Небольшой обзор текущей версии контроллера TC420

Вынужден в начале добавить дисклеймер. Далее в тексте описана процедура, понятная любому человеку, имеющему минимальное представление об электронике хотя бы на уровне: как работают биполярный и полевой тразисторы. Информация тут вполне исчерпывающая даже для начинающего радиолюбителя. Большая просьба людям, не имеющим вообще никакой квалификации, не пытаться повторить все изложенное вслепую без понимания и не обращаться в такой ситуации за консультацией. Ну и как обычно, сообщаю, что процедура описана на основе моего частного опыта, публикую ее с чисто ознакомительной целью и не несу ответственности за возможную порчу электронных компонентов и любые другие последствия.


Прикупил себе тоже такой контроллер. Скорее из любопытства. И могу теперь написать собственные впечатления.

Подключить его решил к светильнику, описанному здесь:https://www.aqa.ru/forum/sdelal-nakonets-svetilnik-315648-page1

Светильник сделан на качественных COB с хорошей цветопередачей, все диоды одинаковые, поэтому по сути канал всего один. Но поскольку светильник мощный и драйверов много, то решил подключить так, как будто каналов несколько. Драйвера - популярные LDD-700, поэтому как раз имелась возможность проверить совместимость. Разумеется, девайс был сразу разобран. Корпус полностью алюминиевый и разбирается все очень удобно. К сожалению исходный вид платы не снял. Вот плата уже после моей небольшой доработки.

Сначало о самой плате. Это видимо одна из новых версий девайса: на плате написано TC420 4.2.3_A. Плата отличается от того, что публиковалось ранее, в том числе и на немецком сайте.
Главный контроллер - популярный stm32f103, что меня достаточно порадовало, поскольку давно дружу с контроллерами от STM.

Что еще видно на плате: справа от контроллера отдельный чип часов реального времени с часовым кварцем, правее батарейка (жалко, что не поставили ионистор). Пятиногий девайс справа вверху - DC-DC преобразователь. Радует, что его поставили. В итоге прибор можно запитывать в широком диапазоне напряжений, и при этом ничего на плате греться не будет. Ниже него пять силовых мосфетов (полевых транзисторов). Силовой выход с открытым стоком расчитан не на подключение входов ШИМ (PWM) драйверов, а на прямое включение цепочек светодиодов, причем через резистор (типа лент и линеек), что не есть очень здорово.
На плате старого типа стоял еще один чип. Вероятно, специальный формирователь PWM-сигнала. В данной версии от него отказались, в пользу программного формирования ШИМ непосредственно на ногах GPIO контроллера.
И да, посмотрел осциллографом: частота ШИМ действительно 300Гц.
Теперь о минимальной модификации. Поскольку мне был нужен сигнал на входы LDD драйверов, пришлось подключиться до выходного силового мосфета. Благо перед ними стоит еще дополнительный каскад из биполярных транзисторов, имеющих достаточно приличный допустимый по даташиту ток 0.5А, что однозначно позволяет управлять не только одним PWM входом драйвера, но и сразу несолькими параллельно. В итоге на два повесил по два драйвера, а еще на два - по три драйвера.
Подпаяться удобнее всего на ножки затворов силовых мосфетов (на фото они у каждого мосфета верхние).
Я хотел, чтобы провода снаружи не торчали, поэтому всю пачку проводов подвел сзади через отверстие в корпусе и отверстие в плате. На плате была достаточно большая пустая площадка, где была только сплошная экранирующая земля с обеих сторон, там и просверлил все.
Питание 12В и землю подвел там же. Нижний пятый канал, я наоборот, подключил стандартным образом, задействуя силовой выход мосфета. К нему я подключил не драйвер, а реле, которое включает/выключает основной блок питания светильника. Я считаю, что основное время, когда светильник не горит, блок питания имеет смысл выключать.
Разумеется, контроллеру пришлось дать отдельный постоянно включенный блок питания на 12в. Все соединил через мелкие клеммы, чтобы иметь возможность при желании снять контроллер со светильника, не используя пайку.
Провода смотрятся несколько колхозно, но работать и собирать-разбирать не мешают.
Таким образом, родные крупные винтовые клеммы я вообще использовать не стал. И итог выглядит так.

Клеммы потом закрою каким-нибудь черным уголком.

По поводу заметности ШИМ 300Гц. Проверяя на кусочке светодиодной ленты, я прекрасно видел строб, если очень быстро провести рукой. Поэтому ожидал, что мне итог не очень понравится. Но, как оказалось, мощные СОB имееют определенную инерционность люминофора (ранее замечал, что выключенный COB продолжает пару секунд немного светиться). В итоге результат меня вполне устраивает. Но вообще говоря, считаю частоту 300Гц недостаточной.


Изменено 4.12.17 автор Константин Кучеренко

Еще добавлю. Настройка, как уже ранее все наверно видели, просходит с компьютера через USB. Любопытно, что китайские инженеры чтобы не писать отдельный драйвер USB-девайса решили сделать устройсство типа Class compliant, т.е. одного из стандартных типов, по умолчанию поддерживаемых операционной системой. Но интересен выбр класса: контроллер определяется как HID-девайс, т.е. он находится в одной компании с мышками и клавиатурами . Но решение получилось вполне рабочее.

Теоретически в микроконтроллер можно без проблем залить другую прошивку. На плате есть место под разъем для стандартного SWD-интерфейса. Все, кто когда-то имел дело с контроллерами от STM, знают, как это использовать. Но для этого нужен специальный дополнительный девайс. Однако с большой вероятностью прошивку можно осуществить и черз usb, переведя микроконтроллер в така называемую DFU моду.Обычно для того надо подать 3.3в на ножку Boot, одновременно нажимая Reset.

Правда каких-то вариантов родных или альтернативных прошивок я пока в интернете не встречал.

Что однозначно радует в таком девайсе - определенная автомномность: наличие дисплея, хоть и минимального, но отражающего текущее время и состояние. Ну и кнопки, позволяющие одним нажатием переключиться на другую программу, например сервисную. Пришел вечером, когда уже свет не горит, одним нажатием, поменяв прграмму, включил свет, произвел в аквариуме нужные действия и перключился назад на стандартную программу.

Изменено 4.12.17 автор Константин Кучеренко

Константин Кучеренко
В итоге результат меня вполне устраивает. Но вообще говоря, считаю частоту 300Гц недостаточной.

можно добавить удвоитель частоты

artvhm
можно добавить удвоитель частоты

Это как? Пять удвоителей с воспроизведением исходной скважности?

Изменено 4.12.17 автор Константин Кучеренко

Константин Кучеренко
Пять удвоителей с воспроизведением исходной скважности?

Если нужно пять автономных каналов, то да пять. Насчет скважности, а нужна ли она в вашем случае? У вас 10 белых светодиодов, вы хотите управлять их яркостью. Сейчас при шим 70, у вас 30% времени свет не горит совсем, а 70% времени горит на максимуме. Как следствие коэффициент пульсаций 100%. А можно просто держать включенными 7 диодов из 10 одновременно и переключать их частотой , скажем, в 1000гц. В результате интегральная яркость не будет пульсировать, а будет просто распределяются по площади аквариума

artvhm

Чем так заморачиваться, мне проще залезть в прошивку и попробовать хакнуть. Но на самом деле в моем случае нет никакого смысла: на на этих COB пульсации 300Гц не видны.

на на этих COB пульсации 300Гц не видны.

На глаз? или фотодиод тоже не видет?

Константин Кучеренко
Чем так заморачиваться

так простой же алгоритм. По сути "бегущий огонь"

Изменено 4.12.17 автор artvhm

Есть приятные новости, касающиеся данного контроллера. Участник форума rik473 таки не поленился, припаял SWD-разъем, подключил ST-link, сделал backup прошивки, разобрался, по каким адресам находятся некоторые внутренние переменные и в итоге научился менять частоту ШИМ! С модифицированной прошивкой работает на чатоте 600Гц и 900Гц.
Проблема в том, что существует много версий данного девайса. И прежде чем публиковать варианты прошивок, хотелось бы набрать некоторую статистику на тему существующих аппаратных различий. Так что было бы здорово, если владельцы выложат номера плат своих девайсов и желательно подробное фото таких плат.
Контроллеры, как выяснилось, достаточно удобно прошиваются через USB, но надо быть уверенным, что заливаемая прошивка годится именно для данной версии. В противном случае девайс можно легко "окирпичить".

Изменено 22.1.18 автор Константин Кучеренко

В дополнение к вышесказанному есть возможность установить инверсный режим работы любого из 5 каналов(на выбор, хоть через один) для подключения внешнего управляемого по ШИМ драйвера без вмешательства в контроллер(пайки проводов к затворам).В этом случае в программе управления 0% яркости канала соответствует 0 на выходе внешнего драйвера.

Здравствуйте!

Константин Кучеренко
Участник форума rik473 таки не поленился, припаял SWD-разъем, подключил ST-link, сделал backup прошивки, разобрался, по каким адресам находятся некоторые внутренние переменные и в итоге научился менять частоту ШИМ!

Такие допы по стоимости во сколько обходятся?

rik473
В дополнение к вышесказанному есть возможность установить инверсный режим работы любого из 5 каналов(на выбор, хоть через один) для подключения внешнего управляемого по ШИМ драйвера без вмешательства в контроллер(пайки проводов к затворам).В этом случае в программе управления 0% яркости канала соответствует 0 на выходе внешнего драйвера.

Спасибо Вам огромное за Ваши труды))



Изменено 26.1.18 автор Calibrik1

Calibrik1
Спасибо Вам огромное за Ваши труды))

Надеюсь это как читается так и понимается.Не за что. Пользуйтесь ))
ps программатор будет необходим, если прошивка в Вашем TC420 будет сильно отличатся.В той которая была считана есть свой загрузчик.Обновление без вскрытия железки, по USB. Правда если разводка платы изменена(используются другие порты) - получите "кирпич".
Фото в разборе со снятым индикатором по возможности выложите.

Изменено 27.1.18 автор rik473

420 лучше для заката/рассвета чем 421?

Константин Кучеренко

Здравствуйте!
Подскажите это GND контакт?

Calibrik1
Подскажите это GND контакт?

Нет, земля - это самый нижний вывод транзистора. Землю найти легко: это на плате самая большая по площади дорожка. А то, что вы указали - это сток мосфета, эта нога как раз соединена с нижней клеммой.

Константин Кучеренко
эта нога как раз соединена с нижней клеммой

Извините... С клеммой, которая справа с болтиком?
Вы туда подпаялись, чтобы справа проводов не было?

Calibrik1
Вы туда подпаялись, чтобы справа проводов не было?

Да, к самим клеммам не хотел подключаться, чтобы ничего не болталось. Я в итоге клеммы вообще закрыл.

420 лучше для заката/рассвета чем 421?

Поделитесь пожалуйста прогой для девайса. А та что есть у меня только на 4 канала.

P.S. Разобрался, оказывается в настройках кол-во каналов переключается.

Изменено 29.5.18 автор vt007

Господа хелп!!!
Похоже попалил выходные транзисторы.
Немного предистории. В качестве ламп использую вот это: https://ledpremium.r...
Подключал в параллель на один канал по две штуки вроде ток с большим запасом 0.76 мА. Наслаждался рассветами закатами весьма недолго, поочереди перестали работать каналы. Подпаялся к входам выходных транзисторов (как описано в одной из тем форума) соединил с центральными выводами линеек, правда запитал контроллер отдельным блоком питания на 12 В. Запустил программу чуда не произошло.
Прошу помощи, в детстве занимался радиогубительством, правда весьма не долго и выше детекторного приемника не поднялся, так что уровень у меня "паяю со словарем" ПОМОГИТЕ!!!

arkankukun

Если судить по фото данных линеек, то не похоже, что их можно подключать как к силовым выходам данного контроллера, так и до них.
Для первого варианта это должны быть классические цепочки с резистором. Для второго - токовые линейки с драйвером, имеющив вход для ШИМ.
Здесь что-то вообще другое.

А что? Есть какие либо предположения? На плате около заделки проводников справа + слева - в центре значок похожий на П. По моему это вход для ШИМ сигнала. Вечером покрупнее это место сфотаю.

Может я чего не понимаю, но в данном видео
Не пойму почему, но ссылка на видео на Yuotbe не работает, привожу название виде: Fluval Edge custom LED lights with TC420 controller
не требуется никакого обхода силовых мосфетов, все прекрасно работает и не наблюдается ни какой инверсии и прочего. Конечно жаль что не показана работа рассвет-закат но думаю и с этим не будет проблем. Если я чего то не допонял ткните где и чего.

Изменено 26.1.19 автор Dimonds75

Изменено 26.1.19 автор Dimonds75

Dimonds75

сначала хотя бы ссылку дайте

Dimonds75

это называется "сделано через задницу"

lonelity

Конструктивно, ничего не скажешь, и где там что через задницу? По моему у ТС именно все через "задницу" и выведено. Все же работает, работает как и положено судя по видео. Тапками не кидать, более конструктивней пожалуйста, в электронике не разбираюсь.

Изменено 26.1.19 автор Dimonds75