ESP8266 के साथ 12V LED PWM डिमर: 3 चरण

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

अपने घर को अधिक टिकाऊ बनाने की कोशिश करते हुए, मैं एलईडी रोशनी के लिए हलोजन बल्बों का आदान-प्रदान कर रहा था। किसी भी प्रकार के लाइट बल्ब को बदलने के लिए बहुत सारे विकल्प उपलब्ध हैं। ऐसा करते समय, मुझे निम्नलिखित समस्या का सामना करना पड़ा: मेरे पास एक प्रकाश स्थिरता थी जिसमें 7 12 वोल्ट हैलोजन बल्ब, प्रत्येक 10 वाट का उपयोग किया गया था। इस प्रकाश को एक डिमर द्वारा नियंत्रित किया जाता था, जिसने ठीक काम किया। जब मैंने बल्बों को १२ वोल्ट एलईडी लाइट्स के लिए एक्सचेंज किया, प्रत्येक १ वॉट, डिमर ने बुरी तरह से काम किया: प्रकाश टिमटिमा रहा था, और डिमिंग कुछ अनिश्चित था। यह बहुत सारे क्लासिकल डिमर्स के साथ एक समस्या है: उनके पास न्यूनतम पावर रेटिंग है, जो उन्हें काम करने के लिए चाहिए।

इसलिए, अपने डोमोटिक्स सिस्टम के आधार पर, मैंने इस मैनुअल डिमर को एक नए से बदलने का फैसला किया, जिसे दूर से नियंत्रित करने में सक्षम होने का अतिरिक्त लाभ होगा। मैंने पहले से ही एक एन-चैनल MOSFET (IRF540) का उपयोग करके एक डिमर बनाया था, जो इस तरह की चीज़ के लिए एकदम सही है: इसे PWM सिग्नल द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, और यह वस्तुतः अविनाशी है, जिसकी अधिकतम रेटिंग 100 वोल्ट और 33 एम्प्स है। इस उद्देश्य के लिए पर्याप्त रूप से पर्याप्त है (त्वरित जांच: 7 x 1 वाट = 7 वाट, 12 वोल्ट से विभाजित, लगभग.58 एएमपीएस की अधिकतम धारा देता है)। मैं इस मंदर का उपयोग एक और स्थिरता के लिए करना चाहता हूं जिसमें 12 बल्ब हैं, प्रत्येक 2 वाट, जो अधिकतम 2 एएमपीएस देता है, इसलिए यह भी पर्याप्त है। इसके लिए पीडब्लूएम सिग्नल की आवृत्ति को देखने के लिए केवल एक चीज है, लेकिन Arduino या ESP8266 (500 हर्ट्ज या 1kHz) के लिए सामान्य मान कोई समस्या नहीं हैं।

चरण 1: चरण 1: अवयव

1. एलईडी ड्राइवर (230 वोल्ट एसी से 12 वोल्ट डीसी कनवर्टर) अपने उद्देश्य के लिए, मैं अधिकतम 24 वाट का उपयोग करना चाहता हूं, इसलिए मैंने 12 वोल्ट और 2 एम्प्स के एलईडी ड्राइवर के साथ शुरुआत की। मुझे एक चीनी वितरक साइट पर मिला। इस ड्राइवर को 12 वोल्ट, 28 वाट का दर्जा दिया गया था, इसलिए यह फिक्स्चर को स्वयं चलाने के लिए पर्याप्त था। अपनी स्थिति के लिए, आप अपनी स्थिरता के आधार पर हल्के या भारी संस्करण का उपयोग कर सकते हैं।
2. IRF540 एन-चैनल MOSFET
3. Adafruit Huzzah ESP8266 ब्रेकआउट क्योंकि मैं वाईफाई का उपयोग करना चाहता था, और मुझे Adafruit के उत्पादों से बिल्कुल प्यार है, मैंने इस बोर्ड को चुना: यह मुझे एक सुविधाजनक प्रोग्रामिंग पिनआउट, एक ऑन-बोर्ड पावर रेगुलेटर और एक सुरुचिपूर्ण फॉर्म फैक्टर के साथ एक ESP8266 देता है। यह इस परियोजना के लिए थोड़ा अधिक है, लेकिन यह परीक्षण और डिबगिंग को बहुत आसान बनाता है।
4. LM2596 आधारित DC-DC कनवर्टर12 वोल्ट से ESP बोर्ड के लिए शक्ति प्राप्त करने के लिए, मुझे एक नियामक की आवश्यकता थी; ये छोटे कन्वर्टर्स बहुत ही कुशल और बहुत सस्ते हैं।

5. अंतर्निहित एलईडी लाइट के साथ बटन फ़ंक्शन के साथ रोटरी एन्कोडर:

   www.sparkfun.com/products/10596

   कोई भी रोटरी एनकोडर करेगा, लेकिन मुझे बिल्ट-इन एलईडी की अच्छी जोड़ी गई सुविधा पसंद आई।

6. स्पष्ट प्लास्टिक घुंडी

   www.sparkfun.com/products/10597

7. रोकनेवाला 4k7
8. रोकनेवाला 1k

चरण 2: चरण 2: सर्किट

यह वह सर्किट है जिसका मैंने उपयोग किया था: मैंने रोटरी एन्कोडर के लिए इनपुट के रूप में पिन 4 और 5 का उपयोग किया, और बटन के लिए पिन 0 का उपयोग किया। पिन 0 ऑन-बोर्ड रेड एलईडी से भी जुड़ा है, इसलिए मैं इस एलईडी को देखकर एनकोड पर बटन के कार्य की जांच कर सकता हूं।

पिन 16 का उपयोग पीडब्लूएम आउटपुट के लिए किया जाता है, और मैंने इसे स्पार्कफुन एन्कोडर पर सीधे हरे रंग से जोड़ा है। ESP8266 ३, ३ वोल्ट है, और १००% के साथ भी, मैंने केवल २, ९ वोल्ट का आउटपुट मापा, इसलिए मैंने इसे सीधे एक श्रृंखला अवरोधक के बिना जोड़ा। यही आउटपुट 1kOhm रेसिस्टर के माध्यम से n-चैनल MOSFET के गेट तक जाता है। इस गेट को 4.7 kOhm रेसिस्टर द्वारा 12 वोल्ट तक खींचा जाता है।

मैंने 12 वोल्ट को 5.5 वोल्ट में बदलने के लिए DC-DC कनवर्टर का उपयोग किया, यह Adafruit ब्रेकआउट के V+ इनपुट से जुड़ा है। मैं 3.3 वोल्ट का उपयोग कर सकता था और इसे सीधे कनेक्ट कर सकता था, लेकिन यह थोड़ा सुरक्षित है।

सर्किट में 12 वी एलईडी लैंप मेरी स्थिरता है।

चरण 3: चरण 3: कोड

मैंने GitHub पर कोड डाला:

ESP8266 LED PWM डिमर के लिए स्केच

यह एक अन्य शिक्षाप्रद विचार पर आधारित है:

www.instructables.com/id/Arduino-PWM-LED-D…

लेकिन यह विशुद्ध रूप से स्थानीय नियंत्रण था, इसलिए मैंने अपना स्वयं का MQTT-आधारित डोमोटिक्स समाधान जोड़ा। यह मूल रूप से वही काम करता है, लेकिन मुख्य अंतर हैं:

• Arduino के साथ PWM चरणों की डिफ़ॉल्ट संख्या 255 है, ESP8266 के साथ यह 1023 है (जैसा कि मुझे बाद में पता चला, पूरी कोशिश यह पता लगाने की थी कि मेरी एलईडी स्थिरता 100% चमक तक क्यों नहीं गई …)
• मैंने 2 ट्रांजिस्टर के साथ 'टोटेम्पोल' सर्किट का उपयोग नहीं किया, क्योंकि पीडब्लूएम वैसे भी डीसी था, और आईआरएफ 540 के साथ ठीक काम किया।
• मैंने एनकोडर के लिए 10k पुल-अप रेसिस्टर्स का उपयोग नहीं किया, मैंने ESP8266 के बिल्ट-इन पुलअप पर भरोसा किया।
• ESP8266 Arduino के लिए 5 वोल्ट के बजाय 3.3 वोल्ट तर्क का उपयोग करता है, जो IRF540 के लिए कोई समस्या साबित नहीं हुई

सॉफ्टवेयर में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

• एन्कोडर को चालू करने से प्रकाश मंद हो जाएगा (CW) या नीचे (CCW), ० से १००% तक, १०२३ चरणों में, कुछ निचले स्तरों में तेजी के साथ।
• अंतिम सहेजे गए चमक स्तर का उपयोग करते हुए, बटन दबाने से प्रकाश बंद होने पर चालू हो जाएगा, या चालू होने पर इसे बंद कर देगा।
• प्रकाश के चालू रहने पर बटन को अधिक समय तक दबाने से वर्तमान चमक डिफ़ॉल्ट स्तर के रूप में सहेजी जाएगी।
• प्रकाश बंद होने पर बटन को अधिक समय तक दबाने से डिफ़ॉल्ट स्तर को बदले बिना, प्रकाश को 100% चमक पर चालू कर दिया जाएगा।
• यह 'SECRET_SSID' और 'SECRET_PASS' स्ट्रिंग्स द्वारा परिभाषित WiFi सेटिंग्स से कनेक्ट होगा, जो मेरे स्केच में एक अलग फ़ाइल में सहेजी जाती हैं, जिसे 'secrets.h' कहा जाता है।
• यह एक ही फाइल में 'MQTTSERVER' और 'MQTTPORT' स्ट्रिंग्स का उपयोग करके वाईफाई नेटवर्क में एक MQTT सर्वर से कनेक्ट होगा।
• आप आदेश जारी करने के लिए एमक्यूटीटी आने वाले विषय 'डोमस/एएसपी/इन' का उपयोग कर सकते हैं: रोशनी को चालू या बंद करने के लिए 'चालू' या 'बंद', या चमक को बदलने के लिए 0 से 1023 के मान का उपयोग कर सकते हैं।
• यह एमक्यूटीटी विषयों 'डोमस/एएसपी/यूआईटी' (ऑन या ऑफ स्टेटस) और 'डोमस/एएसपी/यूआईटी/ब्राइटनेस' (ब्राइटनेस वैल्यू) पर राज्य की रिपोर्ट करेगा।