Как реализовать до 40 ШИМ выходов с микроконтроллера?

Question

[Евгений]

Стоит задача независимо диммировать множество светодиодных лент.
Количество каналов (лент) на диммирование вплоть до 40.

На arduino mega количество ШИМ равно 14. Как худший вариант рассматриваю программную эмуляцию недостающих шим.

Прошу совет для решения задачи. Может быть вы посоветуете микроконтроллер, у которого есть столько ШИМ выходов или многоканальный LED драйвер который сможет общаться с МК или другой вариант который я упустил.

Answer 1

[Владимир Мартьянов]

Вариант - PCA9685, специализированный контроллер именно для LED. 16 каналов на корпус, управление по I2C. 3 корпуса и 48 каналов по 2 проводам готовы. Думаю, если поискать по "pwm i2c controller" или "i2c led controller" можно будет найти и что-то более ногастое.

Answer 2

[Eddy_Em]

Для светодиодов необязательно аппаратный ШИМ использовать, там и софтового за глаза хватит → нужно лишь взять микроконтроллер с достаточным количеством ног.
Я бы сделал так: основной таймер спокойненько щелкает, а в прерывании декрементирует все 40 счетчиков (массив), ищет нулевые значения, инвертирует соответствующие ноги и обновляет значение в счетчике. Т.е. понадобятся: массив из 40 счетчиков для таймера, массив из 40 значений для выхода == 1, массив для 40 значений для выхода == 0, массив из 40 флагов (это шустрей будет, чем битовые маски использовать, хотя, конечно, на 100-200Гц ШИМа все равно) для определения, откуда при обнулении счетчика заносить значение.

Если нужно обеспечить частоту не хуже 100Гц с восьмибитным разрешением, то нам нужно будет настроить таймер на 25600Гц. За одно прерывание нужно будет обработать не меньше 40 значений, т.е. потратить, скажем, 1-2 тысячи тактов. Следовательно, простецкого STM32 на 72МГц (с кварцем 16МГц) за глаза хватит. А то и чего-нибудь послабее...

Answer 3

[Армянское Радио]

Можно собрать матрицу из оптопар (для Atmega8 будет 96 оптопар (и 96 каналов ШИМ) ) и ими уже включать ключи на ленты.

А так, это задача для сети DMX - контроллеров. Это если по-серьезному.
Например

Comments

[Владимир Мартьянов]

Сам по себе DMX не обеспечит ШИМ, это же только протокол передачи данных, шим будут обеспечивать конечные устройства.

[Армянское Радио]

vilgeforce: простите, а я что написал? "Подключить ленты через контроллеры лент, управляемые по DMX." Чтобы не разводить сеть источников помех, в виде линий шиммированного питания по лентам.

[Владимир Мартьянов]

Армянское Радио: В моем понимании DMX-контроллер - принимающая сторона в DMX-сети и он просто "знает" из сообщений какие числа у него в каких регистрах. Когда я реализовывал принимающее устройство на DMX оно эти данные воспринимало как режим мерцания, а не как данные для PWM.

[Армянское Радио]

vilgeforce: Я свой ответ исправил. Я говорю о том, что существуют готовые диммеры для светодиодов, управляемые по DMX.

[Eddy_Em]

Армянское Радио: если уж ТС заморачивается с самоделкой, можно и самому сделать диммеры. И даже пульт для управления этими диммерами можно сделать (хотя я бы не заморачивался: нарисовал бы веб-морду, спаял бы простой USB-DMX преобразователь и рулил бы с компьютера или ноутбука). Или можно просто взять готовый пульт у китайцев, долларов в 100-200 обойдется.

[Армянское Радио]

Японский Городовой: Я вот думаю, что тащить 40 линий ШИМ в одну точку - плохая идея, по причине генерации этими линиями помех. Впрочем, это зависит от способа применения диммера.

[Eddy_Em]

Я тоже склоняюсь к тому, что лучше передавать низковольтные управляющие сигналы на расстояние, а силовые делать как можно короче.

Answer 4

[Алексей Килин]

Я использовал 5 штук STP24DP05 (24-bit constant current LED sink driver with output error detection) включенных последовательно на один SPI для независимого управления цветом в линейке из 40 RGB светодиодов .

Answer 5

[UA3MQJ]

- применять 74HC595
- взять ПЛИС

Answer 6

[Александр]

Попробуйте почитать про Binary Angle Modulation - по сути, тот же ШИМ, но программный и не слишком требовательный к ресурсам.
easyelectronics.ru/upravlenie-bolshim-kolichestvom...
chipmk.ru/index.php/10-raznoe/10-programmnaya-real...