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DMX NV-Halogen Dimmer

 

dichro blauGewöhnliche 12V-Halogenbrenner sind eine günstige Alternative zu LEDs, falls deren Lichtstärke nicht mehr ausreicht. Sie haben allerdings einen schlechteren Wirkungsgrad und dadurch bedingt eine größere Wärmeentwicklung. Auf Grund der geringen Spannung, ist ein Nachbau deutlich ungefährlicher als der eines 230V-Dimmerpacks. Durch sekundärseitiges Dimmen umgeht man zudem Probleme mit Transienten.

Der Dimmer hat acht Kanäle, verträgt mit den vorgeschlagenen Drivern 5-40V mit bis zu 30A/ch. Durch ein neuartiges Modulationsverfahren wird die Trafobelastung optimiert und gleichzeitig bei vollen 8bit Auflösung eine hohe Modulationsfrequenz erreicht.  

Der Halogen-Dimmer besteht aus einem DMX-Transceiver und zwei Driverplatinen à 4ch.

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 Halogen-Firmware auf den DMX-Transceiver übertragen werden. Dieses Programm wertet die nächsten acht Kanäle nach der Startadresse aus und generiert die zugehörigen Signale für die Driver am Output.


Driver

Hierbei handelt es sich um simple Leistungsschalter bestehend aus LL-Mosfets und Freilaufdioden, die evtl.  induktive Spannungsspitzen (bei langen Leitungen) abführen sollen.

B1
D1
T1
C1
R1

X1

 z.B.: B40C35A
1N4007
IRLZ34N
1000µF / 35V (oder größer)
330 Ohm

AKL 101-04

Mein Vorschlag ist eine kompakte Platine für vier Kanäle:

Layout (47x38)

Bestückung

Sollte eine Kühlung der FETs notwendig sein, so müssen diese isoliert montiert werden. Da Gleichrichter und Siebelko vom benötigten Strom abhängen, empfehle ich für diese eine fliegende Verdrahtung. Bei der Wahl der Verkabelung sind die zum Teil hohen Ströme zu berücksichtigen. Als Spannungsversorgung eignen sich neben konventionellen Transformatoren auch Schaltnetzteile ohne Mindestlast mit DC-Output.


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.