Прокачай свою светодиодную лампу: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

При покупке продуктов в супермаркете Lidl в Нидерландах моя жена наткнулась на очень дешевую (2,99 евро) светодиодную лампу с волокнами наверху. В этой светодиодной лампе есть три светодиода: красный, зеленый и синий, которые создают простой, но приятный эффект. На картинке показано, как выглядит светодиодная лампа. Светодиодная лампа питается от трех батареек АА.

У светодиодной лампы был один недостаток. Внизу светодиодной лампы есть переключатель, поэтому включение и выключение означает, что вам нужно поднять светодиодную лампу, что может привести к поломке светодиодной лампы. Этот недостаток положил начало проекту «Прокачай свою светодиодную лампу».

Идея заключалась в том, чтобы сделать светодиодной лампой дистанционное управление, чтобы вам не приходилось поднимать ее - только при замене батареек - каждый раз, когда вы хотите ее включить или выключить. И пока я работал над этим, я также заменил три отдельных красного, зеленого и синего светодиода на три светодиода RGB, чтобы я мог создавать больше цветов и больше узоров.

Таким образом, после завершения этого проекта светодиодная лампа Pimped получила следующие функции, которыми можно управлять с помощью пульта дистанционного управления Philips RC5 / RC6:

• Режим ожидания = Вкл. / Ожидание
• Mute = Заводские настройки
• Увеличение громкости = Увеличение яркости
• Уменьшение громкости = Уменьшение яркости
• Program Up = Ускорение
• Уменьшение программы = Уменьшение скорости
• Цифра 0 = светодиоды горят белым цветом
• Цифра 1 = исходный цвет светодиодной лампы, меняется с красного на синий и зеленый.
• Цифра 2 = движущийся белый цветовой узор.
• Цифра 3 = движущийся цветовой узор RGB
• Цифра 4 = образец цвета радуги
• Цифра 5 = случайное изменение цвета.
• Цифра 6 = перемещение случайного цветового рисунка
• Цифра 7 = исчезающий цветовой узор RGB
• Цифра 8 = тестовый образец

Я большой поклонник микроконтроллера PIC и хотел бы иметь полный контроль над тем, что я создаю, поэтому я не использовал никаких библиотек, а создал все части программного обеспечения сам. Это было также необходимо, потому что управление всеми светодиодами с помощью программного обеспечения с широтно-импульсной модуляцией (PWM) n требует много времени, поэтому код был оптимизирован для скорости в некоторых частях. Поклонники Arduino, конечно, могут использовать все доступные библиотеки, но я думаю, вам нужно написать что-то самостоятельно, чтобы управлять 9 (3-кратными RGB) светодиодами через PWM.

Электроника довольно проста и не требует большого количества компонентов, поэтому вся она может быть встроена в оригинальный корпус светодиодной лампы.

Шаг 1: Шаг 1: Состав лампы

Чтобы прокачать эту светодиодную лампу, вам потребуется следующее:

• 1 * светодиодная лампа
• 3 * светодиода RGB
• 1 * микроконтроллер PIC 16F1825 + 14-контактный разъем IC
• 1 * ИК-приемник TSOP4836
• Керамический конденсатор 2 * 100 нФ
• 1 * резистор 33 кОм
• Резистор 3 * 150 Ом
• Резистор 6 * 120 Ом
• 3 * батарейки типа АА (перезаряжаемые)
• 1 * небольшой кусок макета

Шаг 2: Шаг 2: Создание электроники

См. Принципиальную схему и изображения.

Электроника состоит из двух небольших макетов, одна для новых светодиодов RGB, а другая для микроконтроллера. Новая плата со светодиодами RGB заменяет предыдущую плату с красным, зеленым и синим светодиодами. На картинке вы видите как новую макетную плату светодиодов RGB, так и оригинальную плату светодиодов.

Плата микроконтроллера установлена на внутренней стороне корпуса светодиодной лампы и соединена с платой светодиодов RGB с помощью проводов.

Поскольку я также программировал контроллер PIC во время разработки светодиодной лампы, на плате есть заголовок, но он не требуется для нормальной работы.

Наконец, полученный ИК-сигнал приклеивается поверх платы светодиодов RGB. Я не хотел проделывать дырку в корпусе светодиодной лампы и таким образом она все еще работает нормально. Конечно, вам нужно быть ближе к светодиодной лампе, если вы хотите ею управлять.

Шаг 3: Шаг 3: программное обеспечение

Как уже упоминалось, программное обеспечение написано для PIC16F1825. Это было написано на JAL. Программа выполняет следующие основные задачи:

• Управление яркостью светодиодов с помощью широтно-импульсной модуляции. Для этого он использует два таймера: один для создания частоты обновления и один таймер для создания длительности импульса, времени включения светодиода. Частота обновления составляет около 70 Гц, чего достаточно, чтобы не заметить человеческий глаз. Светодиоды можно уменьшить на 255 шагов. Это означает, что таймер для управления продолжительностью работает 255 раз, 70 Гц составляет около 18 кГц. Из-за этой относительно высокой частоты часть кода была оптимизирована по скорости.
• Расшифровка сообщений дистанционного управления. Для этого он использует таймер захвата, который фиксирует продолжительность битов при каждом изменении прерывания. В системе дистанционного управления Philips используется двухфазное кодирование, и единственный способ декодировать сообщения без неправильной интерпретации сообщения в случае помех - это измерение времени как высокого, так и низкого битов.
• Случайная функция для создания некоторых случайных шаблонов.
• Создание различных узоров.
• Программное обеспечение для хранения и извлечения данных из EEPROM.
• Спящий режим для остановки процессора, когда светодиодная лампа находится в режиме ожидания.
• И последнее, но не менее важное: объединение всего этого вместе, чтобы заставить его работать.

Контроллер PIC работает на внутренних часах с частотой 32 МГц. Файл Intel Hex прилагается для программирования контроллера PIC.

Шаг 4: Шаг 4: Работа светодиодной лампы

Когда вы включаете светодиодную лампу в первый раз, используется исходный шаблон, который соответствует нажатию цифры 1 на пульте дистанционного управления. Могут использоваться все функции, упомянутые ранее. Этот режим работы также выбирается, если вы нажимаете кнопку Mute, так как это сбрасывает светодиодную лампу на исходные значения.

Если светодиодная лампа переведена в режим ожидания, она продолжает работать там, где была после повторного включения. Светодиодная лампа всегда запоминает последний режим работы перед переходом в режим ожидания, поскольку он хранится во внутренней EEPROM контроллера PIC, поэтому даже после замены батарей он продолжает работать в последнем выбранном режиме работы.

На видео показана работа оригинальной светодиодной лампы слева и работа светодиодной лампы Pimped справа. На видео показаны некоторые режимы работы, но не все. Эффект лучше виден в темноте, а мигание светодиодов не видно человеческому глазу.

Конечно, вы можете использовать другие светодиодные лампы для своего проекта, и я надеюсь, что этот проект вдохновил вас на создание своей собственной.