Mezclar 3 luces de colores de 110v-220v AC

[pepechip]

Hola
tengo que realizar un circuito que mediante 3 lamparas de incandescencia de distinto color, me valla regulando automaticamente la intensidad de estas para consegir que gradualmente valla pasando de unos colores a otros, esta secuencia la tengo que realizar muy lentamente, de modo que este ciclo dure unos 10 minutos.
Para consegir dicho efecto utilizare un microcontrolador, el cual detectara el paso por cero de la tension alterna, para asi tener un control sobre el instante que tiene que empezar a lucir cada lampara, controlando de ese modo su potencia.

El problema lo tengo, en que quiero conseguir que la suma de la potencia que desprenden las 3 lamparas sea siempre la misma, ya que solo quiero variar el color que entrege y no la luminosidad. Para lo cual necesitaria alguna tabla o formula para conocer que tension eficaz tengo en funcion del retardo que utilice a partir de que la tension sea de 0V. Dicho circuito le incorporaria un interruptor para seleccionar la frecuencia de red de 50hz o bien 60hz.

 

[tiopepe123]

Como utilizas un detector de paso por cero no es necesario conocer la frecuencia.

Mediante interrupciones generadas por un timer fabricas un contador.
Este contador es el indicador de angulo de fase.
En cada paso por cero pones a cero el contador.

timer=freg*256

Rutina de interrupcion:

int timer 0:
contador=contador+1
if contador==luzR enciende luz Roja
if contador==luzV enciende luz Verde
if contador==luzA enciende luz Azul

fin

int paso_por_cero
contador=0

Aunque hay formulas para calcularlo, una solucion por hardware seria utilizar una LDR y una rutina de calibracion para crear una tabla de angulos para cada lampara para igualdad de potencias.
Con unos 32X3 escogidos tienes suficientes

NOTA:
Lo importante no es tener muchos pasos de regulacion sino bien escogidos.
La cantidad de iluminacion depende de la forma senoidal de la red y el calentamiento del filamente y nuestros ojos.
Por ejemplo a angulos grandes cerca 160-180ª apenas se aprecia variacion.

 

[pepechip]

Tienes razon, puedo incluir una rutina para detectar la frecuencia y ahorrarme el interruptor.
Prefiero controlar la luminosidad sin el empleo de LDR.
Si lo realizara solamente con 2 lamparas la regulacion seria muy simple, ya que el tiempo de retraso del disparo de una lampara tiene que coincidir con el tiempo que le tengo que restar a la otra para que llegue al paso por cero, pero al tratarse de 3 lamparas tengo que realizar los calculos para obtener siempre la misma potencia.
En el caso de utilizar 3 lamparas de 100w cada una, tengo que procurar que la potencia total sea de 100w.

NO se si lo he entendido bien, asi que quisiera que me lo confirmaras: Cada semiciclo de la red tengo que dividirlo en 32 partes. ¿se vera un encendido y apagado gradual, o se apreciaran los saltos?

En todo caso tambien me queda como ultimo recurso generar un programa previo que me encienda la lampara en esos 32 escalones y ir comprobando con un voltimetro la tension eficaz que tengo en cada caso.

 

[Fogonazo]

Tienes razon, puedo incluir una rutina para detectar la frecuencia y ahorrarme el interruptor.
Prefiero controlar la luminosidad sin el empleo de LDR.

Si colocas (Por ejemplo) una lampara amarilla, una roja y una azul, esta última necesitara mayor voltaje para equiparar a cualquiera de las otras en luminosidad.

NO se si lo he entendido bien, asi que quisiera que me lo confirmaras: Cada semiciclo de la red tengo que dividirlo en 32 partes. ¿se vera un encendido y apagado gradual, o se apreciaran los saltos?

No creo, aunque como la relación luminosidad-voltaje no es lineal, tal ves se note algo en el extremo superior de la regulación pero estará enmascarado con la luz de las demás lamparas, o sea que estimo que en el resultado final sera imperceptible

En todo caso tambien me queda como ultimo recurso generar un programa previo que me encienda la lampara en esos 32 escalones y ir comprobando con un voltimetro la tension eficaz que tengo en cada caso.

La relación tensión eficaz, luminosidad y color de lampara será distinta para cada lámpara.

Una idea que se me ocurre (Válida si son pocas lámparas de cada color):
Que pasaría si rectificas la tensión de linea y manejas tus lamparas por PWM MOSFET de alta tensión mediante, puedes hacer una función matemática tal que el tiempo total de encendido de las 3 lamparas sumados siempre sea el mismo.

 

[Fogonazo]

Siempre bajo el lema: "¿ Por que hacerlo sencillo pudiéndolo hacer complicado ?"
Puedes enviar desde tu micro 2 señales a un convertidor DA, una señal (pulso) será el incremento y la otra sera el sentido (Aumentar o disminuir).
Cada convertidor AD podría ser un simple contador binario de 2 dígitos (255 posibilidades), con estas 255 posibilidades alimentas una red R2R que te de una salida 0-10VCC y con 3 de estos comandas este engendro:

https://www.forosdeelectronica.com/f16/dimmer-controlado-corriente-continua-11998/

Además de complicar todo posee la ventaja que el equilibrio final lo puedes lograr mediante 3 preset que corrijan la tensión final de cada dimmer

 

[pepechip]

Al final entre los consejos de Tiopepe123 y Fogonazo cogere lo mejor de ambos,

Fogonazo:Si colocas (Por ejemplo) una lampara amarilla, una roja y una azul, esta última necesitara mayor voltaje para equiparar a cualquiera de las otras en luminosidad.
La relación luminosidad-voltaje no es lineal.
La relación tensión eficaz, luminosidad y color de lampara será distinta para cada lámpara.

Tiopepe123:una solucion por hardware seria utilizar una LDR y una rutina de calibracion para crear una tabla de angulos para cada lampara para igualdad de potencias.
Con unos 32X3 escogidos tienes suficientes.
Lo importante no es tener muchos pasos de regulacion sino bien escogidos.

Conclusiones: Previamente al diseño final realizare un programa que me genere 100 angulos de fase dististos, los cuales hare avanzar mediante un pulsador y visualizare en un display, y procedere a medir la luminosidad de cada lampara con una LDR, con lo que en total obtendre una tabla con 300 datos.
Luego sobre esta tabla escogere aproximadamente unas 30 variables sobre cada lampara para que en el proyecto final controlar las 3 lamparas para crear una combinacion de unas 300 secuencias que se repitan cada 10 minutos. De este modo cada secuencia durara 2 seg, esperando que de una secuencia a la siguiente el ojo no aprecie ninguna variacion.

Espero empezar en este proyecto en unas 2 semanas, ya que actuamente estoy desarrollando un equipo de electromedicina que no me permite levantar cabeza, y en el que llevo sumergido durante 2 meses.

Un saludo

 

[Fogonazo]

Por supuesto siempre que tengas ganas léete esto, es algo con relativa similitud

https://www.forosdeelectronica.com/f23/ocaso-artificial-12781/

 

[tiopepe123]

Antes de empezar el proyecto te recomiendo que te montes el tipico dimmer con un triac, diac y doble condensador (RC+RC).

Esto te permitira ver los problemas en los extremos de angulos grandes y pequeños. Problemas con las potencias de las lamparas, sobretodo pequeñas potencias(corriente minima de cebado).

Hay un segundo metodo sin triac y es utilizando un mosfet y un puente rectificador, permite un mejor control, pero es necesario hacer un circuito adaptador galvanico.


Si lo diseñas por interrupciones, aunque parezca increible es la forma mas sencilla. Una para el timer (pasos) y otra para el cruce por cero.

Debes tener en cuenta que como mas pasos de luz mas sobrecarga del micro, vale la pena utilizar solo los pasos necesarios.

En cuanto la tema del calibrado, se puede hacer por formula, tengo por algun lado la curva en forma de S, pero como comentabas es mucho mas facil hacer una tabla.

Deberias hacer un dimer de un canal con una LCD y dos pulsadores para subir y bajar el angulo y hacer la tabla. Cambiar la bombilla y repetir la operacion 3 veces.
Graficar la tabla en EXCEL o similar


Una vez graficado y comparado es cuestion de analizar la grafica, resolucion minima y cantidad de datos, si tienen curvas parecidas.

Por suerte para nosotros las LDR tienen un comportamiento muy similar al ojo humano

 

[pepechip]

Deberias hacer un dimer de un canal con una LCD y dos pulsadores para subir y bajar el angulo y hacer la tabla. Cambiar la bombilla y repetir la operacion 3 veces.
Graficar la tabla en EXCEL o similar

En realidad la prueba previa la realizare con un display LCD que me muestre 255 escalones y en donde pueda comtrolar las 3 lamparas al mismo tiempo, asi sabre el color resultante final.

Muchas gracias a los 2 por vuestra colaboracion, me ha sido de gran ayuda.

Un saludo

 

[tiopepe123]

1/50/2/256=39us o sea una interrupcion del timer cada 39 microsegundos...un poco justo.

Mejor utilizar el ASM para las interrupciones para hacer un codigo mas eficiente.

Tambien verifica con el MPLAB el tiempo que tarda en procesarse toda la interrupcion del timer.

La de paso por cero no tiene mucha importancia, solo es hacer contador=0.


El bucle principal o cuerpo es donde se vigila los pulsadores y solo si se pulsa se actualizan los registros LuzRoja, Luzverde y azul y despues salta a la rutina del LCD.

Seguramente en ese momenta las lamparas se comportaran destellando, por lo menos es lo normal si no tienes muy bien depurado el programa de la LCD

Si disminuyes el numero de pasos te quedara CPU para otras cosas.


Yo hice un proyecto similar con 8051 y el pobrecito solo podia con 8 luces y unos 64 pasos, sin destellos raros. Eso si todo por interrupciones claro.

 

[pepechip]

Aun no he tenido tiempo para meterme con el C, aunque sea algo mas lento de elaborar el programa prefiero utilizar el ASM. Precisamente el equipo de electromedicina que estoy terminando de desarrollar trabaja a unas frecuencias muy exactas que solo se pueden conseguir en ASM.

Para el diseño final me basare en esta pagina para pasar de unos colores en otros.
http://www.educaplus.org/play-198-Calculador-de-colores.html