RGB led de 3w control con PWM

Led RGB (red-green-yellow), actualmente podemos encontrar luces led casi en todo lo que nos rodea como por ejemplo: anuncios publicitarios, ropa, interior de casa u oficina, autos, etc. Esto es debido a que las luces led posen más ventajas sobre las luces convencionales como incandescentes o fluorescentes, algunas de esas ventajas son las siguientes: ahorran energía en un 80%, no contaminan el ambiente, variedad de colores, mayor durabilidad de hasta 45 años, etc.

Las luces led RGB son la mezcla de los 3 colores básicos (rojo, verde y amarillo) y, además, existen muchos tipos y formas de luces led. En esta sección se desarrolla el control de brillo de luces led de alta potencia y se utilizará el tipo de led que se muestra  en la imágen de la izquierda. El voltaje que necesita este tipo de luz led varía entre 9-12Vdc pero para alcanzar su mayor brillo se debe utilizar una fuente de 12Vdc/3A por cada color. Además, para el control de brillo de cada color se necesita un driver de alta potencia como transistores o mosfet. También, es necesario controlar la modulación de ancho de pulso (PWM) que se realiza desde un microcontrolador a una frecuencia especifica para que no se pueda notar el parpadeo y asi poder controlar el brillo.

La modulación de ancho de pulso (pwm), viene a ser la variación del ciclo de trabajo dentro de un periodo específico. El periodo es la frecuencia a la que oscila el pulso de onda cuadrada o senoidal. Gracias a está técnica se logra variar la intensidad, brillo, voltaje, etc.

CIRCUITO PIC16F1829 CONTROL PWM MOSFET

EJEMPLO PIC16F1829 LED RGB PWM

En el siguiente ejemplo se desarrolla el control PWM para 3 leds de alta potencia, para ello se utiliza el mosfet IRFZ44N de 55VDC y 49A. El pic16F1829 posee 4 modulos PWM internos de los cuales solo utilizaremos 3: CCP1, CCP2 y CCP4. A través de sus registros CCPxCON, CCPRxL se configura el modo PWM y periodo respectivamente. Para calcular el periodo es a través de la siguiente formula.

PERIODO =  4*[CCPRxL+1]*[1/FOSC]*[PRESCALER]

Para los 3 casos hemos utilizado el mismo periodo y por ende sera una frecuencia para los 3 leds, el perido = 125us ≅ 8Khz. Ex necesario escribir en el registro CCPRxL el valor de 249 para alcanzar la frecuencia mencionada.

PERIODO =  4*[249+1]*[1/32Mhz]*[4]

PERIODO = 125us

Código principal MAIN.

#define _XTAL_FREQ   32000000UL
#include "fuses.h"
#include 

unsigned char pwm[3] = {50, 50, 50};
unsigned char cont = 0;

void main(void) {
    OSCCON = 0b11110000; // PLLEN=1(x4), IRCF=8Mhz, SCS=WORD1_FOSC_INTERNAL
    T1CON = T1GCON = T2CON = T4CON = T6CON = 0;
    CCP1CON = CCP2CON = CCP3CON = CCP4CON = 0;

    // CCP4 - TIMER4
    PR4 = 249;
    CCP4CON = 0b00001100;
    CCPR4L = 50;
    CCPTMRSbits.C4TSEL = 0b01;
    T4CONbits.T4CKPS = 0b01;
    T4CONbits.TMR4ON = 1;
    TRISCbits.TRISC6 = 0;

    // CCP2 - TIMER2
    PR2 = 249;
    CCP2CON = 0b00001100;
    CCPR2L = 50;
    CCPTMRSbits.C2TSEL = 0b00;
    T2CONbits.T2CKPS = 0b01;
    T2CONbits.TMR2ON = 1;
    TRISCbits.TRISC3 = 0;

    // CCP1 - TIMER6
    PR6 = 249;
    CCP1CON = 0b00001100;
    CCPR1L = 50;
    CCPTMRSbits.C1TSEL = 0b10;
    T6CONbits.T6CKPS = 0b01;
    T6CONbits.TMR6ON = 1;
    TRISCbits.TRISC5 = 0;

    //BUTTON RA0, RA1 - PULLUPS
    WDTCON = 0;
    ANSELA = 0;
    TRISAbits.TRISA0 = 1;
    TRISAbits.TRISA1 = 1;
    TRISAbits.TRISA2 = 1;
    OPTION_REGbits.nWPUEN = 0;
    WPUAbits.WPUA0 = 1;
    WPUAbits.WPUA1 = 1;
    WPUAbits.WPUA2 = 1;

    //LEDS RB4, RB5, RB6
    TRISBbits.TRISB4 = 0;
    TRISBbits.TRISB5 = 0;
    TRISBbits.TRISB6 = 0;
    LATB &= 0xF8;
    while (1) {
        if (!PORTAbits.RA2) {
            __delay_ms(20);
            if (++cont > 2) {
                cont = 0;
            }
            LATB &= 0x8F;
            LATB |= 1 << (cont + 4);
        }
        if (!PORTAbits.RA0) {
            __delay_ms(20);
            if (pwm[cont] < 250) {
                pwm[cont]++;
            }
            CCPR2L = pwm[0];
            CCPR4L = pwm[1];
            CCPR1L = pwm[2];
        }
        if (!PORTAbits.RA1) {
            __delay_ms(20);
            if (pwm[cont] > 0) {
                pwm[cont]--;
            }
            CCPR2L = pwm[0];
            CCPR4L = pwm[1];
            CCPR1L = pwm[2];
        }
    }
    return;
}

Código FUSES.

#ifndef FUSES_H
#define	FUSES_H

// CONFIG1
#pragma config FOSC = INTOSC    // Oscillator Selection (INTOSC oscillator: I/O function on CLKIN pin)
#pragma config WDTE = OFF       // Watchdog Timer Enable (WDT disabled)
#pragma config PWRTE = OFF      // Power-up Timer Enable (PWRT disabled)
#pragma config MCLRE = OFF      // MCLR Pin Function Select (MCLR/VPP pin function is digital input)
#pragma config CP = ON          // Flash Program Memory Code Protection (Program memory code protection is enabled)
#pragma config CPD = ON         // Data Memory Code Protection (Data memory code protection is enabled)
#pragma config BOREN = ON       // Brown-out Reset Enable (Brown-out Reset enabled)
#pragma config CLKOUTEN = OFF   // Clock Out Enable (CLKOUT function is disabled. I/O or oscillator function on the CLKOUT pin)
#pragma config IESO = ON        // Internal/External Switchover (Internal/External Switchover mode is enabled)
#pragma config FCMEN = ON       // Fail-Safe Clock Monitor Enable (Fail-Safe Clock Monitor is enabled)

// CONFIG2
#pragma config WRT = OFF        // Flash Memory Self-Write Protection (Write protection off)
#pragma config PLLEN = ON       // PLL Enable (4x PLL enabled)
#pragma config STVREN = ON      // Stack Overflow/Underflow Reset Enable (Stack Overflow or Underflow will cause a Reset)
#pragma config BORV = LO        // Brown-out Reset Voltage Selection (Brown-out Reset Voltage (Vbor), low trip point selected.)
#pragma config LVP = ON         // Low-Voltage Programming Enable (Low-voltage programming enabled)

#endif	/* FUSES_H */