Me he quedado trancado al ocuparme con los circuitos detras de los bujes. Como resultado de mis recientes esfuerzos me decidí meterme en la aventura con los RGB LEDs junto a cada uno de los switches. Respuestas en otros foros hicieron evidente el producir una lista de mis objetivos:
1. El RGB LED de brillar en el color que asigno a los bujes. Son 8 voltages diferentes lo que equivale a 8 columnas de bujes y un RGB LED.
2. El RGB LED debe encenderse y apagarse dependiendo si el switch esta en ON o OFF posición. El que el LED brille es indicativo que los bujes por encima del switch sean alimentados o no.
3. Quiero realizar el circuito de los RGB LED de tal forma que pueda manipulearlos desde una ventana en el escritorio de mi PC.
4. Tengo que realizar los circuitos de cada RGB LED de tal forma que pueda utilizar resistencias de montage de superficie de 1/4 W.
Por partes comentarios sobre cada uno de los 4 puntos:
@1.: Uso RGB LEDs, lo que significa que tengo que alimentar 3 LEDs en cada LED RGB. 8 RGB LED a 3 pinesigual 24 pines. Como quiero poder controlar el color y la intensidad de cada RGB LED voy a usar el método del PWM. Como una placa Raspi no me puede dar 24 PWMs uso una placa PCA9685 que es programada desde la placa Raspi y que es capaz de generar 16 PWMsde forma independiente de la placa Raspi. Como requiero 24 PWMs, uso 2 de estas placas y 12 PWM de cada una de ellas.
Esta es la placa PCA9685 y sigue la de la placa Raspi que uso, RaspBerry Pi ZERO W que tiene la funcionalidades de WiFi y de Bluetooth lo que permite a mi PC comunicarse con la placa Raspi por WiFi y tener el escritorio de la placa Raspi en una ventana del PC.
@2.: Empiezo mostrando mi panel de tercera generación en construcción:
Aquí pueden ver el switche en cada columna presentando otro voltage. Los bujes por encima del switch solo son alimentados si el switch está en la posición "ON". Así que uso el mismo switch para alimentar o no alimentar el circuito de cada LED que estará en el hueco de 5 mm de diámetro junto a cada switch.
@3.: La placa Raspi me da tanto un entorno de Linux funcionando sobre ella y es capaz de comunicarse con mi PC por WiFi. Pero esa misma placa será responsable de monitorear el flujo de todas los voltages y de operar junto con los MosFets, circuito de switch electrónicos como fusible electrónico.
@ 4.: Aquí un gráfico mostrando el tipo de circuito que uso para controlar el color y la intensidad de cada RGB LED.
Mi implementación es algo diferente a lo que muestra el circuito. En el gráfico el RGB LED es directamente conectado a uno de los pines de la placa Raspi. Como pueden ver 3 pines, 3, 5 y 7 Que controlan un transistor, el PC547. es por esos 3 pines a los que se asignan sendos PWM que controlan el color y la intensidad de brillo del RGB LED.
La tierra, GND, es comun tanto a los transistores como a la placa Raspi. El polo positivo es tomado del Raspi en ese gráfico.
Asi la placa PCA9685 es la que me da 16 pines capaces de suministrar el PWM.
Ahora vienen las vainitas de mi implementación:
El RGB LED del gráfico tiene lo que se llama el pin comun y es un anodo, significa que es conectado al polo positivo y por tal razón el gráfico usa un pin de las placa Raspi, el pin 2. Mis RGB LED tienen como pin comun un catodo que por la tanto tiene que ser conectado a tierra, GND y no a los 5 VDC. Por lo tanto los transistores no van conectados a tierra, GND, bloque negro, sinó al polo positivo, en el gráfico serían los 5 VDC. Eso afecta la selección del transistor.
La otra vainita son las resistencias en el gráfico R4, R5 y R6. El gráfico les asigna valores que resultan cuando se calcula el valor de estas resistencias cuando el polo positivo da 5 VDC. En mi panel cada uno de los RGB LED tiene otro valor. Estos son los valores del voltage donde este es positivo.
+40 VDC, +24 VDC, +5 VDC, +3.3 VDC
El problemita es que para las tensiones de +40 VDC y +24 VDC las resistencias que en el gráfico serían R4, R5 y R6 se calentarían demasiado. Estas resistencias tienen la función de limitar la cantidad de corriente que fluye a cada LED a máximo 20 mA y hacen esto "quemando" energia lo que se manifiesta en un calentamiento de las resistencias. Para esos 2 voltages altos resistencias que tengo pensado utilizar son de 1/4 W, son demasiado pequeñas y resistencias de vatios requeridos podrían ser la fuente de un incendio por calentamiento excesivo. Así usaré un módulo de conversion entre voltages de pulsado. Estas solo convierten entre 3% y 5% en calentamiento así quedando frias. Uso tales modulos DC-DC pulsados para que me generen 5 VDC. De allí las resistencias planeadas de 1/4 W son adecuadas.
Queda el problemita con los voltages negativos, -5 VDC y -12 VDC. Esto requiere de transistores diferentes. Allí por lo tanto el "polo positivo" es inferior al polo negativo igual tierra. Esto hace que la corriente que fluirá atraves de los LEDs resulte en conectar los LEDs en dirección opuesta! Pero que tengo que conectar al pin comun de los RGB LED? Recuerden es un cátodo que normalmente conecto a tierra! Aquí me falta aprender! Lo que tengo pensado es armar experimentos donde verifico que las cosas funcionan.
