58,   60,   61,   63,   65,   66,   68,
   70,   71,   73,   75,   77,   79,   81,   83,   84,   86,   88,   90,   93,   95,   97,   99,
  101,  103,  106,  108,  110,  113,  115,  118,  120,  123,  125,  128,  130,  133,  136,  138,
  141,  144,  147,  149,  152,  155,  158,  161,  164,  167,  171,  174,  177,  180,  183,  187,
  190,  194,  197,  200,  204,  208,  211,  215,  218,  222,  226,  230,  234,  237,  241,  245,
  249,  254,  258,  262,  266,  270,  275,  279,  283,  288,  292,  297,  301,  306,  311,  315,
  320,  325,  330,  335,  340,  345,  350,  355,  360,  365,  370,  376,  381,  386,  392,  397,
  403,  408,  414,  420,  425,  431,  437,  443,  449,  455,  461,  467,  473,  480,  486,  492,
  499,  505,  512,  518,  525,  532,  538,  545,  552,  559,  566,  573,  580,  587,  594,  601,
  609,  616,  624,  631,  639,  646,  654,  662,  669,  677,  685,  693,  701,  709,  717,  726,
  734,  742,  751,  759,  768,  776,  785,  794,  802,  811,  820,  829,  838,  847,  857,  866,
  875,  885,  894,  903,  913,  923,  932,  942,  952,  962,  972,  982,  992, 1002, 1013, 1023,
};

bool changed = false;
uint16_t fadeTime = 100;
uint32_t delayTime = 0;
uint16_t target = 0;
uint16_t current = 0;

uint32_t systick = 0;

ESP8266WebServer server(80);

void setup(void) {
  pinMode(LED, OUTPUT);
  digitalWrite(LED, HIGH);
  delay(250);
  
  Serial.begin(115200);
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.print("\n\n\nConnecting.");

  // Wait for connection
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("OK");
  Serial.print("Connected to ");
  Serial.println(ssid);
  Serial.print("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  if (MDNS.begin("esp8266")) {
    Serial.println("MDNS responder started");
  }

  server.on(F("/"), []() {
    String state = "<h1>Status</h1><br>";
    state += "<b>Current</b>: "+String(current)+"<br>";
    state += "<b>Target</b>: "+String(target)+"<br>";
    state += "<b>FadeTime</b>: "+String(fadeTime)+"<br>";
    state += "<b>DelaydTime</b>: "+String(delayTime)+"<br>";
    state += "<b>Changed</b>: "+String(changed)+"<br>";
    state += "<b>Systick</b>: "+String(systick)+"<br>";
    state += "<b>Uptime</b>: "+String(millis())+"<br>";
    server.send(200, "text/html", state);
    Serial.println("Index");
  });

  server.on(UriBraces("/fadeTime/{}"), []() {
    String data = server.pathArg(0);
    fadeTime = data.toInt();
    server.send(200, "text/plain", String("FadeTime: '") + fadeTime + "'");
    Serial.println(String("FadeTime: '") + fadeTime + "'");
  });

  server.on(UriBraces("/fade/{}"), []() {
    String data = server.pathArg(0);
    target = data.toInt();
    delayTime = fadeTime * 1000 / PWMSTEPS;
    server.send(200, "text/plain", String("Fade: '") + target + "'");
    Serial.println(String("Fade: '") + target + "'");
  });

  server.on(UriBraces("/set/{}"), []() {
    String data = server.pathArg(0);
    target = data.toInt();
    current = target;
    changed = true;
    server.send(200, "text/plain", String("Set: '") + target + "'");
    Serial.println(String("Set: '") + target + "'");
  });

  server.begin();
  Serial.println("HTTP server started");
}

void loop(void) {
  server.handleClient();

  if(delayTime > 0) {
    uint32_t cmicros = micros();
    uint32_t cmp = systick;
    if(2^32 - systick >= delayTime) {
      cmp = 2^32 - systick - delayTime;
    }
  
    if(cmp >= delayTime) {
      if(target > current) current++;
      if(target < current) current--;
      if(target == current) delayTime = 0;
      changed = true;
      systick = cmicros;
    }
  }

  if(changed) {
    Serial.print("\nChanged");
    Serial.print(" - Current: ");
    Serial.print(current);
    uint16_t pwmt=PWMSTEPS-current;
    Serial.print(" - PWM: ");
    Serial.print(pwmt);
    pwmt = CIE[pwmt];
    Serial.print(" - CPWM: ");
    Serial.println(pwmt);
    analogWrite(LED, pwmt);
    changed = false;
  }
}

Transparenz

LED-Streifen, ESP und DC-DC-Wandler wurde selbst gekauft und bezahlt. Das Spenderboard wurde mir vor längerem als E-Schrott geschenkt.

BitBastelei #398 – Die “Magie” hinter PWM (analogWrite, Timer, Preload, etc)

BitBastelei #398 - Die "Magie" hinter PWM (analogWrite, Timer, Preload, etc)

(319 MB) 00:53:48

2020-08-16 10:00 🛈

Mittels PWM, bei Arduino erreichbar als “analogWrite”, lassen sich viele Aufgaben erledigen: LEDs dimmen, Motoren steuern oder analoge Spannungen ausgeben. Aber was hat das mit Frequenz, Tastverhältnis und Timern zu tun? In diesem Video schauen wir uns PWM von der einfachsten Anwendung bis hin zu den Timer-Registern eines ATMega328P mit Preloading an und wie man darüber eigene Anforderungen abdecken kann.

Inhalt

  • 00:00 Intro
  • 01:04 PWM mit delay() und digitalWrite()
  • 02:07 Frequenz, Pulsweite und Durchschnittspannung
  • 08:07 PWM mit analogWrite()
  • 11:14 Wie funktioniert analogWrite()? Timer, Compare-Units und Prescaler.
  • 29:06 Frequenz ändern durch Prescaler
  • 31:23 Vorsicht: Timer 0 und Arduino
  • 32:45 Zusammenfassung der bisherigen Themen
  • 35:45 Sonderfrequenzen per Preload
  • 51:40 Fazit

BitBastelei #339 – Hitzefrei: Quick’n’Dirty USB-Ventilator

BitBastelei #339 - Hitzefrei: Quick'n'Dirty USB-Ventilator

(1 GB) 00:22:19

2019-06-30 10:00 🛈

Die aktuellen Temperaturen lassen es kaum zu sinnvollen Tätigkeiten nachzugehen, also greifen wir ein altes Thema nochmal auf und bauen einen alten PC-Lüfter als mobilen USB-Ventilator um.

BitBastelei #260 – TFT-LED-Steuerung

BitBastelei #260 - TFT-LED-Steuerung

(160 MB) 00:26:24

2017-10-22 10:00 🛈
Mal etwas aus der “schauen wir halt mal”-Ecke: Ein alter, kaputter Tablet-LCD aus der Restekiste. In diesen steckt auch eine LED-Beleuchtung, welche sich eventuell als Lampe eignen könnte. Schauen wir mal, ob wie die LEDs entnehmen und die Ansteuerung verstehen können.

BitBastelei #247 – PC-Lüfter per Arduino auslesen und steuern

BitBastelei #247 - PC-Lüfter per Arduino auslesen und steuern

(81 MB) 00:19:34

2017-07-16 10:00 🛈
Lüfter sind laut und nervig – aber auch nicht so ganz unwichtig. Praktischerweise kann man PC-Lüfter recht einfach selbst nutzen. Schauen wir mal, welche Arten von Lüftern es so gibt und wie man diese per Arduino auslesen und steuern kann.

Korrekturen & Hinweise

  • 10:58 OZI und Arduino haben über USB den selben GND
  • 13:22 FALLING wäre bei diesem Signal besser
  • 16:25 Laut Spezifikation sind 21-28kHz zulässig

Links zum Thema

Code

unsigned long last1 = 0;
unsigned long last2 = 0;
unsigned long lasts = 0;
unsigned int dur1 = 0;
unsigned int dur2 = 0;
byte tgt1 = 128;
byte tgt2 = 128;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(3, INPUT_PULLUP);
  pinMode(13, OUTPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), tacho1, FALLING);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(3), tacho2, FALLING);

  //Timer 1: Prescaler 0
  TCCR1B = TCCR1B & B11111000 | B00000001;

  analogWrite(9, 128);
  analogWrite(10, 128);
}

void getPwm(byte &val) {
  byte tmp = Serial.parseInt();
  if(tmp > 0) val = map(tmp, 0, 100, 0, 255);
}

void loop() {
  unsigned long cm = millis();

  if(Serial.available()) {
    byte tmp = Serial.parseInt();
    switch(tmp) {
      case 1:
        getPwm(tgt1);
        break;
      case 2:
        getPwm(tgt2);
        break;
    }
  }
  
  if(lasts > cm || (lasts + 1000) < cm) {
    digitalWrite(13, !digitalRead(13));
    Serial.print("Delay1: ");
    Serial.print(dur1);
    Serial.println("µs");

    unsigned long freq = 100000000 / dur1;
    Serial.print("Frequenz1: ");
    Serial.print(freq/100);
    Serial.print('.');
    Serial.print(freq%100);
    Serial.println("Hz");

    freq *= 60;
    freq /= 200;
    Serial.print("RPM1: ");
    Serial.println(freq);

    
    Serial.print("Ziel1: ");
    Serial.print(map(tgt1, 0, 255, 0, 100));
    Serial.println('%');

    
    Serial.print("Delay2: ");
    Serial.print(dur2);
    Serial.println("µs");

    freq = 100000000 / dur2;
    Serial.print("Frequenz2: ");
    Serial.print(freq/100);
    Serial.print('.');
    Serial.print(freq%100);
    Serial.println("Hz");

    freq *= 60;
    freq /= 200;
    Serial.print("RPM2: ");
    Serial.println(freq);

    
    Serial.print("Ziel2: ");
    Serial.print(map(tgt2, 0, 255, 0, 100));
    Serial.println('%');
    
    Serial.println("-----");
    lasts = millis();
  }

  analogWrite(9, tgt1);
  analogWrite(10, tgt2);
}

void tacho1() {
  unsigned long cm = micros();
  dur1 = (cm - last1);
  last1 = cm;
}

void tacho2() {
  unsigned long cm = micros();
  dur2 = (cm - last2);
  last2 = cm;
}