Fabricación de una pantalla led controlada por Arduino

[lanchone]

Buenas tardes.

Quisiera compartir con vosotros mi último montaje; se trata de una pantalla del controlada por una placa Arduino.

La pantalla es para un acuario de 28 litros, y la diseñe sobredimensionada por dos motivos:

1- Los leds a menos voltaje se calientan menos. 50 leds a 100% se calientan mas que 100 leds a 50%.
2- Esta pantalla es una primer experimento; la siguiente será para un 125l y quería hacer pruebas.

Aquí la pantalla acabada:





Al lio. Todo comenzó con un disipador de 32*10cm. En los extremos le puse una "L" de aluminio, para apoyar el disipador sobre una estructura de aluminio:



El disipador esta refrigerado por dos ventiladores de 12cm, que van montados sobre un soporte de pvc:



Con policarbonato hice estas "patas" para la pantalla:



(Finalmente, no las usé, puse unos separadores metálicos de pcb:

)



La estructura de la pantalla sería esto:





Ahora los leds:



He usado leds de 1w; blancos de 6500ºK, blancos de 10.000ºK, verdes, rojos y azules.

La distribución está formada por 4 canales; 2 blancos, 1 verde-rojo y otro azul. Cada canal blanco está compuesto por 6 series de 3 leds (18 leds), el canal azul está compuesta por 3 leds, y el canal rojo-verde está formada por 2 leds verde y 2 rojos.

En total, 36w blancos, 3w azul, 2w rojo y 2w verde = 43 w para 28 litros, sin duda demasiados, pero de momento los regulo al 50%.

Después de algunas soldaduras:



Para la distribución de los leds me dibujé un esquema, pero al final creo que no lo seguí fielmente:



Los leds los pegué al disipador con un pegamento conductor para disipadores:



Una vez pegados, a soldar. Con mucho cuidado de no equivocarme de polaridad, a cada serie de 3 leds los probaba con un transformador antes de seguir. Tengo que decir que fue bien a la primera.



Un poco lio de cables, ¿no?.

Seguiremos...

[lanchone]

Seguimos con la pantalla:
Perforé el disipador para pasar los cables al otro lado:



Y antes de continuar, se hizo la luz:



Reconducir el cableado por el disipador:



La pantalla ya cableada, con los ventiladores:



Para la carcasa exterior he usado una plancha de aluminio perforado, cortándolo y doblándola:







La pantalla acabada:



En otro capítulo, el cerebro de la pantalla, un pequeño avance:





Saludos

[lanchone]

Este mensaje se puede anular

[Siderfa]

Trabajo fino fino, enhorabuena!!
Hazme una para mi 240l.

1- Los leds a menos voltaje se calientan menos. 50 leds a 100% se calientan menos que 100 leds a 50%.

No lo has puesto al revés¿?

[lanchone]

Trabajo fino fino, enhorabuena!!
Hazme una para mi 240l.


No lo has puesto al revés¿?

Tienes razón. Corregido.

Saludos

[xaviergiralt]

Muy buena pinta!!
Lo de dividir los blancos en dos canales es para que te queden equilibrados de potencia? O es que los tienes en dos regiones y quieres iluminarlas por separado?

[lanchone]

Buenos dias Xavi.

El dividir los blancos en dos canales es simplemente para hacer que el dimeo sea mas progresivo; cada canal lo inicia a diferente horario (minutos de diferencia).

Sobre lo que comentas de las dos regiones (de la pantalla) también; cada canal es un lado de la pantalla, pero por su tamaño el efecto no se aprecia demasiado.

Aprovechando, tengo un problema con la fuente de alimentación, y es que hace un zumbido molesto ( sobretodo para mi mujer, debe tener un oido muy fino...). Parece ser que es un problema con la frecuencia de las salidas PWM del Arduino. Estoy investigando como modificar la frecuencia. De moento cambiare en el código los pines de salida, para probar si el zumbido se reproduce en los diferentes timers.

Cualquier ayuda será agradecida.

[xaviergiralt]

Cosas que pueden ayudar de hardware: entre la fuente de alimentación (que funciona con una frecuencia) y tu circuito (que funciona a otra) debería haber algun condensador entre Vin a GND. Interntar que los cables (entre fuente y placa, y entre placa y leds) sean lo más cortos posibles. Si tienes una fuente de alimentación más tocha puedes hacer la prueba por si te ahorras tocar el software (no sé qué parte te da mas pereza)
De software empezaría por augmentar la frecuencia, por orden de fácil a difícil, intentaría:
setPwmFrequency
http://playground.arduino.cc/Code/PwmFrequency
librería Timer1
http://playground.arduino.cc/code/timer1
combio de parámetros a mano
http://www.righto.com/2009/07/secrets-of...o-pwm.html

Si lo que usas (por lo que veo en la foto) son arduino pro mini, creo que la relación de pines-timers es la siguiente:
arduino pin 3 -> atmel pin PD3 -> Timer 2
arduino pin 5 -> atmel pin PD5 -> Timer 0
arduino pin 6 -> atmel pin PD6 -> Timer 0
arduino pin 9 -> atmel pin PB1 -> Timer 1
arduino pin 10-> atmel pin PB2 -> Timer 1
arduino pin 11-> atmel pin PB3 -> Timer 2

creo que usas dos arduinos, controlan 2 canales cada uno? o uno de ellos controla los 4? Que drivero transistor usas? Aunque ya nos irás contando más detalles en el segundo post, supongo, que esto tiene muy buena pinta!

[lanchone]

Hola, gracias por responder. Esta tarde continóo con la segunda parte del post, pero te adelanto que uno d elos arduinos controla únicamente los canales de dimeo, y el otro los ventiladores de la pantalla mediante un sensor de temperatura, y lo que es mas importante, corta la alimentación de los leds blancos, mediante un relé, en caso de exceso de temperatura.

El cable desde la fuente de alimentación lo puedo recortar; ahora que la pantalla está en su posición, puedo calcular perfectamente el cable que me sobra.

¿Un nucle de ferrita puede ir bien para aislar las interferencias? (Igual he dicho una burrada...).

Condensador entre VIN y GND; te refieres a la salida de la Fuente de alimentación?. La fuente es de 12v 10A, regulada a 10.4v. Creo que la calidad de la fuente no es demasiado buena, he pedido otra a por Aliexpress.

Saludos

[xaviergiralt]

Muy interesante lo del control de exceso de temperatura, ya nos dirás donde pones el sensor, y como determinas la máxima lectura admisible antes de apagar leds

¿Un nucle de ferrita puede ir bien para aislar las interferencias? (Igual he dicho una burrada...).

Creo que mejor no poner. Para desacoplar procesos con sensores muy sensibles se usa, pero no creo que sea tu problema y podría añadir otros

Condensador entre VIN y GND; te refieres a la salida de la Fuente de alimentación?. La fuente es de 12v 10A, regulada a 10.4v.

Sí. Un condensador allí se comporta como una especie de batería, atenuando saltos bruscos. Varios condensadores distintos en paralelo ayudan a compensar un rango de frecuencias mayor. "de-coupling capacitors arduino" en google te dará más lecturas.. veras gente que pone 100uF y 0.1 uF en paralelo y cosas por el estilo. Si los tienes es rápido de probar si se va el zumbido. Si hay varias cosas colgando de una sola fuente de alimentación, cada una de ellas debe llevar su desacoplamiento.

Creo que la calidad de la fuente no es demasiado buena, he pedido otra a por Aliexpress.
Saludos

La fuente de alimentación es muy importante en cualquier aplicación con leds

Finalmente, también puede haber un poco de jaleo con la "masa" de un blog, con la toma de tierra del enchufe, los GND de otro circuito , la V- de otro ,el tornillito para la carcasa, ... si quedan cabos sueltos o hay conexiones de más puede que funcione pero "con fenómenos raros". Hay dos cosas: la toma de tierra y el GND (o V-) de los circuitos. El primero se refiere al cable amarillo y verde, y debe ir conectado a la carcasa de la pantalla. El segundo a veces también se le llama tierra, pero se refiere a la salida V- de la fuente de alimentación, conectada al pin GND del arduino y a todos los GND de todos los circuitos que cuelgan de el. A veces se nos queda alguna conexión suelta y "casi" funciona todo.

Esperamos con ansias el segundo post con más detalles de la electrónica y el resultado final !!!