Mondoshawan Light, светодиодный светильник для моря + аквакомпьютер xElements

Unit A rev.3




Unit A rev.1

а это из "Пятого элемента", очень похоже , отсюда и название


Акваконтроллер xElements



Вот небольшое описание того, что он может делать (большая часть реализована, часть пока в отладочном состоянии):

14 дискретных универсальных выходов (релейных, для коммутации AC 220 V или DC)
один выход служебный, предназначен для управления мощным источником питания светильника ML (своя спец.функция)
два выхода имеют сдвоенные реле (можно отключать полностью нагрузку AC, либо менять полярность DC)
кроме макрофункций (16 штук) позволяющих включать и выключать 13 реле по расписанию, есть еще несколько спец.функций:
два выхода могут использоваться как Нагреватели или как Охладители (для каждого канала своя пара цифровых датчиков и
задается несколько порогов температуры)
один выход имеет спец.функцию автодолива испарившейся воды (от осмоса)
от 3 до 5 выходов можно задействовать для мультиаквариумной протоки (от 1 до 4 аквариумов)
Если используются спец.функции то управление по расписанию для этих выходов блокируется.

Кроме того всеми 13 выходами можно управлять через события от 8 аналоговых и/или 16 дискретных входов.
А также для четырех выходов можно указать время возврата (до ~ 1 часа) в "исходное" состояние (защита от забывчивости).

4 канала ШИМ (максимальная нагрузка до 2А на канал) для управления вентиляторами охлаждения модулей светильника
(также для каждого канала есть своя пара цифровых датчиков и спец.функция меняющая обороты вентиляторов
в зависимости от установленных порогов температуры, а также при превышении максимального порога принудительно
отключающая светодиодные модули (индивидуально), пока температура не снизится до усредненного значения минимального
и максимального порогов)

3 канала ШИМ (максимальная нагрузка до 2А на канал) для управления "Луной", в конкретной реализации это пара 10 ваттных RGB светодиодов.

2 канала ШИМ для реализации Охладителей (на основе вентиляторов, опять таки со своими индивидуальными парами цифровых датчиков
и спец.функции работы). На один из этих каналов можно подключить сразу четыре нагрузки до 2А!

Также на этом канале ШИМ и еще двух ШИМ реализован (в разработке) контроллер управления двумя помпами течения (DC, управляемыми)
для создания волн (как просто с помощью помп, так и с вейвбоксами), либо от встроенного источника 12(24)V,
либо от внешнего 24...36V. И максимальным током до 3А на канал. При этом на одном ШИМе реализован уровень мощности работы помп (общий),
а на двух других ШИМах (низкочастотных, НО есть возможность подключить и высокочастотные ШИМы, т.е. можно подключать сюда не только помпы,
а и другое оборудование, например нарастить светильник) задается частота и скважность волны (индивидуально для каждого канала).

24 канальный диммируемый драйвер светодиодов на ток 0,9А (можно настроить на 0,35...1,2А) и входное напряжение 12(24)V
Одновременно можно указать до 10 различных уровней ШИМа (11 бит) плюс максимальный уровень и
подключить к ним эти 24 канала в любой конфигурации.

до 8 аналоговых до 16 дискретных входов, по ним можно указать события (по 4 события на каждый аналоговый и по 2 на каждый дискретный).
Данными событиями можно управлять (разрешение/запрет/сброс/установка) 13 дискретными выходами (реле) и
3 ШИМами (теми, что используются в генераторе волны или для других задач).

Для управления ШИМами "Луны", генератора волн, 10 канального ШИМа 24 канального драйвера светодиодов и карты подключения светодиодов реализованы несколько макрофункций.
Есть классический вариант (32 макрофункций), когда по расписанию включается (на нужный уровень) и выключается ШИМ, а также можно указать продолжительность рассвета и/или заката (независимо), плюс есть возможность менять уровень ШИМа между рассветом и закатом как по указанным временным параметрам, так и по псевдослучайной последовательности ("облачный" режим).
В планах: расширить "классический" fade сценарными функциями (гроза, лунная дорожка и т.п.)
Нашел microSD карту отлично работающую с картридером. Восстановил блок макрофункций для работы с карты памяти.

Управление (оперативно можно управлять любым узлом) и настройка контроллера в целом может быть осуществлена через USB порт на персональном компьютере посредством своего языка директив (как через API, так и через терминал).
Также почти аналогично (за исключением критических/закрытых директив) можно управлять с любого компьютера/планшета/смартфона подключенного к интернету (через веб-сервер).

Последним на очереди будут сценарии работы (но это точно потом)


Начало

Решил переделать свой Малави под море.
Начал первым делом разбираться со светом. Тут сразу возникли проблемы. Так как аквариум изначально был спроектирован под цихлидник (ака псевдоморе), света там было реализовано по минимуму. Положение усугубляется еще тем, что аквариум расположен в перегородке, причем выступает из нее с двух сторон (не самый лучший выбор, как оказалось). Пространство на водой с каждой стороны аквариума не превышает 20 с небольшим сантиметров. Т.е. поставить МГ не выйдет, светильник на ЛЛ также отпадает, лампы банально туда не всунуть в нужном количестве (аквариум еще имеет не совсем прямоугольную форму, что не позволит поставить на всю площадь максимальной длины лампы). Получается, остается использовать только светодиоды. А раз траты предстоят приличные, то надо попытаться выжать из этого по максимуму. Было решено сделать светильник по ширине не выступающий за габариты перегородки над аквой (~130 мм), таким образом, полностью освободить доступное пространство над аквариум с двух сторон. Также с учетом стесненного пространства по высоте (от перегородки до воды) всего порядка 70-75 мм, светильник должен быть компактным и в высоту. Выбор пал на китайские светодиоды (суммарно себестоимость данного проекта не превысила и половины готовых изделий на Cree). Светодиоды эти конечно уступают самым матерым бинам от Cree, но вполне себя неплохо показали у многих аквариумистов и работают уже по нескольку лет без проблем.

Для основы была выбрана модульная система (всего 4 модуля) светильника. Каждый модуль будет собран на игольчатом радиаторе И-150, размером 190х120 мм и площадью около 1000 см2. На каждом радиаторе будут установлены 10 ваттные сборки светодиодов (на самом деле там массив из 9 одноваттных светодиодов на 350 мА) . На двух модулях: 2 led на 10 000К + 2 led 20 000К + 2 led RoyalBlue, на двух других модулях вместо одного RoyalBlue будут стоять RGB светодиоды (красная подсветка днем, синяя ночью). Также на каждом модуле будет стоять низкопрофильный (12 мм) вентилятор 120х120 и по два цифровых датчика температуры (DS18B20) на двух независимых канала 1Wire (во всей системе два канала). Все это будет подключаться через D-SUB-25 разъем. Т.е. в любой момент можно будет отключить модуль для профилактики или ремонта. В нише внутри перегородки будет проходить вся проводка и шина, на которой будут закреплены модули. Для надежности было решено убрать всю электронику подальше от воды. Каждый светодиод будет запитан персональным низковольтным драйвером на 900 мА с ШИМ диммированием (PT4115). Далее уже драйвера подключены к мощным стабилизированным источникам питания. Для сохранения модульности системы было желание запитать каждый модуль своим источником (~75 ватт), но получается не совсем гуманно по финансам. Ставить же один на 300 ватт, это будет бандура с встроенным вентилятором. Выбрал компромисс: купил два по 150 ватт (в случае выхода одного, весь свет не погаснет, будет работать половина). Еще один источник на 50 ватт будет обслуживать вентиляторы (ШИМ), RGB светодиоды, блок реле для управления остальным оборудованием (грелка, автодолив, скраббер, турбопомпы (смена направления тока в течении суток), отключение мощных БП светильникат от 220 на ночь и в случае неполадок и т.п.), ну и собственно самим контроллером системы. Контроллер будет собран на Arduino Mega 2560 + RTC + Ethernet shield + prototype shield, это позволит сократить сроки разработки устройства. Кроме того, в контроллере не будет ни кнопок, ни дисплеев. Он будет подключен к домашнему роутеру и на контроллере будет поднят web сервер. Т.е. я смогу с любого компа дома, в том числе, ноута (WiFi), контролировать работу системы, менять настройки и т.п. В будущем даже есть возможность заходить для проверки работы из любого уголка мира (у меня внешний статичный IP) и получать email в случае проблем в системе. Вот такие замашки .
Что касается ШИМ, то используется шесть аппаратных для управления RGB (update: в итоге все немного по другому сделал... зачем независимые луны?), еще пять для управления вентиляторами (один общий, можно подключить несколько вентиляторов для охлаждения аквариума, к примеру). Для управления светодиодами светильника будет использован аппаратно-программный 24 канальный ШИМ (2 канала в резерве, для UV, к примеру). Это позволит оптимально подобрать соотношения яркости разных светодиодов, подобрать персональную яркость в конкретном месте аквариума (в зависимости от предпочтения тех или иных кораллов), продлить ресурс светодиодов при рассвете-закате плавно включая разные светодиоды в разное время, оперативно снижать мощность при плохом охлаждении (вышел вентилятор из строя), вплоть до полного отключения светодиодов на модуле, ну и просто попробовать реализовать эффект облаков над рифом.








Ну вот, для пробы прикинул на сухо модуль. Весь крепеж из нержавейки. Винты для вентиляторов естественно укорочу. Линзы в оправках. Фокусное расстояние линз 28 мм, поэтому решил оправки сделать одинаковые, даже с учетом разной высоты светодиодов. Светодиоды китайцы пакуют разные корпуса, круглые более новые, более высокие, они же и менее удобные для монтажа. Правда более толстая пластина у них сделана из меди. Карта отверстий на радиаторах также сделана универсальной. Сначала думал крепить на все 4 винта, но позже решил ограничиться только двумя, а оставшиеся отверстия использовать для проводов. Один промах все же вышел. Пытались подобрать оптимальное положение всех отверстий, чтобы минимизировать потери иголок. Нашли вариант вообще без потерь! Но не проверили, как встают оправки линз, в результате пришлось вручную напильником подгонять оправки. Планирую линзы посадить в оправках на тонкий слой силикона (внутренне удерживающее кольцо сделано чуть меньше, учитывая возможное температурное расширение). Открытый пока вопрос: ставить ли герметично оправки на радиатор и провода…

Делаю все не быстро, т.к. свободного времени на хобби очень мало, море буду запускать летом.


Изменено 26.4.12 автор Kiraso

Пытаюсь прикинуть как лучше расположить светодиоды...
Вот несколько вариантов:

сейчас больше склоняюсь к последнему, если прикинуть суммарный "свет" от пар светодиодов (фронт-тыл), то вроде получается более равномерное распределение.
правда роялблю всего четыре, с другой стороны может больше и не надо.

есть у кого какие мысли на сей счет? может свой вариант.

нету вариантов у народа...

ладно, двигаюсь дальше потихоньку.
скорей всего светодиоды поставлю так:

причем RGB и пара (а то и четыре) белых светодиода будут без линз. уже вырезал стеклышки из 2 мм стекла взамен линз в оправки.
пока соберу без силикона, дабы была возможность подкорректировать по месту.

А вот будущий МОЦК и сердце акваконтроллера:

слева направо:
- Ардуино Мега 2560 (на самом деле конечно не оригинал, а копия, зато по цене 25-30 долларов)
- Изернет шилд с кардридером микро SD и распаянным RTC модулем (по деньгам примерно столько же)
- ну и платка прототайпа с моим обвесом интерфейсов, на самом деле можно обойтись без львиной части всех этих цепей, они для защиты Меги от... мало ли чего

Вот поближе

сопли это клей из термопистолета, опять таки для надежности...

Вообще мне удобней, пускай и подороже в финансовом плане на первый взгляд (а в реале даже дешевле получается), собирать контроллер вот из таких кирпичиков "лего".
К примеру, когда я сунулся в магазин за релюшками (неожиданно у меня они почти закончились), оказалось мне и дешевле и проще (не надо ни чего утюжить, травить, паять) купить такой девайс (фото не мое, девайс в пути):

Для каналов PWM же сначала я планировал использовать MOSFET`ы, но для высоких частот (для вентиляторов, в частности) одним транзистором (если по уму делать) не обойтись, вот и подумал, что проще купить (за все удовольствие 230 рублей) мощные драйвера для моторов

и использовать нижние плечи от них (а можно и верхние, при желании), будет стоять 3 такие платки, на каждой четыре канала по 2 ампера на канал (мне столько и не надо), будут обслуживать RGB светодиоды и 8 каналов PWM (вентиляторы в основном, а при желании, и вайвбокс, у меня один канал у драйвера лишний получается, если два канала запараллелить, то максимальный рабочий ток получается уже 3 ампера (по даташиту), что по идее должно хватить для 12(24)вольтовых турбин вейвбокса... если честно, не смотрел какие там помпы... другое дело, что я вейвбокс у себя не планирую ).

Ну основные драйвера для ледов такие (900 мА)

всего 24 штуки, столько и PWM каналов в контроллере, использоваться будут правда 22

Вот предварительная табличка по пинам Ардуины и что чего будет делать в итоге


Изменено 27.2.12 автор Kiraso

Итак поигрался с оправкой без линзы (простое стекло 2 мм)

вот как светит модуль типа А второй ревизии (св.диод 10 000K без линзы перед св.диодом РоялБлю)
( стекла не чистил все в спотах, так что сильно не придираемся )

улучшения есть по сравнению с


а вот третья ревизия (думаю на ней и остановиться)

оправка без линзы сдвинута на край, а перед РоялБлю 10 000K с линзой

еще чуть лучше, хотя и не так принципиально.

вот как выглядит модуль A rev.3 вблизи


ближний ряд слева направо: 20 000K - 10 000K - 10 000K (стекло)
дальний ряд слева направо: 10 000K - RoyalBlue - 20 000K

а вот как выглядят пятна света вблизи со стеной
практически вплотную

около 10 см от стены

хорошо различимы пятна от разных светодиодов и видна очень большая разница со светодиодом без линзы (ближний верхний на фото)
также чуть большие пятна от 20 000K объяснимы большей высотой этих светодиодов, а значит более близкому расположению к линзе.

вот все 4 модуля разной готовности



немного переделал прототайп, банально спаял по памяти не все так как надо

вот простейшая схемка подключения двух сенсоров (кнопки, датчики) к одному аналоговому входу, причем с возможностью одновременного детектирования!
можно конечно и больше нагородить, но мне вполне достаточно, кроме того увеличило бы требования к точности резисторов, и возможно, применение ряда выше E12.

По большому счету, это единственное что можно было спаять на прототайпе, остальная рассыпуха защитные цепи выводов микроконтроллера.

также пришлось немного повозится с установкой прототайпа на контроллер. разъем ethernet слишком высокий и платы не вставали друг на друга. я не смог найти в продаже разъемы аналогичные используемые ардуиной (с длинными штырями), позволяющие сквозное подключение плат. поэтому взял "мамы" под провод и подпаял к ним штырки (те что ставятся на платы).


зы: тут подумал, а может надо было РоялБлю на стекло "посадить",.... в общем, наверное попозже и такой вариант проверю.



Изменено 16.1.12 автор Kiraso

вот накрученные светильники http://www.aquaristic.ru/news/114.html и цена не менее накрученная

Kiraso

Моя читать и плакать ... моя смеяться и снова плакать ... мой сосед чукча сделал бы перевод на порядок лучше.
Перлы:
"Связь осуществляется через сенсорную сеть IEEE 811.15.4 посредством USB-накопителя"

"Приблизительная температура ядра диодов: 105 градусов по Цельсию"

"Полностью управляемые светодиодами цветовые группы, основные и вспомогательные модули, а также запрограммированные пользователем группы" - оказываются всем управляют светодиоды ... ого :-0

"Управление синаптическим циклом смены дня и ночи (29,5306) через «Vlink»"

"Лампа на электронном балласте эквивалентна высокому Кельвину в 400 Вт мГн" - это могла бы написать блинноногая студентка в своем дипломе

"Предполагаемый срок службы светодиодов 60000 часов при феррит-диодной температуре в 125 градусов (согласно производителю)" - попахивает новыми феррит-диодными технологиями... ребята скоро очередной прорыв ... ура!

"XPG - 23,5м\Вт" - 23 с половиной метра на Ватт - ну что тут еще можно сказать о компетентности продавца?

И что можно скзать о компетентности изготовителя, когда он дает наработку на отказ в 60 000часов, когда сама Cree дает только 35 000 часов ... ???? Наверное они обрабатываются магическими заклинаниями :-)

damien Lakovsky
полностью согласен...
читается как набор слов не связанных друг с другом

Kiraso

Советую почитать эту темку http://www.aqualogo.ru/phpbb2/index.php?showtopic=28100

damien Lakovsky

сравнивать с линзами и без оных не корректно, о чем кстати там и говорится.
на примере моих же фото, очень хорошо видно как светит светодиод с линзой и без.

зы: лично знаю людей (не одного) у кого все растет под китаем.

зызы: вот немного про ФАР/PAR
http://aqalife.ru/2011/12/15/fotosinteticheski-aktivnaya-radiaciya/

Изменено 28.1.12 автор Kiraso

Ну вот потихоньку добрался и до контроллера.
Для простоты и удобства в качестве корпуса взял маленький электро щиток (Рапира).

Сделал несколько больших отверстий на боковых сторонах в верхней части (потом подкрашу тампоном для красоты) для вентиляции. Снизу уже есть большие отверстия, для проводов и воздуха.

Дольше всего ломал голову, как закрепить драйвера. Платки мелкие, городить кросс-плату, в силу природной лени и еще по другим соображениям, не хотелось.
Случайно, когда примерял клеммные колодки под разводку проводов (а рядом лежали драйвера), обнаружил, что драйвера очень так чудненько можно закрепить на копеешных колодках (подпаяв четыре коротких проводка под винт).

Так даже можно горячую замену организовать
Но, на практике получилось громоздко по площади (а коробочка не большая), потребует установки некой пластины для крепления, что ухудшит продувку корпуса в целом. Да и горячая замена условна (и не нужна), т.к. будет подпаян еще пятый проводок для диммирования.
Поэтому решил крепить так:

Т.е. к задней колодке подключаю питание, а к передней подключаю провода идущие к модулям светильника (изначально планировал поставить D-SUB`овские разъемы на корпус, но... в общем передумал )

Вот что получилось в итоге (фоткал по быстрому после прогулки, ББ не выставил, поэтому все желтит):

По стенкам расположились два источника по 150 Ватт / 12 вольт для питания светодиодов светильника.
Еще один БП на 50 Ватт (то же 12 вольт) для питания системы, вентиляторов охлаждение светильников, "луны" (еще до конца не решил от чего буду запитывать, возможно от мощных БП), ну и прочей мелочевки.
В глубине стоит колодка для разводки ~220 вольт, блок 16 реле, 12 каналов высокочастотных ШИМ для вентиляторов, той же "луны" и про запас.
Выше размещены клеммные колодки. 4 ряда для драйверов (по 6 драйверов в ряду, как раз на модуль, всего 24 драйвера). Еще ряд для двух "лун", вместо драйверов будут прикручены мощные токоограничивающие резисторы, плюс там же будет вывод на 4 вентилятора охлаждения светильника (а вместо резисторов можно поставить предохранители с выводами или просто тонкую проволочку, вот и защита от КЗ если что). Еще одна сдвоенная колодка пойдет под раздачу оставшихся ШИМ, подключения датчиков температуры и т.п.

Есть место и для вентилятора (скорей всего врежу в крышку) для легкого обдува. Будет стоять свой датчик температуры для отслеживания и регулировки вентилятора.


По программной части: уже готово и работает большинство основных функций, пока внешнее управление реализовано через терминал и свой язык директив (web сервер будет поднят в самый последний момент).
Реле (как и ШИМ) на блоке по мимо простых общих режимов включения/выключения по таймеру, будут иметь свои специфические функции. К примеру от 3 до 5 реле могут участвовать в управлении моей мультиаквариумной протоки (я так и не доделал (пока) контроллер под протоку, занялся этим проектом, а т.к. все расположено близко, то решил возложить автоматику протоки на xElements). Также отдельные уже готовые макрофункции будут для грелки, автодолива и т.п.

Фактически в софтовой части ардуины, кроме загрузчика ни чего не осталось
Ядро переписано, также не понравилась библиотека OneWire, она реализована на задержках с отключением прерываний, в результате у меня не четко работали критические по времени блоки программы. Написал свою библиотечку (за основу с переделками взят апноут 318), теперь два канала 1wire у меня работают от двух аппаратных USART`ов меги. Пришлось переделать чуток прототайп (зачем в апноуте нагородили такую "сложную" обвязку, мне не понятно, монтажное ИЛИ легко в данном случае реализуется на одном быстродействующем диоде).

Вот такие дела...

Изменено 14.2.12 автор Kiraso

День добрый, скоро будет монтаж на акву?
Очень серьезный подход, всё жду фото отчета и видео.

yury88
на акву не очень скоро, аквариум с животинкой, надо будет её еще пристроить куданитькомунить.
по плану серьезным переоборудованием аквы под МА буду заниматься только летом. а сейчас покупаю оборудование разное, да вот мастерю потихоньку.

когда доделаю светильник видео сделаю (может даже с малавийцами), но закрепить светильник правильно все равно не получится (на "соплях" если только), т.к. необходимо демонтировать аквариум с подиума: светильник будет закреплен в толщине стены над аквариумом (стена толщиной 13 см, светильник шириной 12 см) надо еще придумать быстросъемное крепление для модулей (чтобы в дальнейшем модули было легко снимать для обслуживания), а так провода все будут в штробе стены (крошить в акву строительный мусор не дело).

нереальность сделать нормальный светильник на ЛЛ / МГ, в моем случае, было решающим фактором перейти на СД.

Изменено 14.2.12 автор Kiraso

вот, не удержался , да простит меня Сергей (ssw),
фотографии его аквариума со светильником на аналогичных светодиодах.


Изменено 17.2.12 автор Kiraso

Ну не скоро, так подождем. Было бы интересно посмотреть видео аквы с рассветами и закатами ускоренное.

yury88
самому интересно такое видео, так что "...Обязательно бахнем!...Но потом..." © ДМБ

вчера получил пенник от немцев
и ~ 20 кг сухого рифового камня (по весу как ~ 40 кг ЖК) - шикарная штука

сообщение Kiraso
вчера получил пенник от немцев
и ~ 20 кг сухого рифового камня (по весу как ~ 40 кг ЖК) - шикарная штука
Удачного плаванья! Скоро засолка?

yury88
летом, отправлю своих на дачу и начну грязь кругом разводить
как раз еще есть немного времени, чтобы все доделать

Изменено 16.2.12 автор Kiraso

сообщение Kiraso
есть некая известная формула преломления луча света через границу двух сред с разной плотностью
типа
sin i / sin r = n, где n константа.

что-то я не понял какая константа в нашем случае, может кто знает?


Что-то в памяти все выветрилось, но, кажется, угол падения 53* и далее уже отражается. В смысле от раздела вода-воздух.

VITALL

На данный момент это уже больше риторический вопрос, но все равно спасибо... правда я не понял


Китайцы стали делать светодиоды комби

в данном случае 2/3 роялблю и 1/3 20000К
неплохой вариант для компактного светильника маленького моря с отсутствием полосатости

ИМХО, я бы предпочёл наоборот (1/3 роялблю)

ps: и еще, в китайских RGB контактные пластины внутри корпуса сегментированные, а объеденены только с наружи, отрезая перемычку получаем индивидуальные контакты на каждую цепь, почему так не делают для тех же белых, не понятно (корпус то один). Можно было бы объединять светодиоды так как удобно, или вообще подключать отдельно.

Изменено 18.2.12 автор Kiraso

Я это к тому, что, если угол падения света более определенного - большая его часть отражается на границе сред вода-воздух (и других с разной плотностью, но свет разной длины волны преломляется по разному - помните призму и радугу из нее и т.д.) - закон Снеллиуса, кажется.

"Поигрался" с вентиляторами и ШИМ.
Т.к. вентиляторы безколлекторные и с внутренней схемой управления, то как будут работать от ШИМ напрямую без фильтра, до конца не было понятно, вот и решил проверить.

Итак ШИМ 31250 Гц, подключил напрямую стандартный вентилятор 120х120 высотой, 25мм, на 800 об/мин. в номинале. ШИМ 8 бит в диапазоне от 0x4F до 0xFF работает прекрасно, четко стартует, хороший диапазон оборотов, при 0x3F крутится, но не стартует. Получили рабочий диапазон для ШИМа от 30% до 100%.
НО я рано радовался.
Вторым в эксперименте был вентилятор той же фирмы (см.в начале темы) но низкопрофильный (именно такие я и буду ставить) высотой 12 мм и 2000 об/мин. в номинале. Не знаю, чем они внутри отличаются, но он категорически отказался работать с любой скважностью, кроме 0xFF.

Я быстренько перепрограммировал контроллер (сделал возможность работы либо hi PWM 31250 Hz, либо low PWM 0,48..61 Hz (за счет 16 битного ШИМа и "масштабного" регистра ICR).
С низкочастотным ШИМом, оба вентилятора работают на ура, НО низкопрофильный и тут больше заортачился: согласился работать только в узком диапазоне частот, что привело к ощутимому (хоть и не критичному по звуку) "биению" в работе. Т.е. вентилятор некоторое время раскручивается (к примеру полсекунды), потом крутится по инерции. И так меняя скважность, меняем обороты. НО не понравилось. Уж что они там поставили внутрь, но красиво (как с обычным вентилятором) не получилось.
Следующим этапом попробую поиграться с частотой высокочастотного ШИМа (к примеру 16кГц) если будет работать и не будет писка, то ....
Хотя я уже склоняюсь к использованию LC фильтра, т.к. на сколько комфортен, такой режим работы для схемы вентилятора, я в инете ответа не нашел.
Для частоты в 31 кГц выбрал дроссель на 220 мкГ (0,5А) и конденсатор в 10 мкФ (хочу попробовать сначала только с одним дросселем).
Кстати, подключал как к верхнему плечу драйвера, так и к нижнему (есть возможность оперативно менять), разницы в работе нет. Ну это так, чтоб уж все попробовать


ps: сразу развел по релюшкам провода, два канала сдвоенных реле, один канал будет отрубать все оборудование хоть как-то контактирующее с водой (скорей всего кнопкой под крышкой, и дополнительно таймер от забывчивости на включение), все будет подключено к "НО" контактам, т.е. по умолчанию все включено. На пенник заведу дополнительное реле (также на отключение во время кормежки планктоном). Протока работет как часы, хоть щас ставь. Пока не придумал макрофункцию для автодолива (не определился, что хочу в конце концов). Также перевел ШИМы для LED на 10 бит (на сколько это принципиально будет не знаю, но раз есть возможность и damien рекомендует, пускай будет).


Да, всех с праздником!



Изменено 23.2.12 автор Kiraso

А что за вентилятор низкопрофильный с внутренней схемой управления? Он 4-х проводной?
Я вот всю Москву перерыл и не нашел такой.

yury88
как раз обычный 3 пиновый Scythe Kaze Slim, 2000 об/мин. 0,25А.
если б 4 пиновые были так распространенны как 3 пиновые, жизнь былы бы намного легче.

если на вентилятор без вывода управления ( 4 пин ШИМ ) подавать высокочастотный ШИМ напрямую, внутренняя схема на датчике Холла не успевает сработать и пропеллер не крутится, а ни низкочастотном ШИМе (несколько герц) работает, но мне не понравилось.

только что подключил к высокочастотному LC фильтр ( 220 uH + 10 uF ) все работает , без емкости, кстати, не стал запускаться.
вентилятор четко запускается со значения 0x5F, и плавно меняет обороты до максимума.

думаю тогда на этом и остановится, не хотел ставить фильтр, ну раз надо, значит надо

вот такой LC фильтр (это для нижнего плеча драйвера)


Изменено 23.2.12 автор Kiraso

Я сейчас немного уставший, могу что напутать, но выше ты писал:

"Т.к. вентиляторы безколлекторные и с внутренней схемой управления"
А 3-х проводные вентиляторы как раз без внутренней схемы управления скоротью. 3-й провод для считывания скорости вращения или у твоего вентилятора по другому?

Для 3-х проводного вентилятора возможно регулировать скорость: напряжением, ШИМ модуляцией питания.
Т.е либо подавать ШИМ с контроллера на транзистор, либо формировать напряжение питания.
Зачем тут LC фильтр?

Если бы просто конденсатор поставить(лучше керамику), то можно было бы ШИМ питание превратить в регулировку напряжения питания...
P.S У меня Scythe Slip Stream Slim и я пока игрался с настройками аппаратного ШИМ в AVR не заметил вообще проблем с ШИМ регулировкой кулера...

Изменено 23.2.12 автор yury88

yury88
под внутренней схемой управления я подразумевал чип с датчиком Холла и силовые ключи коммутирующие обмотки статора.

я также считал, что достаточно просто подавать ШИМ, ан нет... кстати в инете есть также упоминания о том, что приходится ставить фильтр.

как писал выше обычный Scythe Kaze у меня работал от высокочастотного ШИМа, а вот слим не захотел, не знаю почему (может дело в скорости вращения вентиляторов, то что работал на номинале 800, а тот что нет 2000 об/мин), возможно он бы и заработал, к примеру, при 16 кГц, но я не стал больше экспериментировать.
по логике: если учесть, что электронике вентилятора необходимо время для переключения обмоток, а мы с бешеной скоростью лупим то ноль то 12 вольт... она банально не успевает сработать. При низкочастотном ШИМе, когда длительность включения достаточна чтобы раскрутить вентилятор, а пауза не более времени остановки, то все работает и неким образом меняет обороты, НО с заметным биением (вкл/выкл). Вот после этих экспериментов, я подумал, а на сколько вообще корректно такое управление вентилятором? Не повлияет ли эти постоянные вкл/выкл на долговечность электроники вентилятора? Не важно высокочастотный у нас ШИМ или низкочастотный. Вот и пришел к решению использовать LC фильтр. Имхо, просто емкости не достаточно, по крайней мере в моей схеме включения (и в теории и на практике проверял), а RC цепь неэффективна.

зы: померил мультиметром напряжение на вентиляторе после фильтра при минимальных оборотах, около 4 вольт (понятное дело фильтр не сглаживает до постоянного значения), при ~10 вольтах напряжения на БП (снизил на максимум, для меньшего нагрева линейного стабилизатора ардуины, греется до 42-43 градусов)

Изменено 23.2.12 автор Kiraso