Kleine LED-Spielerei mit RGB-Leuchtdioden

Kleine Elektronikübung am Rande ;-)

 

Das Video unten ist eigentlich eher eine Katastrophe, weder sind die Farben gut getroffen, noch ist beim realen Aufbau ein Flackern zu sehen, besser will es die Kamera auch mit Tricks nicht darstellen… Ich denke aber, um die Arbeitsweise zu illustrieren reicht’s doch. Ursprünglich wollte ich noch nicht einmal einen Blogbeitrag aus dem Ganzen machen, irgendwie ist’s aber nun doch einer geworden :-)

 

Man nehme:

1 x PIC 12F675

1 x RGB LED (OK, ich hab 3 parallel, mit jeweils eigenem Vorwiderstand)

Passende Vorwiderstände für die LED

Ein bisschen elektronischen Kleinkram und irgendeinen durchsichtigen Staubfänger aus dem Haushalt :mrgreen:

Falls jemand den Nachbau startet:

Die Leuchtdioden kommen an die Ports GPIO4, GPIO1 und GPIO0. Welche Farbe an welchen Port ist egal, es kommen alle gleichberechtigt zum Zuge, nur der Farbverlauf ändert sich natürlich.

Hier der .hex-File als .zip Datei (12f675). Config NICHT enthalten, muss beim Brennen festgelegt werden. Interner RC/No Clock, alles andere OFF.

Habe meinem Fall hier die unten an 3. Stelle beworbenen RGB-LED genutzt, Vorwiderstand 220 Ohm für Grün und Blau, 180 Ohm für Rot. Jeweils eine einzelne Leuchtdiode pro Farbe geht auch, andere Farben nach Geschmack, ist ja nur eine kleine Spielerei mit Licht und Farbe.

Da nur 3 Leuchtdioden (bei Beachtung des Gesamtstromes geht natürlich mehr, dazu findet sich auch an anderen stellen im Blog etwas!) angesteuert werden, habe ich keine große Dokumentation erstellt. Einfach Controller im Standardaufbau mit Pullup von 10k an Pin 4 und die Leuchtdioden über jeweils einen Vorwiderstand vom Output-Pin gegen Masse verbauen, Aktiv = High. 100nF Stützkondensator für den PIC nicht vergessen, versorgt wird mit 5V. Bei voller Ansteuerung aller LED sind unter 80mA in meinem Aufbau zu erwarten, das schafft so ziemlich jedes alte Netzteil, stabilisiert sollte es allerdings sein. Progammtechnisch stellt der Ablauf eine ständig wechselnde PWM dar, so wird nur sehr selten der maximale Strom erreicht.

Wie gesagt, kleine Spielerei am Rande, eigentlich wollte ich nur sehen, was die RGB-LED, mit denen ich vollauf zufrieden bin, so leisten. Nachbau wie immer auf eigene Verantwortung ;-)

 

 

 


 

 

 

 

Was man nicht kaufen kann…

… muss man eben selber bauen :-D

Aktuell ein Fall für den Bewegungssensor.

Ich brauche eine Schaltung, welche nicht nur eine justierbare Empfindlichkeit und Einschaltdauer besitzt, auch die Zeit, die bis zur nächsten Aktivierung mindestens vergangen sein muss, soll variabel sein. Zusätzlich müssen mehrere Aktivierungen erfolgen, ehe erneut eingeschaltet wird. Da ohnehin ein PIC 12F675 einen „intelligenten“ Part übernimmt, halte ich mir die Möglichkeit offen, später eine erkannte Bewegung drahtlos zu übermitteln, mal sehen wie ich da was realisiere.

Nun, die Hardware ist fertig, bei der Software für den Mikrocontroller noch nicht ein einziges Bit :mrgreen:

 

 


 

 

 

 

Der PIC 12F675 Teil 6 – PIR1 Register

PIC © 12F675 Das nächste Register: PIR1, liegt in Bank 0.

Noch einmal der Hinweis darauf, dass einige der Bits in etlichen Registern eher lesend ausgewertet werden müssen. Also z. B. 1 = ist was passiert, 0 = nichts ist passiert. Auf Nummer sicher gehend, würde ich die entsprechenden Bits VOR ausführen der entsprechenden Funktionen manuell zurücksetzen, wird an den meisten Stellen ohnehin notwendig sein.

 

BIT 7:

1 = EEPROM schreiben fertig, Bit muss manuell gelöscht werden

0 = EEPROM schreiben nicht beendet.

BIT 6:

1 = A/D Wandler fertig, manuell löschen.

0 = A/D Wandler nicht fertig

BIT 5:

Nicht belegt, zu betrachten als ‚0‘

BIT 4:

Nicht belegt, zu betrachten als ‚0‘

BIT 3:

1 = Änderung am Comparator Eingang, manuell zu löschen

0 = Keine Änderung am Comparator

BIT 2:

Nicht belegt, zu betrachten als ‚0‘

BIT 1:

Nicht belegt, zu betrachten als ‚0‘

BIT 0:

1 = Timer 1 (TMR1) Überlauf, manuell löschen

0 = TMR1 kein Überlauf

 




 

 

Der PIC 12F675 Teil 5 – PIE1 Register

PIC © 12F675 Mit den Einstellungen vom ‚PIE1‘-Register werden weitere Funktionen (bzw. Unterfunktionen) der Interruptmöglichkeiten des Controllers eingestellt.

Man muss beachten, dass die generelle Funktion der Interrupts in ‚INTCON‚ eingeschaltet werden muss, sonst geht nix :-) Also dort Bit 7 und ggf. Bit 6 auf „1“ setzen.

 

 

Bit 7:

1 = Interrupt bei Ende eines EEPROM-Schreibvorganges aktiv.

0 = Interrupt bei Ende EEPROM schreiben inaktiv.

Bit 6:

1 = Interrupt bei Ende eines A/D-Wandler Vorganges

0 = Kein Interrupt nach A/D Wandlung.

Bit 5:

Nicht genutzt, zu lesen als „0“

Bit 4:

Nicht genutzt, zu lesen als „0“.

Bit 3:

1 = Interrupt durch Comparator ein.

0 = Interrupt durch Comparator aus.

Bit 2:

Nicht genutzt, zu lesen als „0“.

Bit 1:

Nicht genutzt, zu lesen als „0“.

Bit 0:

1 = Interrupt durch Timer 1 möglich.

0 = Interrupt durch Timer 1 inaktiv.

 


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Der PIC 12F675 Teil 4 – INTCON Register

PIC © 12F675 Das INTCON Register beinhaltet die Settings zu den Interruptfunktionen des 12F675.

Herstellerseitig wird empfohlen, die betreffenden Bits vor der Benutzung über die Software zurückzusetzen, um eine sichere Funktionen zu gewähren.

INTCON liegt in Bank0.

 

 

Bit 7:

0 = Alle Interrupts deaktiviert.

1 = Alle aktiviert.

Es ist zu beachten, dass die Interrupts auch ggf. noch in den betreffenden/weiteren Registern aktiviert werden müssen.

Bit 6:

0 = Alle Interrupts deaktiviert, die intern vom PIC ausgelöst werden können.

1 = Alle Interrupts aktiviert, die intern vom PIC ausgelöst werden können.

Es ist zu beachten, dass auch die Interrupts auch ggf. noch in den betreffenden/weiteren Registern aktiviert werden müssen. Insbsondere Register PIE1 spielt hier eine große Rolle!

Bit 5:

0 = Timer0 Interrupt abgeschaltet

1 = Timer0 Interrupt aktiv

Bit 4:

0 = GP2 Interrupt abgeschaltet

1 = GP2 Interrupt aktiv

Bit 3:

0 = GPIO Interrupt abgeschaltet

1 = GPIO Interrupt aktiv

Dies bezieht sich nicht nur auf einen einzelnen Pin wie bei Bit 4, ein Pegelwechsel an einem Pin des gesamten GPIO-Ports kann einen Interrupt auslösen. Beim 12F675 kann dies jeder Pin des Ports sein.

Bit 2:

1 = Timer0 hat in Register TMR0 einen Überlauf ausgelöst

0 = Timer0 hat keinen Überlauf ausgelöst.

Man kann also auslesen, ob der Timer durchgezählt hat. Wichtig: Das Bit wird NICHT vom Controller zurückgesetzt, das muss im Programm geschehen (bcf INTCON,2).

Bit 1:

1 = Interrupt an GP2 wurde ausgelöst

0 = Kein Interrupt an GP2 ausgelöst.

Auch hier muss das Bit manuell zurück gesetzt werden, z. B. mit „bcf INTOCON,1“.

Bit 0:

0 = Kein Pegelwechsel an GPIO

1 = Pegelwechsel hat an einem Pin von GPIO stattgefunden.

Auch hier muss das Bit im Programm gelöscht werden.

 

 

Der PIC 12F675 Teil 3 – OPTION Register

PIC © 12F675 Weiter geht es mit der Beschreibung der PIC12F675. Ich kann übrigens nicht versprechen, dass die Blogbeiträge alle zeitnah und direkt nacheinander erscheinen, also nutze ich mal aus, dass heute gerade Zeit übrig ist :-)

reichelt elektronik – Elektronik und PC-Technik

 

 

OK, das nächste Register:

OPTION_REG:

In diesem Register werden Einstellungen zum Timer, dem Watchdog und auch möglichen Pull-Up Funktionen festgesetzt. OPTION liegt in Bank 1!

Bit 7:

0 = Pull Up’s aktiv

1 = Pull Up’s deaktiviert.

Pull-Up Widerstände dienen dazu, einen definierten Pegel an einen Port-Pin zu legen. Ist ein Pin beispielsweise als digitaler Eingang definiert, muss er einen festen Pegel aufweisen, ‚L‘ oder ‚H‘. Der Pull-Up Widerstand ist so in der Lage, einen festen ‚High‘-Pegel zu erzeugen, bis aus der Schaltung eine Änderung eintritt, welche einen sicheren ‚Low‘-Pegel liefert. So ist sichergestellt, dass kein undefinierter Zustand eintreten kann. Ich persönlich realisiere aber solche Lösungen immer mit externen Widerständen, so kann ich den Widerstandswert selber bestimmen.

Bit 6:

1 = Interrupt bei steigender Flanke an Pin GP2

0 = Interrupt bei fallender Flanke an Pin GP2

Interrupts dienen dazu, das laufende Programm bei auftreten einer bestimmten Situation zu unterbrechen und eine Aktion auszuführen. Der PIC hat mehrer Möglichkeiten dies zu vollziehen, in diesem Fall durch eine Pegeländerung an Pin GP2

Bit 5:

Hier wird festgelegt, aus welcher Quelle der Timer0 seinen Takt bezieht. Dies kann entweder durch ein externes Signal an GP2 geschehen oder durch einen internen Taktgeber. Auf die Timer komme ich auch noch gesondert zu sprechen.

1 = Takt an GP2

0 = Interner Takt

Bit 4:

Auslösen des nächsten Timerschrittes, wenn Takt an GP2 anliegend.

1 = Pegelwechsel von ‚H‘ nach ‚L‘

0 = Pegelwechsel von ‚L‘ nach ‚H‘

Bit 3:

Festlegen, ob der Vorteiler dem Timer0 oder dem Watchdog zugeordnet ist, siehe auch Beschreibung Bit 0-2

Bit 0,1,2:

Der PIC arbeitet mit einem Arbeitstakt von einigen Hz bis zu etlichen Mhz. Der Vorteiler kann eingesetzt werden, um die Zählgeschwindigkeit zu reduzieren. Je nach Einsatz, kann der Muttertakt bis zum Verhältnis 1:256 (1:128 beim Watchdog) geteilt werden. Hier muss wieder mal das Datenblatt her, wenn man die Funktionen detailliert betrachten möchte. Setzt man die Bits 0,1,2 auf 111, arbeitet in diesem Falle der Timer0 mit einem Teilungsverhältnis von 1:256, bei 000 auf 1:2.