Автоматический светильник для аквариума на МК PIC12

В рамках изучения 12 серии PIC микроконтроллеров решил сделать небольшое, но очень полезное устройство.
У моей дочки живет аквариум. Подсветка сделана на люминесцентных лампах, которые каждое утро надо включать и вечером выключать. А так как мы семья заядлых туристов, то чтобы не устраивать рыбам пытку светом или темнотой на дней 5-7 решил сделать освещение LED лентой с автоматом включения/выключения от солнечного освещения.
Попутно попытаться выжать из микроконтроллера максимум, по функционалу.

Итак цель:

• Две независимые ленты освещения
• Регулировка освещенности переменным резистором
• Реализовать управление яркостью лент с помощью программной реализации ШИМ
• 3 режима работы:

1. последовательное увеличение яркости лент по очереди (сначала одна затем вторая)
2. одновременное увеличение яркости лент
3. одновременное увеличение яркости лент с режимом автоматического включения/выключения от солнечного света

• Автоматический режим реализовать на фоторезисторе с учетом гистерезиса, чтобы исключить моргание в сумеречный период
• Запоминание выбранного режима в EEPROM с восстановлением при включении
• Индикация выбранного режима светодиодом
• Смена режимов нажатием кнопки
• Так как ленты питаются от 12В, то сделать питание МК от 12В

В загашнике был МК PIC12F675, который идеально подошел для моих целей.
Для питания МК от 12В использована стандартная микросборка 7805.
БП был заказан на BangGood — как оказалось, весьма достойный БП за смешные деньги.
Там же заказана и LED лента.

Немного о расскажу о данном МК:
8 контактов,
1.75 кб — программной флеш-памяти,
128 байт — EEPROM
64 байт — ОЗУ
4 — 10ти битных АЦП
На GPIO выводах есть программно подключаемые подтягивающие резисторы.
4MHz – частота внутреннего тактового генератора.
2 таймера 8/16 бит

Сначала я боялся, что скорости внутреннего тактового генератора не хватит, чтобы ленты при малом значении ШИМ не моргали. Испытания на старом ATшном БП так и показали, что ленты мерцают. Но потом проверка готового изделия на новом китайском БП показала, что пульсация шла от старого БП.
Собственно лучше расскажет за меня схема и исходник программы(под MPLAB X), в котором всё подробно расписано. Так как LED лента имеет свои собственные токоограничивающие резисторы, то на схеме они не указаны.

В процессе работы столкнулся с двумя проблемами – во время инициализации забыл указать ANSEL=0, вследствие чего на цифровых ногах МК валил всякий мусор.
И в процессе множественных перепрошивок МК слетела калибровочная константа (каким образом понять не могу, так как программатор PicKit3 автоматом защищает эту константу от затирания). Как оказалось, калибровочная константа в МК PIC12 хранится в последнем адресе программной флеш-памяти и самым лучшим методом её не потерять — нужно сначала прочитать и сохранить(я нацарапал иголкой на корпусе МК).
Огромное спасибо форумчанам easyelectronics.ru за помощь в решении этих вопросов.

Сейчас автомат идеально отработал 2 недели в полевых условиях. Очень приятно выглядит регулируемая подсветка – особенно если разместить ленты освещения на пережнем и заднем планах. Единственный минус – теперь забываю кормить рыб, так как свет включать-выключать им уже не нужно.

Следующим шагом будет автоматическая кормушка с RTC или по SMS с мобилки., но это уже наверно на PIC16 серии.

Себестоимость проекта вышла примерно в 15-16$ вместе с БП, что создает здоровую конкуренцию светильникам на лампах дневного света продаваемым в магазинах аквариумистики, но у светодиодного освещения гораздо больше возможностей. Как вариант, можно имитировать закаты/восходы RGB лентой, а основное освещение – белой лентой. В общем, вариантов масса.

Автор: Dixi_Alex

Источник