Smanjite svoju LED lampu: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Kada je kupovala namirnice u supermarketu Lidl u Nizozemskoj, moja je žena naletjela na vrlo jeftinu LED lampu (2,99 eura) s vlaknima na vrhu. U ovoj LED lampi postoje tri LED diode, jedna crvena, jedna zelena i jedna plava koje stvaraju jednostavan, ali lijep efekt. Na slici je prikazano kako LED lampa izgleda. LED svjetiljka koristi tri AA baterije za napajanje.

LED lampa imala je jedan nedostatak. Pri dnu LED svjetiljke nalazi se prekidač pa uključivanje i isključivanje znači da morate podići LED svjetiljku, uz mogućnost da se slomite. Ovaj nedostatak inicirao je ovaj projekt ‘Pimp your LED Lamp’.

Ideja je bila da LED svjetiljku učinite daljinski upravljanom tako da je ne morate dizati - samo pri promjeni baterija - svaki put kad je želite uključiti ili isključiti. I dok sam radio na tome, također sam promijenio tri pojedinačne crvene, zelene i plave LED diode s tri RGB LED diode kako bih mogao stvoriti više boja i više uzoraka.

Tako je nakon dovršetka ovog projekta Pimped LED lampa završila sa sljedećim značajkama koje se sve mogu kontrolirati putem daljinskog upravljača Philips RC5/RC6:

• Stanje pripravnosti = Uključeno/Pripravnost
• Isključi zvuk = tvorničke postavke
• Pojačavanje glasnoće = Povećanje svjetline
• Smanjivanje glasnoće = Smanjivanje svjetline
• Program Up = Ubrzanje
• Program Down = Brzina dolje
• Znamenka 0 = LED diode uključene u bijeloj boji
• Znamenka 1 = izvorni uzorak LED svjetiljke, mijenja se iz crvene u plavu u zelenu
• Znamenka 2 = uzorak bijele boje u pokretu
• Znamenka 3 = pomični uzorak boje RGB
• Znamenka 4 = uzorak boje duge
• Cifra 5 = Uzorak slučajnog blijeđenja boja
• Cifra 6 = Pomicanje nasumičnog uzorka boja
• Znamenka 7 = nestanak RGB uzorka boje
• Znamenka 8 = testni uzorak

Veliki sam ljubitelj PIC mikrokontrolera i želim imati potpunu kontrolu nad onim što stvaram pa nisam koristio nikakve knjižnice već sam sve dijelove softvera stvorio sam. To je također bilo potrebno jer upravljanje svim LED diodama putem softvera Pulse Width Modulation (PWM) n oduzima puno vremena pa je kod optimiziran za brzinu u nekim dijelovima. Ljubitelji Arduina mogu koristiti sve dostupne knjižnice, ali mislim da morate sami napisati nešto kako biste kontrolirali 9 (3 puta RGB) LED diode putem PWM -a.

Elektronika je vrlo jednostavna i ne zahtijeva mnogo komponenti pa se sve može ugraditi u originalno kućište LED svjetiljke.

Korak 1: Korak 1: Sastojci za lampu

Za podvođenje ove LED svjetiljke morate imati sljedeće:

• 1 * LED lampa
• 3 * RGB LED diode
• 1 * PIC mikrokontroler 16F1825 + 14 -polna IC utičnica
• 1 * TSOP4836 IC prijemnik
• 2 * 100nF keramički kondenzator
• 1 * 33k otpornik
• 3 * 150 Ohm otpornik
• 6 * 120 Ohm otpornik
• 3 * AA (punjive) baterije
• 1 * Mali komad ploče

Korak 2: Korak 2: Izgradnja elektronike

Pogledajte shematski dijagram i slike.

Elektronika se sastoji od dvije male ploče, jedne za nove RGB LED diode i jedne za mikrokontroler. Nova ploča s RGB LED diodama zamjenjuje prethodnu ploču crvenom, zelenom i plavom LED. Na slici vidite i novu RGB LED ploču i originalnu LED ploču.

Ploča mikrokontrolera montirana je sa strane unutrašnjosti kućišta LED svjetiljke i spojena je na RGB LED ploču žicama.

Budući da sam i programirao PIC kontroler dok sam razvijao LED lampu, na ploči je zaglavlje, ali to nije potrebno za normalan rad.

Konačno, primljeni IC je zalijepljen na vrhu RGB LED ploče. Nisam želio napraviti rupu u kućištu LED svjetiljke i na ovaj način i dalje radi OK. Naravno da morate biti bliže LED svjetiljci ako želite njome upravljati.

Korak 3: Korak 3: Softver

Kao što je već spomenuto, softver je napisan za PIC16F1825. Napisano je u JAL -u. Softver obavlja sljedeće glavne zadatke:

• Upravljanje svjetlinom LED dioda pomoću Pulse Width Modulation. U tu svrhu koristi dva mjerača vremena, jedan za stvaranje frekvencije osvježavanja i jedan mjerač vremena za stvaranje trajanja impulsa, vrijeme uključivanja LED-a. Frekvencija osvježavanja je oko 70 Hz što je dovoljno da se ljudskim okom ne primijeti. LED diode se mogu prigušiti u 255 koraka. To znači da mjerač vremena za kontrolu trajanja radi na 255 puta 70 Hz oko 18 kHz. Zbog te relativno visoke frekvencije dio koda optimiziran je za brzinu.
• Dekodiranje poruka daljinskog upravljača. Za to koristi mjerač hvatanja koji bilježi trajanje bitova pri svakoj promjeni prekida. Sustav daljinskog upravljanja Philips koristi dvofazno kodiranje i jedini način dekodiranja poruka bez pogrešnog tumačenja poruke u slučaju smetnji je mjerenje vremena visokog i niskog bita.
• Slučajna funkcija za stvaranje nekih nasumičnih uzoraka.
• Stvaranje različitih uzoraka.
• Softver za pohranu i preuzimanje podataka s EEPROM -a.
• Način mirovanja za zaustavljanje procesora kada je LED žarulja u stanju pripravnosti.
• Posljednje, ali ne i najmanje važno, sve to kombinirati kako bi funkcioniralo.

PIC kontroler radi na internom taktu s frekvencijom od 32 MHz. Intel Hex datoteka je priložena za programiranje PIC kontrolera.

Korak 4: Korak 4: Upravljanje LED lampom

Kada prvi put uključite LED lampicu, koristi se izvorni uzorak, koji je jednak pritisku na znamenku 1 na daljinskom upravljaču. Mogu se koristiti sve prethodno spomenute funkcije. Ovaj način rada također je odabran ako pritisnete tipku za isključivanje zvuka jer se time LED lampica vraća na izvorne vrijednosti.

Ako se LED svjetiljka stavi u stanje pripravnosti, nastavlja se na mjestu na kojem je bila nakon ponovnog uključivanja. LED svjetiljka uvijek pamti posljednji način rada prije nego što pređe u stanje pripravnosti jer je ta pohranjena u unutarnjem EEPROM -u PIC kontrolera, pa čak i nakon zamjene baterija nastavlja s posljednjim odabranim načinom rada.

Video prikazuje rad originalne LED lampe s lijeve strane i rad Pimped LED lampe s desne strane. U videu su prikazani neki načini rada, ali ne svi. Učinak je bolje vidljiv u mraku, a treptanje LED dioda nije vidljivo ljudskim okom.

Naravno da za svoj projekt možete koristiti i druge LED lampe i nadam se da vas je ovaj projekt inspirirao da sami stvorite jednu.