USB-tunnelmavalo

Abstract

Tässä työssä suunniteltiin ja rakennettiin tietokoneeseen liitettävä USB-tunnelmavalo. Suunnittelun lähtökohtana oli edullinen, matalatehoinen ja yksinkertainen USB-laite, joka voisi vaihtaa väriä.

Tunnelmavalo toteutettiin Atmelin AT90USB162-mikrokontrollerilla ja RGB-teholedillä. Mikrokontrollerin USB-kehyksenä käytettiin avoimen lähdekoodin perustuvaa LUFA-kehystä. Sillä kehitettiin tunnelmavalo USB-laitteeksi, jolla saatiin virtuaalinen sarjaportti toteutettua.

Tunnelmavalo vaihtaa väriä tietokoneohjelmiston avulla, ja käyttäjä voi valita värin värikartan avulla. Väri valitaan hiiren avulla, jolloin ohjelmisto lukee RGB-värin ja lähettää sen sarjaportin yli tunnelmavalolle. Ohjelmisto on kehitetty Windowsin sivupalkin pienoisohjelmaksi ja käyttää sarjaporttiyhteytenä työssä kehitettyä ActiveX-komponenttia.

Tunnelmavalo rakennettiin piirilevylle ja suunnitteluun käytettiin EAGLE-ohjelmistoa. Teholähteenä toimii USB-portti ja teholedin ohjaus toteutettiin PWM-modulaatiolla.

Työssä saavutettiin toimiva USB-laite, joka toimii halutulla tavalla. Valo vaihtaa väriä ja reagoi käyttäjän valintoihin ripeästi. Työssä kehitettyä ohjelmistoa voidaan myös hyödyntää muissa sovelluksissa.

This thesis is about designing an USB Mood lamp. The design criteria were focused on making an low cost, low power and easy to use USB device that could change colour.

The device was implemented with an Atmel AT90USB162 microcontroller and a RGB power led. The microcontroller software was developed with the open source USB framework LUFA. With that the device was implemented as an USB device, that acts like an serial port.

To change the colour of the mood lamp, a software was developed for the windows operating system. The user uses the mouse to pick a colour of an colour map. Then the software reads the corresponding rgb value of the map and sends the information to the mood lamp by serial port. The software was developed as a windows sidebar gadget, and uses an ActiveX-object to facilitate the serial port communication.

The mood lamp was built on a custom made circuit board. The design was made with EAGLE PCB design software. The mood lamp uses USB as its main power source. PWM modulation was used to control the power led.

A fully working USB device was achieved and the mood lamp works as planned. The device changes colour and reacts to the user input quickly. Some parts of the software is reusable and can be customized for new projects.