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DMX LED-Dimmer

Mit Hilfe der hier beschriebenen Firmware gibt der DMX-Transceiver 9 PWM-Kanäle aus, mit denen sich Standard-LEDs direkt dimmen lassen. LED-Cluster kann man über ein Treiber-IC ansteuern und für Luxeons, etc. empfehle ich eine Konstantstromquelle. Auf vielfachen Wunsch hin ist zusätzlich eine Strobe-Funktion implementiert worden.

 

Rev. 3.01

DMX-Transceiver (Rev. 3.01)

Mit diesem Modul können DMX-Daten sowohl empfangen als auch gesendet werden. Obwohl die Schaltung recht einfach wirkt, empfehle ich den kompletten Selbstbau nur Hobbyelektronikern mit etwas Erfahrung.

Diese Schaltung ist durch die vollständige Anbindung des RS485-Wandlers für eine bidirektionale Kommunikation (RDM nach ANSI E1.20 oder proprietär) geeignet. Dieses Feature wurde bislang jedoch nur in sehr wenigen kostspieligen Geräten implementiert.

Da ein Lochraster-Drahtverhau für diese Schaltung zu unzuverlässig ist, sollte die Platine möglichst  übernommen werden. (Nähere Informationen finden Sie unter 'Resources'.) Wer nicht selbst ätzen möchte, kann eine fertige Platine in Industriequalität bei Embedded Projects erstehen.

 

DMX-Transceiver SchaltungBauteile

  IC1
  IC2
  IC3
  B1 
  LED1
  LED2
  R1
  R2,3,4
  C1,2
  C7
  C5,6
  SW1
  Q1
  Anschlüsse
ATmega8515-16PU (sockeln!)
75176B (sockeln!)
7805
Gleichrichter (rund)
LED 5mm rot
LED 5mm grün
10k (PT10-S)
390 Ohm
27pF
100nF
100µF
DIP-Schalter (10fach)
8MHz (HC49)
Stiftleiste einreihig
 

Die Bauteilkosten für einen Transceiver liegen zwischen 6,50€ und 9,50€.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wie man sieht, ist die Schaltung äußerst simpel. Die gesamte Ansteuerung erfolgt per Firmware innerhalb der MCU (IC1). Diese wird über den "ISP"-Port auf IC1 übertragen. Die Startadresse und besondere Optionen (falls vorhanden) stellt man über ADR ein. Die Leuchtdioden dienen als Statusanzeigen. Die Bauteile rund um IC3 sorgen  für eine glatte Betriebsspannung von 5V. Q1 und C1,2 werden für die Betriebsfrequenz von 8MHz benötigt. IC2 ist der RS485-Wandler, der der MCU die Kommunikation mit der Außenwelt ermöglicht. Über Spare können verschiedene Funktionsarten der Firmware fest gejumpert werden. Über A-Input kann ein analoger Schwellwert (z.B. zur Temperaturmessung) eingelesen werden.

An AC1&2 wird die Betriebsspannung von 9-12V ac oder dc angeschlossen. Die Versorgung sollte schon ein paar Watt haben, um sämtliche Module zuverlässig versorgen zu können.

Layout (48 * 76 mm^2)

Bestückung

Die Verbindung des Transceivers mit dem DMX-Bus erfolgt gemäß der nächsten Grafik:

 

Eine Anleitung zum Programmieren und zur Quarzselektion des AVRs finden Sie unter 'Resources'.

Nach erfolgreicher Umstellung der Clock-Source kann nun die LED-Firmware auf den DMX-Transceiver übertragen werden. Dieses Programm wertet die nächsten zehn Kanäle nach der Startadresse aus und generiert nach dem square law linearisierte PWM-Signale. Die DMX-seitige Auflösung beträgt 8bit.

Kanalbelegung

ch1 Strobe      0-29  = Dimmer
  30-244= Strobe (0,5Hz - 30Hz)
245-255= SYNC
ch2-ch9 Dimmer 0= 0%, 255=100%; herausgeführt auf Output
ch10 Dimmer 0= 0%, 255=100%; herausgeführt auf A (PB0)

 

Stand Alone Mode

Durch Einschalten von DIP10 wird der Stand Alone Mode aktiviert. Folgende Einstellungen sind über die übrigen DIPs möglich:

DIP1-3  Programm
DIP5-8  Geschwindigkeit
DIP9  Strobe

 

Anschlussvarianten der LEDs:

Standard LEDs (<20mA)

LED Cluster

Luxeon, Lumiled

Quelle: Frank Mörsen

Beachten Sie bitte, dass nur die erste Variante mit Strom aus dem Transceiver versorgt werden kann. Die anderen Schaltungen benötigen eine eigene Stromversorgung. Die Widerstandswerte der zweiten Variante sind abhängig von dem Aufbau der Cluster. Mehr Informationen zu LEDs und noch weitere Treiberschaltungen sind unter meinen Links zu finden.

Falls in Ihrer Applikation die LEDs invertiert reagieren (0=full on; 255=off), lässt sich durch Jumpern von Spare1 die PWM-Ausgabe invertieren.

 

Debugging

Beim Hochfahren sollte die ErrorLED leuchten. Die Änderung von relevanten DMX-Kanälen wird durch ein Blinken der grünen LED indiziert. Ein Fehler wird durch Blinken der ErrorLED angezeigt:

Pattern Fehler Lösung
Blinken Es liegt keinerlei Signal am Transceiver an. Transceiver mit DMX-Bus verbinden.
Doppelblinken Das Signal wird nicht als DMX erkannt.
Es werden nicht alle benötigten Kanäle empfangen.
D+ und D- am DMX-Anschluss vertauschen.
Mehr Kanäle senden oder kleinere Startadresse wählen.