webdonsk.ruЛампа настроения своими руками
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 29.08.2024
. . . В канун новогодних праздников, вдохновлённый волшебной и слегка загадочной атмосферой, решил собрать светодиодную волшебную лампу. В лампе используется трёхцветный (RGB) 3 ваттный светодиод и микроконтроллер - мой любимый PIC12F675). Программа микроконтроллера случайным образом плавно замещает цвет одиним из 16 возможных цветов и переключается на следующий цвет через случайный период времени (от 5 секунд до 1 минуты).
. . . На видео можно увидеть работу лампы. Для уменьшения длинны ролика, видео отредактировано в ускоренном режиме для приближённого ознакомления с алгоритмом лампы. Видео снимал фотоаппаратом, так что за качество ролика сильно не ругайте). В реальности лампа светит офигенно, и отлично дополняет праздничную обстановку.
. . . Плафон для лампы я купил в интернет аукционе за 2,5$. Хотя подойдёт любой другой плафон, но желательно с матовым стеклом. Естественно дизайн должен быть не обычным.
. . . Светодиод использовал марки EDERTB-1GA1 RGB (623/520/465нм). Падение напряжения: 2,2/4,3/3,4 В. Световой поток: 30/55/15 лм. Угол свечения: 120/150/110°. Цена около 3,5$. Для продления срока службы светодиода и упрощения блока питания лампы, я выбрал 1/3 тока питания от номинального. Даже в этом случае лампа получилась достаточно яркой.
. . . Яркость каждого цвета лампы регулируется 3 канальным программным ШИМ сигналом. Частота каждого канала ШИМ 100 Гц, коэффициент заполнения имеет шаг 1/256. Генератор случайных чисел собран на внешней цепочке из конденсатора и двух резисторов. Частота этого генератора не стабильна, и находится в пределах 300-500 Гц. Питается вся кухня от стабилизированного источника постоянного тока с напряжением 5 вольт. Ток потребления зависит от текущего момента алгоритма лампы, но не превышает 300мА. Так что можно подключать юсб удлинитель для питания от разъёма компьютера, или использовать дешёвую 5 вольтную сетевую зарядку (которую я купил за 3$). Схема очень простая (кроме светодиода и микроконтроллера включает в себя 3 SMD транзистора, 3 конденсатора, 8 резисторов и мини-юсб разъём), после сборки в наладке не нуждается, при условии, что собрана без ошибок и исправных компонентов. Свою схему я собрал из подручных средств, поэтому печатную плату не делал:
Ну вот расскажу вам о интересном и красивом проекте который должен быть у каждого электронщика а именно о полноцветной лампе настроения на RGB светодиодах.
Принцип работы лампы прост при включении она плавно меняет цвет свечения с одного на другой. Выглядит это очень зрелищно и эффектно, на нее можно смотреть часами успокаивая тем самым себе нервишки.
Версия с биполярными транзисторами, вместо RGB светодиодов я применил RGB светодиодную ленту которая продается практически на любом рынке
Сама схема выполнена на печатной плате на биполярных транзисторах, под размер посадочного места штатного патрона лампы.
В отличие от известных аналогов, все сделано на самом маленьком и дешевом микроконтроллере из доступных — attiny13. В качестве ключевых транзисторов VT1…VT3 применены IRLML2402, если светодиод маломощный, то можно заменить их транзисторами, только не забывайте про резистор. Резисторы R1…R3 ограничивают ток кристаллов мощного светодиода, их сопротивление зависит от напряжения питания и параметров самого светодиода. Надо подобрать их так, чтобы обеспечивался одинаковый ток через кристаллы (либо, если есть точные параметры светодиода, надо выбрать такие значения токов, чтобы обеспечивалась одинаковая яркость каждого кристалла). В моем случае для красного кристалла пришлось ставить 7.5 Ом, а для синего и зеленого по 5,6 Ом.
Конденсатор С2 может быть любым электролитическим, чем больше емкость, тем лучше, напряжение не менее 10 вольт. С1 — обязательно керамический, достаточно 0,1 мкФ, параллельно ему очень желательно поставить конденсатор на 100vra/ Оба конденсатора надо разместить как можно ближе к выводам питания МК, и при разводке платы учесть пути протекания силовых токов, чтобы МК не сбоил. Если что — соедините 1 вывод МК с плюсом питания.
При прошивке микроконтроллера необходимо установить следующее состояние fuse-битов: LOW BYTE 0x7A, HIGH BYTE 0xFB. Разные программаторы показывают состояние фьюзов по-разному, но все нормальные программаторы должны уметь показывать шестнадцатиричное значение fise-байтов, поэтому я привел именно их, чтобы не было никакой путаницы. На всякий случай поясняю: надо включить встроенный генератор 9,6 МГц, отключить делитель на 8, настроить схему BOD на 1,8 вольта. Все прочие можно не трогать, оставив, как было.
Для пультов дистанционного управления производится довольно много специализированных микросхем, но для домашнего творчества лучше и проще использовать микроконтроллер. Я выбрал attiny13, как наиболее миниатюрный среди недорогих и дешевых микроконтроллеров. Так как каждый порт этого контроллера способен выдавать ток до 40 мА, то ИК-светодиод запросто можно подключать к микроконтроллеру без дополнительных ключевых транзисторов, тем более что можно соединить три порта для увеличения суммарной нагрузочной способности. А теперь внимание — вопрос знатокам: если у attiny13 всего 8 ножек, 2 из которых питающие, а одна — вход сброса, использовать который нежелательно (так как в этом случае повторная прошивка микроконтроллера будет сильно затруднена), сколько остается свободных выводов для подключения 5-и кнопок? Правильный ответ: две.
Интересуетесь, как можно подключить 5 кнопок к двум выводам микроконтроллера? Да все очень просто! Ведь в выбранном нами микроконтроллере есть встроенное АЦП, а значит кнопками можно коммутировать напряжения с резисторного делителя, и тогда МК будет способен определить нажатую кнопку по входному напряжению.
Однако, не все так уж просто, потому как для пульта дистанционного управления очень важно минимальное потребление энергии в режиме ожидания, и именно поэтому основную часть времени микроконтроллер должен находиться в режиме сна, т.е. практически в полностью отключенном состоянии. Естественно нельзя использовать делитель напряжения, постоянно подключенный к батареи питания пульта, чтобы не разрядить ее быстро. Придется подключить делитель к одному из свободных выводов и подавать на него питание только в нужные моменты. И тут снова вопрос: нужный момент — это когда нажата кнопка, не так ли? И получается, что нажатие кнопки мы должны определить по напряжению, которое подается только после нажатия кнопки…
Главное, что надо учитывать, это то, что сопротивления в делителе могут быть совсем не любого номинала. Дело в том, что встроенная подтяжка — это резистор порядка 30-40 килоом, а значит для надежного появления низкого логического уровня при нажатии любой кнопки сопротивление резисторов в делителе (если они все одинаковые — это удобно) не должно быть больше 10-15 килоом. Я остановился на сопротивлении 10К.Пульт работает в стандарте RC5, причем для управления яркостью я использовал стандартные команды, а для выбора цвета — команды изменения уровня. Код семейства выбран соответствующий — осветительные устройства, поэтому пульты от магнитол и телевизоров не будут влиять на наш светильник (и наоборот).
Исходник программы пульта содержит подробные комментарии, там все просто, надеюсь, проблем разобраться у желающих не возникнет. Ну а для непрограммистов я предлагаю готовую прошивку для МК. Следует отметить, что SMD-микроконтроллер нужно программировать или в специальном адаптере, или прямо в схеме, припаяв к нему проводки. В последнем случае надо после программирования соединить между собой припоем выводы 7-6-5, а вывод 1 соединить с питанием. Если потребуется повторная перепрошивка — надо соответственно освободить выводы, фьюзы для Мк нужно выставлять следующим образом:
Обратите внимание на улучшенную прошивку для лампы: она добавлена позже, в ней кардинально улучшено качество приема и немного изменен алгоритм работы — теперь лампа и включается и отключается одной кнопкой (на пульте размещена обособленно в правом верхнем углу). Так же в этой прошивке число градаций яркости и количество оттенков уменьшено, так как в первоначальном варианте для перебора всех оттенков требовалось держать нажатой кнопку пульта больше минуты.
Когда-то давно увидел переливающийся всеми цветами светильник, лампу настроения. Где-то что-то отложилось, и решил когда-нибудь изваять. Тут делать было нечего на днях, и вспомнил я про нее.
Такой вот кубик получился.
Еще играло немаловажную роль то, что в коробочке на полке завалялось около 150 хороших японских ярких светодиодов. Все не знал, куда их впихнуть.
План был почти выношен, проблема была только в корпусе. И вот однажды зашел в дурацкий магазин, где много всего бесполезного по 36 рублей (кроме пива). Там обнаружился пластиковый кубик — рамка для 6 фотографий. Его то и купил. Только как принес домой, выяснил, что этот гад ну-у-у очень легко царапается. Что же, все равно лампу надо делать матовой. Почесал башку, достал мелкую нождачку, растворитель и акриловый лак для плат.
Решил попробовать только на одной стороне, если что, думал нижней будет, а нет, получилась ровная красивая матовая поверхность. Технология такая: отшкурил мелкой шкуркой, натер тряпочкой с растворителем, дабы пластик размягчить, и покрыл не очень толстым слоем лака. Как лак высох, сам слегка удивился как вышло, и взялся за остальные стороны.
Клей на диодах рассеивает свет. В окончательной версии замазал диоды черной краской с внешнего края. Без этого по бокам были видны явные красные зеленые и синие пятна. С внутренней стороны кубик обклеил стикерной бумагой, чего вполне хватило для рассеивания и получения окончательно матовой поверхности.
Ну и напоследок видео, но чтобы заценить весь шарм этого изделия, его нужно поместить себе в комнату ночью. Мерцание видно только на фотике, в реальности она работает очень плавно.
Как небольшой недостаток — от точки и сверления кубик несколько покосился и немного видны щели.
В плане доработки — подумать, как бы усовершенствовать прошивку, дабы не так часто случайно получался белый цвет, который куда ярче всех остальных и сразу привлекает внимание.
На всякий случай приаттачил печатку и код, столь же загадочный, как и само мерцание лампы:)
Читайте также: