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Hintergrundbeleuchtung für TV

mit RGBY-LED-Platine SLML-72L-12V

Assembler-Programm für ATtiny13 mit Board AT13
AVR-STUDIO 4.15


Motivation

Der Nachbar hatte zwei sehr teure Saunaleuchten gekauft, die er unter der Decke der Sauna anbrachte. Leider verformten sich die Lampenhüllen infolge der Hitze recht schnell. Reklamation war nicht mehr möglich, so schenkte er sie mir. Auch waren die Leuchten von Experten unseres Fachs entwickelt worden, der Controller merkte sich nicht einmal die gewünschte Lichteinstellung. Jedesmal hatte man nach dem Einschalten das Knöpfchen zu drücken, bis der gewünschte Lichteffekt erschien. Die Lichteffekte waren primitiv und ruckelig. Die Hardware war mit vorsintflutlichen Bauelementen (je zwei npn-Transistoren plus Widerstände pro Endstufe) bestückt, sodaß nur die enthaltene Vierfarb-LED-Platine (RGBY) interessant war. Helle, farbige LEDs waren 2010 nicht ganz billig. Zufällig waren noch Uniboards AT13 aus einem dienstlichen Projekt übrig: Diese paßten ganz gut.

So wurde eine neue Hardware und Software fällig, um die LEDs wieder zum Leuchten zu bringen.

Funktion

Sobald Betriebsspannung anliegt, wird das Licht eingeschaltet. Auf Knopfdruck (PB4) kann der Lichtmode gewechselt werden. Der jeweils letzte Mode wird im EEPROM gespeichert und startet beim nächsten Einschalten automatisch.


a)
b)
c)

Bilder: a) Ansicht von vorn. Der Mikrotaster ist an PB4 gegen GND eingelötet. Die LED-Platine ist zusammen mit dem Controller eingeschrumpft. Links sind das 12-Volt Kabel und der Drucktaster zu erkennen. Mittig liegen die vier SMD-PowerMOS-Transistoren, rechts in der Ecke des Controllers der SMD-Spannungsregler für 5 Volt. b) Ansicht von hinten. Man erkennt ein Schaumklebepad. c) Ansicht von vorn, die LEDs leuchten. Leider übersteuern die LEDs die Kamera und erscheinen fast weiß.

Licht-Moden

Die Moden werden über den Taster an PB4 durchgeschaltet. Die Moden 0 bis 8 dienen nur zu Testzwecken und zur Orientierung. Praktisch relevant sind die Moden 10, 12 und 13.

Knopfdruck   Mode
 0x statisch weiss
 1x statisch blau
 2x statisch blau/gruen
 3x statisch grün
 4x statisch rot/gelb/grün (warmweiss)
 5x statisch gelb
 6x statisch rot/gelb
 7x statisch rot
 8x statisch rot/blau (violett)
 9x Lauflicht
10x Surfing (PWM, gleitende Farben, eine LED immer hell)
11x Kamin (PWM, Zufall)
12x Moving (PWM, gleitende Farben, eine LED immer dunkel)
13x TVing Television-Effekt (Zufall mit abrupten Änderungen)
14x Walklight (hell, inverse Farben)

Hardware

Es fand ein ATtiny13 auf einem Uniboard AT13 Verwendung. Zur Ansteuerung der LEDs (12 Volt) an PB0...3 werden SMD-PowerMOS-Transistoren (n-chl.) eingelötet (TSM3400: 30 Volt, 13 Ampere, 35 mOhm oder IRLML2502: 20 Volt, 33 Ampere, 35 mOhm). Diese sollen nicht warm werden. Die Widerstandspositionen R1 bis R4 auf dem AT13-Board sind überbrückt mit 0 Ohm, weil sich die Widerstände schon auf der LED-Platine befinden. Für die 5-Volt Versorgung des Prozessors wird ein SMD-Spannungsregler bzw. einer im TO92-Gehäuse auf Position JP1 in das Board eingelötet, siehe Schaltplan. Nach außen gehen nur die 12V-Buchse und der Taster (SW1).

a)
b)
c)

Bilder: a) Leiterplatte AT13 bei voller Bestückung; b) zugehöriger Schaltplan; c) Bestückungsvariante für das Projekt. Es sind nur 4 Transistoren bestückt, in JP1 wurde ein 5 Volt Linearregler eingelötet. Zum Betrieb ist ein Steckernetzteil 12 Volt, 500 mA erforderlich.

Schaltplan als (PDF).

Software

Das Assemblerprogramm ist in Unterprogramme (UP) aufgeteilt. Der Prozessor arbeitet mit internem RC-Oszillator auf 9,6 MHz. Alle vier Ausgänge werden per Soft-PWM (PWM: Pulsweitenmodulation) angesteuert. Bei den Moden 10 und 12 wurde Wert auf dezente Farben gelegt. Im Nachgang würde man das Einschreiben der aktuellen Funktionsnummer ins EEPROM nicht sofort, sondern nach einer Wartezeit von wenigstens 30 Sekunden vornehmen, um einem EEPROM-Verschleiß (max.10.000 Schreibzyklen) vorzubeugen.

Assembler-Code für AVR-Studio4.15 als Textfile (ASM).

Erprobung

Es wurden zwei Einheiten aufgebaut. Die LED-Platine wurde zusammen mit dem AT13-Board in einen Schrumpfschlauch gesteckt, sodaß AT13 und LED-PCB eine Einheit bilden. Taste und 12V-Buchse sind über Kabel herauszuführen. Eine Einheit wurde mit doppelseitigen Schaumklebenpads hinten am Fernseher fixiert, die andere liegt oben auf der Schrankwand, in der der Fernseher steht. Sie leuchtet an die Zimmerdecke.

Beide LED-Ketten arbeiten 2025 seit nunmehr 15 Jahren ohne Beanstandung. Der Mode (10 oder 12) wurde anfangs einmalig eingestellt und eigentlich nicht mehr verändert. Es ist für die Augen sehr entspannend, wenn der TV-Hintergrund allmählich von einer zarten Farbe zur nächsten wechselt.

Für den Urlaub ist Mode 13 geeignet. Wird das TV-Licht über eine Zeitschaltuhr geschaltet, so imitiert dieser Mode einen laufenden Fernseher mit kontinuierlichen und abrupten Wechseln von Farbe und Helligkeit.

Download

Sourcecode (vierfarb.asm), Hexfile (vierfarb.hex), Schaltung und Beschreibung im ZIP-File



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