Управление  калейдоскопом света

             (  тема рекомендуется для  детского программно-технического творчества возраста от 10 лет)

 

Адрес документа:

http://90.189.213.191:4422/doc_sh/upravlenie_kaleidoskopom/upravlenie_kaleidoskopom.doc    инд: 1-6-1  

Скачать программу:

http://90.189.213.191:4422/temp/temp/test_monsys_all.zip

 

Аннотация:

В данном документе  приведено описание схемы и программного обеспечения для управления световой иллюминацией на элементах ds2405,moc3063,  протокола 1-wire с usb-адаптером ds9490b/r

 

Содержание

- Рождение замысла;

- Выбор элементной базы;

- Схема;

- Программа;

- Применение в рекламной и новогодней сфере и может быть где либо еще;

 

 

Рождение замысла

В прежние времена, елку украшали гирляндами и светящимися фонариками.  Они монотонно  вспыхивали и гасли.

   

Современному человеку хочется видеть световые комбинации, приятные для глаз, гармоничные и не раздражающие случайными вспышками.

Для этого необходим "световой рисунок". Например, "бегущие огни" или светомузыка, когда огни загораются и гаснут в зависимости от ритма.  

Требуется калейдоскоп света.  Что то  свое, оригинальное !  Например, от музыки быстрее или  медленнее бегут огоньки!  Изделие по стоимости минимальное.  Поиск неисправностей и ремонт не более 2х-3х минут.  И что бы, сделать можно своими руками.   

 

Выбор элементной базы

 

История схем гирлянд лампочек для елки  наверное начинается со стартера от люминесцентных ламп 

И это решение, не подходит в принципе.  А что же есть сейчас  в 21 веке нашей эры? А очень много.

И вот одно из таких решений - это электронные ключи на основе шины Microlan.

Электронный  ключ  ds2405  см. описание http://www.ddrservice.info/download/Integrated-circuits/D/ds/ds2/ds2405.pdf.html

 

 

Преимущества:

 - цена    ds2405 30..50 рублей. Доступен по электронным магазинам;

 - описание протокола полное и доступное;

 - корпус ТО-92, паять удобно;

- выход ТТЛ, т.е можно подключить его к оптопаре;

- быстродействие включить-выключить примерно 20-50 милисекунд.

 

По этому, выбор остановился на этом ключе.

А управляется, этот ключ по однопроводной шине 1-Wire Microlan

В интернете много ссылок и описаний на этот интерфейс:

 http://www.kontest.ru/datasheet/dallas/ds2405.pdf

 http://housea.ru/index.php/computer/42473

 http://icmicro.narod.ru/info_ru/microlan/microlan.htm  ну и так далее.

 

 

Схема

 

Исходя из условий задачи -  переключать по команде. Получился элемент передающий 0 или 1, т.е. замыкание размыкание цепи 220 вольт.  Для работы ламп на  переменном токе и 220 вольт используем симисторный оптрон  с мощностью до 10..15 ватт.

 

Для елочной гирлянды этого вполне хватит, а если требуется большая мощность, то схема мос-3063 может управлять непосредственно и большей схемой тиристора. Но это, отдельная тема.

 

 

 

Для управления и конвертирования команд компьютера используем шину USB и преобразователь шины USB-Microlan.  Цена и стоимость также не высока.

В пределах 500..700рублей, но могут запросить  и за 1500 рублей. Смотрите  http://www.kontest.ru/catalog/item/1405803

Адаптеры ds9490  доступны. Набрать их торговое название =Термохрон=.  Для этой системы и используются данные usb-преобразователи.

  Тип преобразователя - ds9490b/r.   Их основное отличие  в выходной клемме.

 ds9490r                                                       ds9490 b

   

 

С буквой R- удобно  использовать  для подключения +5 вольт от шины USB.

Но можно, припаять провод, если у Вас будет ds9490b. Аккуратно вскрыть корпус.

Описание на интерфейс данного устройства, так же подробно дано фирмой производителем.

Используется имс  ds2490 как преобразаватель usb-microlan

http://kazus.ru/datasheets/99070/DS2490S-T-R.html

Общая схема состоит из  однотипных 10 каналов. И управляется через порт USB

Схема собрана на печатной плате. Питание ds2405 moc3063 осуществляется от порта USB. что очень удобно и практично.  

Потребляемый ток не превышает 3.4ма* 10шт = 30..40ма  USB- позволяет до 500ма

А если от USB будет не удобно использовать, то для отдельного питания  предусмотрим стабилизатор на   микросхем 78L05. 

Напряжение  Uin 7..20 вольт Uout=5в  Iout=100милиамер.

 

 

 Схема  управления на 10 каналов.

 

 

Печатная плата. Фольга с одной стороны. Вид сверху на установленные детали.

 Вид  платы  в формате pcb   на  трассировку дорожек.

 

Программа

 

И вот, теперь то, самое интересное. Когда все это изделие начало "дышать". Как с ним  работать?

Автор предлагает скачать его программу test_monsys.exe с его сайта по адресу http://90.189.213.191:4422/

и ее использовать для начальной эксплуатации в  Новый год или где Вы задумали.  

-           Программа распространяется свободно, поддерживается принцип открытого кода.

-           Написана на языке forth  версия  версия  spf4.exe – автор  А. Черезов  http://www.forth.org.ru

-            Программа  test_monsys.exe  выполняется под всеми Виндовс ориентированными системами.

Это исполняемый файл, который содержит в себе все необходимые средства для управления блоками с ключами ds2405.    

Все остальные режимы Вы можете рассмотреть самостоятельно, и к данной теме они не относятся.  

Программа содержит много разных тестов и создавалась автором как инструмент в его работе с устройствами для компьютеров.

Внимание! Вы можете найти много программ в интернете, работающих с шиной Microlan и попытаться их использовать. И самый последний вариант - делать программу самостоятельно.

 

Как же сделать калейдоскоп света!?

При запуске без ключей - появиться начальное окно программы:

 

нажать клавишу цифры 1  - тесты крупных объектов, откроется окно:

нажать клавишу цифры 6 - откроется окно систем microlan

 нажать клавишу цифры 4 - установка адаптера usb

 

Цифра 1 - поискать адаптер usb ds9490  в ручную и определиться есть ли у вас драйвер на устройство.

Без драйверов программа с адаптерами ds9490  не работает!  Отсутствие драйверов сообщится!

Если нет драйверов, то их надо скачать с сайта производителя  и установить.  Нажать клавишу 3 - откроется ваш Браузер на ссылке. Выберите свою операционную систему и разрядность и скачайте.

Тут трудностей обычно не бывает, если у Вас права администратора. Если их нет, то драйвер установить может и не получиться.

Затем откройте диспетчер задач  и посмотрите определился ли Ваш ds9490. Должна быть информация, вроде ниже показанной.

 

 Пока Вы не обнаружите свой адаптер usb-ds9490 в диспетчере задач, дальше двигаться нельзя!

Если устройство обнаружено, то все в порядке.

 

Переходим к поиску ключей DS2405

Если адаптер ds9490 один, то подключается он обычно по 1-му порту и 1-му типу.

И можно выбрать режим 2 - установка по умолчанию и переход к тестам.

Если выбрать режим 3 -  то выполниться поиск адаптера по всем портам

 

Это аналог перебора  в ручную, но еще в  дополнение происходит и поиск устройств на шине microlan

и если в процессе перебора определяться ключи ds2405, то они и  отображаются в окне.

Кроме, того будет фиксироваться порт и тип порта в отчетном файле.

Поскольку USB-устройство сейчас очень много, то данный режим и позволяет определиться с подключением и настройкой.

На этом же окне, показано как лучше подключать адаптеры в порты USB.

 

 

Переходим к режиму поиска ds2405 нажимаем цифровую клавишу 3 - определение всех имс и запись в файл tmp_1wp.txt

Если адаптер и ключи ds2405 определились, то появиться окно их данных, где Nизм постоянно увеличивается.

При нажатии клавиши ПРОБЕЛЛ - программа перейдет в предыдущее меню, откроется БЛОКНОТ или другой редактор, который открывает файлы  txt  на Вашем компьютере по умолчанию.  Редактор откроет файл tmp_1wp.txt

В этом  файле сохраняются данные об используемых ключах ds2405  и номере ds9490 на имс ds2490

 

Все готово для работы непосредственно с ds2405-   Они определились!

Подготовка файла автоматизации  включения-выключения ds2405

 

Переходим в режим - тесты ds2405 и системы управления на основе ds2405 плата СУ-10 нажимаем клавишу с буквой  "b"  

Нажимаем цифровую клавишу 7 - простые автоматы ...  Другие режимы по клавишам 2.3.4.5.6.8   будут работать, если вы установите свои номера ds2405. Но это достаточно утомительно. Проще их вписать в базу тела программы. Но об этом позже.

Нажимаем цифровую клавишу 1 - получаем файл avtomat_su10.txt 

Теперь САМОЕ ГЛАВНОЕ -ЗАМЕНА НОМЕРОВ DS2405 НА РЕАЛЬНО ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ВАМИ!

 

Откройте файл  avtomat_su10.txt блокнотом  и тем же блокнотом, откройте ранее сформированный файл tmp_1wp.txt который содержит номера Ваших ds2405. Перенесите свои данные   в строки с опциями dan_ds2405=   как показано ниже.

Должны быть ВАШИ НОМЕРА все 10 штук или сколько вы используете.

DAN_DS2405=      B50000002D112905  ( 1 )

DAN_DS2405=      A90000002CFF2C05  ( 2 )

DAN_DS2405=      190000002D1B3405  ( 3 )

DAN_DS2405=      D30000002D01EE05  ( 4 )

DAN_DS2405=      640000002CF87A05  ( 5 )

DAN_DS2405=      C80000002D06E305  ( 6 )      

DAN_DS2405=      980000002D0EE105  ( 7 )

DAN_DS2405=      7C0000002CF8AE05  ( 8 )

DAN_DS2405=      230000002CF98105  ( 9 )

DAN_DS2405=      820000002D04DC05  ( 10 )

 

Сохраните файл avtomat_su10.txt c другим именем например    avtomat_su10_new.txt

Теперь Ваши данные ds2405 находятся  этом файле. И именно этот файл и будет управлять Вашими ds2405.

Если Вы случайно нажмете клавишу 1 - то затрете свои данные в файле avtomat_su10.txt.

Скопируйте их по новой из сохраненного файла avtomat_su10_new.txt

 

Режим - калейдоскоп света

 

Пояснение по режиму работы с командной строкой и ярлыками.

Для удобства работы с программами придуманы такие "штуки" с названием  ярлыки.  Ими и будем пользоваться при работе. В начале сделаем так называемый - исполняемый файл.

Это обычный  текстовый файл - но с расширением bat

Нажмем цифровую  клавишу 4 - начнется выполнение

 и далее нажмем цифровую клавишу 5 или буквенную " t"   сформируется наш  bat файл.

 в том месте, где работает программа test_monsys.exe

 

Откроем  блокнотом  файл test_monsys_avtomat_su10_v5s.bat  или test_monsys_avtomat_su10_v5k.bat

В нем будет записана всего  одна строка:

 test_monsys.exe S 3 1 6 4 4 2 2 B 7 4  или test_monsys.exe K 3 1 6 4 4 2 2 B 7 4

 

Назначение цифр и букв -  имитирование   нажатий клавиш при запуске программы.

Первые два знака - должны быть всегда.

Первый знак  К/S - режим программы без консоли или  с консолью.

Второй знак -  цифра 3 - задаваемый СОМ-порт. Но т.к. в нашем случае он не используется, можно указывать любое значение в интервале  1..255 

Буквы допускаются и заглавные и строчные. Читаются и исполняются одинаково.  Далее назначение цифр/знаков:

    1 - режим основных тестов

    2 -  режим устройств Microlan

    3 - выбор адаптера USB-ds2490r

    4 - выбор назначения номера и типа порт, номер 2 тип порта 2

    5 - выбор режима тестов ds2405 и платы СУ-10

    6 - выбор режима - простые автоматы

    7 - выполнение  работы ds2405 по данным их файла автоматизации  avtomat_su10.txt

Внимание! Автор постоянно работает с программным обеспечением, и возможно, на момент скачивание будут добавлены другие режимы или изменены буквы меню.

Пример 1.  Один адаптер,  можно включать его через режим стандартное подключение usb-ds2490 и данные которые вы подготовили, находятся в файле avtomat_su10_new_var1.txt и надо включить музыку и спрятать окно в трей.

 исполняемая строка :  test_monsys.exe K 3 1 6 4 2 B 7 7  avtomat_su10_new_var1.txt  6 7

 Сохраните файл исполнения как  primer1.bat

Пример 2.  Два адаптера,  и один из них используется по 2му порту и 2му типу. Данные которые вы подготовили находятся в файле avtomat_su10_new_var4.txt и спрятать окно в трей.

 исполняемая строка :  test_monsys.exe K 3 1 6 4 4 2 2 B 7 7  avtomat_su10_new_var4.txt   7

Сохраните файл исполнения как  primer2.bat

Таким образом, вариантов может быть много.

Файлы бат - оставляют за собой следы - т.е. консоли. И их надо убирать.

Вариант с музыкой - буква "g" -    означает включение музыкального фрагмента mid-файла только один раз в начале работы.  Опции в файле не меняются. После цифры порта добавляется буква "м"

 

Значительно удобнее файлы ярлыков - с расширением  *.lnk        Указать  данные в строке  объект.

 

 

Ярлыки можно располагать в любых удобных для вас местах, а не только в месте работы программы.

Они позволяют делать и быстрый вызов и значки другие указывать и т.д.

 

"Упорядочнивание" номеров DS2405

По другому - расставить номера в файле  так, что бы они соответствовали  впаянным  в плату.

Иначе будет "каша" в световых рисунках .

Вероятнее всего, перед монтажом платы  Вы не проверяли номера ds2405 и никак  их не сортировали.

Значит, надо это сделать сейчас.

Методика следующая:

  - 1й по порядку -  дублируйте все остальные 9 . Включаете на простое мигание. Т.е. пишете

lin: 11111 11111  

lin: 00000 00000

Выполняете. Смотрите, какой мигает. Его номер и есть правильный. Фиксируйте его. Пишите в круглых скобках в файле.

- 2ой по порядку - дублируйте его до 10 штук. Включаете на простое мигание. Смотрите, какой мигает. Номер фиксируйте.

 И так все 10 ds2405 проходите, и получаете порядок установки на плате. Т.е. какому номеру в файле автоматизации  соответствует позиционное место на плате.

А можно, скачать и установить  с сайта производителя программу ТMEX и по ней включать отдельно ds2405.

Зафиксировать номера и затем прописать их в файле автоматизации в правильной последовательности.

см:  http://www.ibutton.ru/support/software/

 

 

Применение в рекламной и новогодней сфере и может быть где либо еще

 

Данная схема и программа вполне может использоваться и различных рекламных целях.

Поиск по названию "бегущие огни" дал очень много ссылок и схем.

Удобно использовать светодиодные ленты, которые сейчас достаточно дешевы.

 или использовать световые панели

 

 

А если располагать их на зданиях с красивым световым рисунком?

   

 

Красота спасет мир!  Вроде бы так говорили древние.

Для создания различных световых комбинаций, компьютер подходит как нельзя лучше.

 

Информация  в виде бегущей строки. Используя не один блок СУ-10 а большее  количество,  изготовить и запрограммировать  информационное табло.

Возможны и другие применения данных ключей на основе ds2405

DS2405 работают  и на прием информации.

Использовать в  режиме управления от  платы с ds2405  и от  компьютера.

Охранные и контрольные системы.   

 

 

Вывод.

·         В данной статье  показана максимально простая светомузыка.

·         Программное обеспечение поставляется в открытом виде, подготовлено на языке FORTH и доступно всем для изучения и модификации под свои условия.

---------------------------------------------------------------------

 Новосибирск,  ноябрь 2012 год

 Успехов и здоровья!

 Автор - Шабронов Андрей Анатольевич  тс    +7-913-905-8839   -  shabronov@ngs.ru  

 Релиз 12-2-2017 тема перенесена на авторский сервер.