WS2814 basierter Power-LED Treiber via RS485

  • Hallo,


    mir ist es gelungen, auf Basis des WS2814 einen RGBW "Power-Pixel" zu entwerfen, der seine Daten via RS485 Bus empfängt und sendet.

    Damit habe ich 2 Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Derartige Leistungstreiber gibt es bisher nur WS2811 mit 3 Kanälen in RGB. Zweitens ist bei Neopixeln und derlei adressierbaren LEDs die Leitungslänge des Datenkabels auf wenige cm begrenzt, wenn das Ganze halbwegs stabil laufen soll. Nächster Punkt ist die leidige Pegelanpassung vom ESP mit 3,3V auf 5V für die Pixel. Ohne Pegelwandlung funktioniert es "irgendwie", nur nicht stabil.

    Die Entwicklung ist soweit durch, nächster Schritt ist den Versuchsaufbau "in Hardware zu gießen" und ein Board dazu zu entwerfen.



    Auf diesem Testboard werkelt ein Wemos D1, basierend auf den ESP 8266, dieser treibt über GIPO 4 über den 3,3V Spannungswandler einen 3,3V RS485 Bustreiber



    Hier habe ich auf einem Breadboard 3x WS2814 kaskadiert und dem Mittleren eine getaktete 4-fach KSQ, basierend auf meinen SCT2932 Platinen an die LED Ausgänge geschaltet. Als Power LED habe ich testweise eine Cree MCE genommen. Die KSQ wird mit 24V versorgt. Input und Output der Datenleitung erfolgen über 5V Versionen von RS485 Treibern. Ganz nebenbei fungieren die auch als Pegelwandler, da auf der Platine mit dem ESP eine 3,3V Version sitzt und hier 5V Varianten 8)



    von den Pixeln geht es weiter via RS485 auf eine kleie Lochrasterplatine, die mit 24V versorgt wird. Allerdings von einem weiteren 24V Netzteil. Mittels DC/DC Wandler werden hier 5V für den Buskoppler erzeugt. Von dort erfolgt die Einspeisung auf einen 5 Meter 24V WE2814 Stripe.

    Die Datenkabel sind übrigens ca. 5 Meter lang - vor und hinter dem Breadboard. Es langt ein dünnes, 2 Adriges, möglichst geschrimtes Kabel. Eine davon ist geschirmt, das andere nicht. RS485 gestattet bei verdrilltem und geschirmten Kabel Leitungslängen von mehreren 100 Metern Länge ^^



    Nächster Schritt ist dann per Eagle eine Leiterplatte zu entwerfen und in China fertigen zu lassen. Angedacht sind einzelne RGBW Powerpixel mit 12 oder 24V Versorgung und bis zu 1A Konstanstromausgängen. Damit lassen sich dann mit minimalem Aufwand Deckenspots betreiben, die in Reihe verkabelt werden, wo die Kabellänge unkritisch ist und sich jeder Spot einzeln ansteuern lässt.

    Ich werde über den Fortgang des Projektes hier berichten :)

  • Hallo,


    als kleinen Zwischenstand gibts schon mal den Stromlaufplan. ich habe das ganze auf 2 Boards aufgeteilt, da alleine die Schraubklemmen fast die Hälfte des Platzes einnehmen. Darum habe ich ein Sandwich aus 2 Platinen entworfen. Das hat außerdem den Vorteil, das wenn jemand Wagoklemmen, oder JST Stecker wünscht, ist das Anschlussboard einfach austauschbar ;)

    Beide Platinen sind rund, mit 70mm Durchmesser, 2 lagig. Beim Platz war ich limitiert, da die Platinen huckepack auf Einbauspots sollen. 50mm für MR16 o.ä. war illusorisch, aber die Deckeneinbauringe werden in 75mm Löcher in die Zwischendecke eingebaut. Darum erschienen mir 70mm akzeptabel. Wenn ich die Leiterplatten vom Fertiger habe und ein Testboard bestückt habe, werde ich weiter berichten.