DIY upravljački programi za LED svjetla. Niskonaponski drajveri i drajveri za svjetiljke. Troškovi ispitivanja i izrade

Prvi dio je o podešavanju i popravku svjetiljke, uvodni. Ovdje ćemo razmotriti opću strukturu prosječne svjetiljke, parametre snažnih LED dioda i malo zamorne matematike povezane s njima.

Dakle, imate LED svjetiljku, ali je pregorjela ili niste zadovoljni svjetlinom ili je želite pretvoriti u svjetiljku za oružje. Koje opcije imate? Hajdemo shvatiti.

Dizajn sferne lanterne u vakuumu.

Velika većina svjetiljki sastoji se od sljedećih dijelova:

  1. tijelo - pravilna cijev s navojnim krajevima;
  2. baterija - živi unutar kućišta;
  3. završna tipka - uvijena u tijelo na navoj i služi za paljenje svjetiljke. Ponekad svjetiljka može biti opremljena drugom pozadinom s daljinskim gumbom;
  4. Glava svjetiljke je ušrafljena u tijelo i ima zaštitno staklo sprijeda. Ponekad je ovaj dio sklopiv (kao na fotografiji, u dva dijela), ponekad nije;
  5. element koji emitira svjetlost - LED jedinica, oblikovatelj svjetlosnog snopa, LED hladnjak i LED pokretač spojeni u jednu jedinicu. Ponekad se proizvodi zajedno s glavom lanterne.

Element koji emitira svjetlost.

Taj isti sklop može biti različitih dizajna. Glave za svjetiljku Ultrafire WF-502B vrlo su česte, čak se i prodaju različite vrste, različite snage, s hrpom funkcija itd.
Na primjer, fasttech.com. Svjetiljke s ovom vrstom elementa dobre su jer možete kupiti nekoliko modula za različite zadatke i jednostavno ih mijenjati.

LED diodu ćemo za sada ostaviti na miru, ona zaslužuje posebno razmatranje u nastavku, drajver također, u principu, ali sada ćemo se osvrnuti na preostale detalje.

Postoje tri vrste oblikača svjetlosnog snopa:

1. leća- najjednostavnija i najmanje učinkovita opcija, budući da se svo zračenje kristala ne prikuplja u svjetlosnom snopu. Vrlo često se leća može pomicati, mijenjajući fokus snopa svjetlosti, što je jedina prednost ovog rješenja.


2. kolimator- dio od prozirne plastike, izrađen za dobivanje grede zadanih parametara. Da biste to učinili, kolimator je napravljen na takav način da odgovara određenom dizajnu leće na LED-u, tako da neće biti moguće instalirati kolimator s jedne LED-ice na LED-u drugog dizajna - parametri svjetlosni snop će biti drugačiji.

3. reflektor- dizajn koji dolazi od žarulja sa žarnom niti i prilagođen je za LED diode. Jednostavan, pouzdan i vremenski testiran dizajn. Općenito, reflektor je, kao i kolimator, optimiziran za određenu LED diodu, ali s manjom kritičnošću. Desna fotografija pokazuje da se LED kristal reflektira cijelom površinom reflektora.

U praksi je zamjena LED-a sasvim moguća, kao i zamjena reflektora. Dolaze s glatkom površinom, koja daje tvrđu zraku, i s grudastom površinom;


Hladnjak, također poznat kao kućište, na koje je reflektor često pričvršćen vijcima i u koji je ugrađen LED driver. Obično je dizajniran za ugradnju LED-a na podlogu - aluminijsku ploču na koju je LED zalemljen. Fotografija prikazuje sve mehaničke komponente modula. S lijeva na desno: reflektor, hladnjak, opruga za negativni pol (u kontaktu s tijelom svjetiljke) i opruga za pozitivni pol (u kontaktu s plusom baterije). Posljednja opruga zalemljena je na LED drajversku ploču.

LED parametri.


Glavni parametri u smislu kvalitete osvjetljenja su spektar emisije i svjetlina. , strukturno je to određeno kvalitetom i trikovima fosfora. Nažalost, ovaj parametar može uvelike varirati čak i za različite serije istog proizvođača. A ni sam Liao ne zna što ujak Liao širi po svom podrumu. Jeftine svjetiljke sa stotinjak lumena sigurno su inferiorne u pogledu kvalitete osvjetljenja (kako detalji osvijetljenog objekta jasno vidljivi i kako su općenito ti detalji čitljivi oku) čak i s ne baš jakim halogenim svjetiljkama.

Ozbiljni momci koje predstavlja Cree daju sljedeći grafikon za emisiju svojih LED dioda XM-L serije. Jao, ovo su prosječne vrijednosti; ne znamo koliko je to ravnomjerno, ima li tu padova. Horizontalna valna duljina, vertikalna relativna snaga zračenja.


Graf prikazuje tri krivulje - za različite temperature boje. Vidljivo je da LED diode niže temperature (crvene) prodiru u infracrveno područje (valna duljina veća od 740 nm), ali vrlo, vrlo malo i nedaleko - tamo se emitira samo nekoliko postotaka snage. To je razlog zašto je nemoguće napraviti pristojnu IR svjetiljku od bilo koje bijele LED svjetiljke jednostavnim dodavanjem IR filtera (kao što se lako može učiniti sa svjetiljkom sa žarnom niti). Formalno će zablistati, ali učinkovitost je nikakva.
Temperatura boje je popratni parametar izravno povezan sa spektrom. Temperatura boje definirana je kao temperatura potpuno crnog tijela (takav lukavi fetiš fizičara) pri kojoj ono emitira zračenje istog tona boje kao i dotično zračenje. Za dnevno svjetlo ovo je 6500K, za žarulje sa žarnom niti 2700-4000K. Što je niža temperatura boje, svjetlo ima žutiju boju.

Prema osobnim zapažanjima, kod LED dioda s nižom temperaturom boje bolje su vidljivi detalji osvijetljenih objekata. Barem za mene. Nedostatak toplih bijelih LED dioda je njihova manja izlazna svjetlost - manje su svijetle od svojih "sparnijih" kolega.

Druga stvar koja nas zanima je svjetlina LED-a. Navedeno u dokumentaciji kao svjetlina pri određenoj struji kroz LED. Na primjer, za već spomenuti XM-L, naznačena je svjetlina različitih struja. Na primjer, XM-L T6 na 700mA (2W) ima svjetlosni tok od 280 lumena (400 lm/A), na 1A ima 388 lm (388 lm/A), na 1,5A - 551 lm (367 lm/A ), na 2A - 682 lm (341 lm/A). Specifična svjetlina ovisno o struji navedena je u zagradama. Pada za 17% kada se struja poveća sa 700mA na 2A. Odnosno, što je veća struja, to je manja ova specifična svjetlina, odnosno manja je učinkovitost. Usput, to je iskreno jasno iz rasporeda.


Još jedan važan parametar LED-a je njegova snaga. Ovo je najveća snaga koja se može pumpati u njega. Naravno, na maksimumu će živjeti manje nego na nižoj snazi, pa je bolje malo ga "podhraniti". Zauzvrat, snaga određuje maksimalnu struju kroz LED. Snaga i struja kroz LED u pravilu su povezani nelinearnim odnosom, budući da ovise i o padu napona na diodi. Evo za XM-L: vodoravno pad napona prema naprijed, okomito struja kroz diodu.


Pad napona na LED diodi obično je reda veličine 3 volta za bijelu LED diodu i ovisi o struji kroz LED. Pogledajmo graf: na 200mA imamo pad od 2,7V, na 700mA - 2,9V, na 1A - 2,97V, na 1,5A - 3,1V, na 2A - 3,18V.

Ako uzmete lukave LED diode tipa MC-E s četiri kristala, to će biti 350mA - 3,1V, 700mA - 3,5V. Vrlo jaki kristali od 10-20 W imat će pad napona oko 10V, a i oni jači... pa možda i više.

Inače, ako specifičnu jačinu svjetlosti ovisno o struji ovih XM-L-ova pretvorimo u jačinu svjetlosti ovisno o snazi, dobivamo da je uz struju I = 700 mA i pad napona U = 2,9 V potrošnja energije 2,03 W, a svjetlosni tok 280lm, odnosno 138 lm/W. Nastavljamo dalje i dobivamo 130, 118,5 i 107 lm/W za 1, 1,5 odnosno 2 A struje. Razlika je 29%. Pa si razbijate glavu koji način odabrati.

Što nam daje znanje? Barem razumijevanje kakvu snagu treba imati određena LED dioda, što se od nje može dobiti i koja se druga LED dioda može koristiti za zamjenu izgorjele LED svjetiljke. Ali slika neće biti potpuna bez znanja o LED napajanju.

Napajanje svjetiljke.


Svjetiljke u pravilu koriste ili litijeve baterije (nazivni napon 3V, isti je kao i maksimalni i blago pada kada se isprazne) ili litijeve baterije (nazivni napon 3,7 V, a minimalni i maksimalni su otprilike 3,2 i 4,2 V, možete pročitati o baterije, postoje informacije o vrstama i njihovim razlikama).

Usput, izbjegavao bih baterije poput ovih na gornjoj fotografiji ako je moguće. Niska kvaliteta i jako precijenjen kapacitet (od deklariranih 2500 mAh bilo bi dobro da ih je 1800). Bolje je uzeti markirane ćelije od Samsunga i drugih. Dobre baterije mogu se dobiti iz baterija njihovih laptopa - čak i one koje je mučio Narzan, bit će bolje od kineskih. Iako, čak i Kinezi imaju normalne stanice "unutra".

Ponekad se AA baterije koriste u LED svjetiljkama, ali one nisu dobre u isporuci struje potrebne za napajanje moćnih LED dioda. Odnosno, ako svjetiljka još uvijek ima AA baterije, tada neće biti osobito moguće riješiti problem s niskom svjetlinom.

Vozači.

Velika većina svjetiljki ima jednu LED diodu snage oko 3 W. Odnosno, ima pad napona od oko 3 V i struju od oko 1 A. Za napajanje takvih svjetiljki dovoljna je jedna Li-Ion (ili Li-Po) baterija. Takve svjetiljke mogu sadržavati bilo koje strujne krugove, čak i obične izvore struje za prigušivanje napona. Prilikom ugradnje litijskih baterija trebat će vam čak dvije, a učinkovitost će katastrofalno pasti. Dobro je što su normalni impulsni LED drajveri gotovo u potpunosti zamijenili jeftine izvore struje. Svjetiljke koje koriste više ćelija ili baterija moraju imati pokretač impulsa.

Možete odrediti koji je vozač ispred vas po prisutnosti zavojnice. Ako postoji, vjerojatno jest pokretač pulsa. Koliko je dobar i koje raspone ulaznog napona podnosi? Ovdje ćete morati potražiti dokumentaciju za mikro krug koji se u njemu koristi. Na primjer, za srednji drajver na gornjoj fotografiji (žao nam je, loše je ispalo), pod povećalom možete vidjeti oznake mikro kruga 2541B i uspjeli smo pronaći dokumentaciju za njega (na kineskom), ima ulaz napon od 5 do 40 volti, ali učinkovitost nije naznačena. Ukupno, ako uzmemo top-end LED s učinkovitošću od 30-40% i dobrim impulsnim pokretačem (učinkovitost će biti oko 90% u idealnom slučaju), dobivamo učinkovitost svjetiljke od 27-36%. Nije loše.

I primjer linearni pokretač na istoj fotografiji u donjem desnom uglu. Sve elektroničke komponente svode se na zaštitnu diodu i nekoliko paralelno radećih linearnih izvora struje. Njegovu učinkovitost možete procijeniti kao omjer izlaznog i ulaznog napona. Ako strujni krug napajamo iz baterije, dobivamo maksimalni napon od 4,2V, nazivni napon od 3,7V. Najvjerojatnije neće doseći minimum - vozaču je potreban minimalni pad napona od pola volta da bi radio. Dakle, smatramo da je 3/4,2 = 70%. Međutim, budući da će se ugasiti bez korištenja baterije, mora se koristiti s parom litijskih baterija (2 do 3 V). Tada će učinkovitost biti 3/6=50%. Nije jako kovrčavo, s obzirom da je učinkovitost kristala 20-30% i, kao posljedica toga, učinkovitost cijele svjetiljke je 10-15%. Nadam se da je jasno da treba izbjegavati linearne pokretače?...

Upravljački programi često se instaliraju u svjetiljke koje podržavaju nekoliko načina rada- puna snaga, prosječna, smanjena i sve vrste žmigavaca. Na fotografiji je takav vozač dolje lijevo. Štoviše, u jeftinim modelima ti se načini rada prebacuju kratkim otvaranjem kruga. Odnosno, lagano pritisnete gumb - svjetiljka se gasi i kada se otpusti, radi u novom načinu rada. Ne mogu ih podnijeti; meni nijedan način rada nije bolji od ovog.

Ne uvijek, ali u nekim je modelima moguće odviknuti svjetiljku od ovakvog ponašanja i pretvoriti je u rad s daljinskim gumbom (u obliku svjetiljke za oružje). Ali ovo je posebna tema.

Dobio sam narudžbu od dobrog prijatelja koji se zanima za ribolov. Imao je jednostavnu prednju svjetiljku, koja je imala niz nedostataka, ali je dimenzijama i izgledom bila potpuno zadovoljavajuća. Pa, za dobar čovjek- dobra stvar, ali za mene je to samo trening za mozak i ruke.

Započnimo. Za početak ću istaknuti prednosti ove svjetiljke:

  • kompaktno i lagano tijelo;
  • sposobnost podešavanja fokusa;
  • Prikladan položaj kontrola (gumb), s obzirom da je svjetiljka prednja svjetiljka.

Sada ima mnogo više nedostataka:

  • nezgodna kontrola - tri načina rada koji se mijenjaju prema cikličkom algoritmu (četvrti način rada je "isključen"), odnosno ako ste propustili željeni način rada, morate "kliknuti" sve načine u krug dok ne "kliknete" na željeni način rada;
  • jedan od načina - treperi - općenito je beskoristan, samo ometa kontrolu;
  • nema praćenja stanja baterije, odnosno sa svakim ciklusom pražnjenja oštećuje bateriju, jako je prazni (ako ga ne isključite, može isprazniti bateriju do 1...2 volta);
  • nema trenutne stabilizacije, odnosno kako se baterija prazni, svjetlina se postupno smanjuje;
  • baterija se glupo puni preko otpornika, nema kontrole struje punjenja i nema ispravan algoritam punjenje litij-ionske baterije (svaki ciklus punjenja uništava bateriju);
  • Postoji kineski LED s niskom učinkovitošću;
  • Na naljepnici je kineska baterija s napuhanim kapacitetom.

Sada o tome što bih želio dobiti na kraju:

  • prikladno upravljanje načinima rada, uklonite način rada koji treperi;
  • uvesti stabilizaciju struje kroz LED (instalirati upravljački program);
  • zamijenite LED s učinkovitijim i pouzdanijim (CREE XPG), toplim sjajem (umjesto standardnog hladnog);
  • pratiti pražnjenje baterije, kada je baterija ispražnjena, isključite svjetiljku;
  • dodajte regulator punjenja litij-ionske baterije;
  • zamijenite bateriju normalnom.

Otvorite kućište svjetiljke.

Ovdje vidimo da su njegovi “mozgovi” napravljeni na bazi LSI čipa, pa se ne mogu ni na koji način modificirati.

Prilikom zamjene LED-a s drugim LED-om, izlazna struja se promijenila za gotovo 50%, što ukazuje na odsutnost bilo kakve stabilizacije struje. Odlučeno je izbaciti originalnu ploču i napraviti vlastitu. Odabrao sam ATtiny13A-SSU kao upravljački kontroler zbog sljedećih glavnih prednosti:

  • niska cijena - oko 30 rubalja (u vrijeme pisanja, svibanj 2014.);
  • kompaktno kućište za površinsku montažu;
  • u stanju mirovanja troši manje od 500 nanoampera (!!!);
  • mogućnost rada sa niski napon napajanje (do 1,8 V);
  • sposobnost rada na temperaturama ispod 0 stupnjeva.

Izbor je pao na AMC7135 kao LED drajver zbog sljedećih karakteristika:

  • sposobnost rada pri niskim naponima napajanja;
  • minimalni pad napona na mikrokrugu je samo 0,15 V;
  • Mogućnost PWM podešavanja LED svjetline;
  • kompaktno tijelo.

Pogonski krug:

Kratko objašnjenje rada kruga i korištenih komponenti. Za mjerenje razine napunjenosti baterije koristi se mikrokontrolerski ADC i vanjski izvor referentnog napona (u daljnjem tekstu ION) REF3125 s izlaznim naponom od 2,5V. Eksterni ION se koristi s razlogom - pomaže u mjerenju napona baterije s minimalnim pogreškama, budući da se točnost ION-a ugrađenog u mikrokontroler ne može poželjeti pomoću PWM signala s frekvencijom od 500 Hz. Kada se upravljački program isključi, mikrokontroler isključuje AMC7135, isključuje ION i prelazi u stanje mirovanja, trošeći manje od 1 µA. Uređaj ne zahtijeva nikakvu konfiguraciju ili podešavanje, a nakon sastavljanja i firmvera pokreće se radi odmah tako da možete odabrati napon isključivanja upravljačkog programa "za sebe." , na kraju članka je priložena arhiva s firmverom za napone od 3,1...3,6 V u koracima od 0,1 V.

Širio sam pečat, graviranje, lemljenje, pisanje softvera u AVR Studio 5, flashanje mikrokontrolera. U fazi proizvodnje ploče morate izbušiti rupe i spojiti staze s obje strane ploče skakačima. Uzeo sam bakrenu jezgru iz kabela s upredenom paricom, pokositrio je i od nje napravio skakače.

Evo što je ispalo iz toga. Set pečata i firmvera možete preuzeti na kraju članka.

S jedne strane ploče (dvostrana promjera 18 mm) nalazili su se svi kontrolni mozgovi, s druge strane ploče nalazio se LED driver s bakrenim poligonom za pravilno hlađenje. Po izboru, drugi AMC7135 upravljački čip se može instalirati na ploču za povećanje maksimalne izlazne struje sa 350 mA na 700 mA. Male veličine Ploče nisu odabrane slučajno - bilo je potrebno postaviti vozača na njegovo izvorno mjesto u kućištu. Evo fotografije za procjenu veličine dobivenog šala:

Izvorni upravljački kontroler opskrbljuje sljedeću struju LED-u u sljedećim načinima rada:

  • 1 način rada, približno 200 mA;
  • Način 2, približno 60 mA;
  • Način rada 3, približno 60 mA (treperi).

Nativnim regulatorom upravlja se prema sljedećem algoritmu. Pritiskom na tipku izvršen je prijelaz na sljedeći način rada. 1 --> 2 --> 3 --> OFF i tako dalje u ciklusu. Ako ste slučajno propustili željeni mod, morat ćete sjediti i klikati dok ne dođete do željenog moda. Također, za isključivanje svjetiljke morate klikati kroz sve modove. Ne možete ni sanjati o brzom paljenju/gašenju svjetiljke.

Moja upravljačka ploča s upravljačkim programom proizvodi sljedeće struje u različitim načinima rada:

  • 1 način rada, 30 mA;
  • 2 način rada, 130 mA;
  • Način rada 3, 350 mA (koristit će se kratko vrijeme, jer tijelo svjetiljke ne osigurava odgovarajuće hlađenje LED-a).

Mojim kontrolerom upravlja se pomoću sljedećeg algoritma. Jednim (kratkim) pritiskom uključuje se/isključuje svjetiljka (uz zadržavanje zadnje odabranog načina rada). Dugotrajno držanje tipke prebacuje način rada na sljedeći. Dakle, imamo mogućnost brzog uključivanja/isključivanja svjetiljke i promjene načina rada. Dosadni i beskorisni način rada "treperećih svjetala" sada je nestao. Kada napon baterije padne na razinu navedenu u firmveru, svjetiljka se prebacuje na prethodni način rada. Odnosno, ako je postavljen način 3, tada će upravljač prvo uključiti način 2, zatim će svjetiljka raditi neko vrijeme, zatim će se uključiti način 1, svjetiljka će raditi još neko vrijeme, a tek onda će se uključiti isključeno. Već postoje slični dizajni na internetu, ali oni ili imaju kontrolu prekidanjem strujnog kruga, što nije uvijek opravdano, ili ne koriste način mirovanja, a to je vrlo važno!!

Dakle, izbacujemo stare mozgove, a također uklanjamo kondenzator, iz nekog razloga spojen paralelno s gumbom. Vjerojatno su se Kinezi mučili s odbijanjem kontakta. Moja obrada odbijanja bit će softverska, tako da kondenzator više nije potreban.

Također ćemo izvaditi standardnu ​​LED diodu i zamijeniti je učinkovitom CREE XPG LED diodom s toplim sjajem.

Priprema naše nove LED diode:

Sastavljanje optičke jedinice:

Sada instaliramo novi upravljački kontroler i LED upravljačku ploču:

Sastavljanje tijela:

Dakle, na izgled nije bilo nikakvih promjena, ali sada je unutra sve kako treba biti. Praćenje pražnjenja baterije, stabilizacija struje, kontrola normalnog načina rada i "ispravna" LED dioda. Kada je isključen, kontroler troši malo energije jer mikrokontroler prelazi u stanje mirovanja.

Kasnije je na čipu MAX1508 instaliran normalni regulator punjenja baterije, a izvorna kineska baterija zamijenjena je vanjska jedinica baterije, koje se sastoje od 2 originalne Sanyo UR18650 limenke.

U aktivnom načinu rada, mikrokontroler ATtiny13A troši manje od 500 µA zbog brzine takta od 128 kHz. Također u aktivnom načinu rada dodaju se potrošnja AMC7135, potrošnja vanjskog ION-a i potrošnja internog ADC-a mikrokontrolera. Ukupna potrošnja struje u aktivnom načinu rada ovisi o korištenom ionu, a može se kretati od 0,1 mA do 1 mA. Koristio sam REF3125 ION, ukupna potrošnja kruga u načinu rada bila je 0,5 ... 0,8 mA.

ION REF3125 može se zamijeniti analogima:

  • ADR381
  • CAT8900B250TBGT3
  • ISL21010CFH325Z-TK
  • ISL21070CIH325Z-TK
  • ISL21080CIH325Z-TK
  • ISL60002BIH325Z
  • MAX6002
  • MAX6025
  • MAX6035BAUR25
  • MAX6066
  • MAX6102
  • MAX6125
  • MCP1525-I/TT
  • REF2925
  • REF3025
  • REF3125
  • REF3325AIDB
  • TS6001

Priložio sam kratki video koji pokazuje kako kontrolirati načine rada. Video je davno snimljen, LED je tada bio original, kasnije je zamijenjen sa CREE XPG, a bila je i originalna baterija. Bio sam previše lijen za ponovno snimanje videa. Također vas želim upozoriti da ne podržava svaki programator firmware mikrokontrolera na 128 kHz. Za firmware sam koristio programator "USBAsp" s uključenom opcijom "Slow SCK". Sretan rad svima!!

Pažnja! Firmware upravljačkog mikrokontrolera je potpuno prepisan. Algoritam rada programa je postao ispravniji, a neki nedostaci u radu uređaja su otklonjeni. U nastavku možete preuzeti probnu verziju firmvera s ograničenjem vremena rada od 10 minuta. Nakon isteka vremena testiranja, LED se gasi i kontrola je blokirana. Nakon ponovnog spajanja baterije ponovno dobivamo 10 minuta testnog vremena.

Može se kupiti puna verzija firmware-a.

Popis radioelemenata

Oznaka Tip Vjeroispovijest Količina BilješkaDućanMoja bilježnica
MK AVR 8-bitni

ATtiny13A

1 SOIC paket 208 mil U bilježnicu
Kondenzator1 µF1 ne manje od 1 µF U bilježnicu
Otpornik

4,7 kOhm

2 ili 3...10 kOhm

Ova će recenzija biti zanimljiva uglavnom onima koji vole dorađivati ​​i prepravljati kineske svjetiljke.

Govorimo o single-mode 15mm 3W LED driveru. Ovdje je poveznica na proizvod na FocalPrice. Za nestrpljive i upućene, odmah ću reći da je drajver normalan, dobro radi, a cijenom je relativno jeftin (jeftinije nisam našao, ali birao sam u relativno malom broju dućana ). Pa, detalji su ispod kroja.

Nakon kupnje svjetiljke Sipik SK58, koja se napaja na bateriju ili bateriju veličine AA, više puta sam imao pomisao da LED u njoj ne svijetli punom snagom. Štoviše, opterećenje stare NiMH baterije prelazi granice pristojnosti (sa svježe napunjenom baterijom, struja je oko 1 A - baterija je bila stara već 5 godina, zašto je toliko forsirati). Stvar je u tome što je za napajanje LED diode potreban napon od oko 3,4 - 3,6 V, dok NiMH baterija proizvodi oko 1,4 V u svježe napunjenom stanju (moja je jedva dosegla 1,2), a kako se prazni, napon može padati čak 0,9 V (možda niže, ali tada baterija brzo gubi kapacitet). Stoga ova svjetiljka sadrži pojačani LED drajver, tj. ploča koja pretvara napon baterije u isti 3,4 - 3,6 V. U isto vrijeme, Sipik vozač ne pokušava regulirati struju kroz LED - daje izlazni napon (na temelju napona baterije), a što god da se dogodi, LED postiže maksimalnu učinkovitost samo pri određenoj radnoj struji, npr. bijeli LED snaga 1 W - pri struji od 350 mA. Struja kroz LED je u mom slučaju bila manja.

Odlučio sam promijeniti drajver u svjetiljci sa step-up na step-down i zamijeniti NiMH bateriju litij-ionskom baterijom veličine 14500. Litij-ionske baterije imaju napon od oko 3,6 - 4,2 V, što je vrlo pogodan za napajanje bijelih LED dioda. Vozač unutra u ovom slučaju stabilizira struju kroz LED.

Pronašao sam upravljački program na FocalPriceu, birao iz nekoliko trgovina - pri kupnji tri ploče cijena iz FP-a bila je znatno niža nego u drugim trgovinama.

Pogonska ploča sadrži tri AMC7135 čipa, od kojih svaki daje 350 mA struje. Ukupna struja, prema tome, jednaka je 1050 mA (mikrokrugovi se mogu spojiti paralelno - tako su povezani na ploči). Odlučio sam napajati LED sa strujom od 350 mA (snaga 1 W), jer nije bilo točnih podataka o LED-u, a prema neizravnim dokazima (navedena svjetlina svjetiljke) trebala bi biti jedan vat. Struju koja mi je potrebna osigurava jedan čip AMC7135, pa sam jednostavno odlemio dva od tri čipa s ploče i upotrijebio ih u drugim uređajima za osvjetljavanje (posebno u prednjem svjetlu bicikla, koje je prije imalo balastni otpornik umjesto pokretača) . Driver ploča savršeno pristaje u svjetiljku i svijetli znatno jače nego s AA baterijom i originalnim driverom.

Ovako izgleda vozač na odgovarajućem mjestu rastavljene svjetiljke:

Nisam ga mogao izvaditi od tamo - bio je čvrsto zaglavljen :).

Ovako izgleda drajver 7135 (lijevo) u usporedbi s izvornim Sipik boost drajverom (desno).

I iz drugog kuta - ako ste zainteresirani, možete pročitati natpise na mikro krugovima:

Vidi se da Sipik drajver uzima napajanje iz kućišta svjetiljke sa strane gdje su mikro krugovi - duž ruba ploče postoji prstenasta staza, ali AMC7135 drajver ga nema (ali je na stražnjoj strani) Zbog toga sam morao zalemiti komad bakrene folije, omotan preko ruba ploče (vidi se gore desno na prvoj fotografiji). vaše svjetiljke ne dodiruje stražnju stranu ploče, upravljački program se može koristiti nakon takve izmjene.

Dvije preostale ploče iz narudžbe koristim kao izvor AMC7135 čipova, za koje se pokazalo da ih nije tako lako kupiti u maloprodaji.

Ako planirate kupiti ovaj upravljački program, budite oprezni: u najnovijim komentarima kupaca na FocalPrice spominje se da sada postoje samo dva čipa na ploči, a struja će, prema tome, biti 700 mA, a ne 1050 mA. Cijena se također smanjila u odnosu na onu po kojoj sam je kupio (moja skupna cijena bila je 1,61 USD, sada je 1,07 USD) - možda je to upravo zbog nedostatka jednog mikro kruga.

Već dugo gledam ovaj čips. Vrlo često nešto lemim. Odlučio sam ih uzeti za kreativnost. Ovi mikro krugovi su kupljeni prošle godine. Ali nikada nije došlo do njihove primjene u praksi. Ali nedavno mi je majka dala svoju svjetiljku, kupljenu offline, na popravak. Vježbao sam na njemu.
Narudžba je uključivala 10 mikro krugova, a 10 ih je stiglo.


Plaćeno 17.11., primljeno 19.12. Došao u standardnoj vrećici s mjehurićima. Unutra je još jedna torba. Hodali smo bez traga. Iznenadila sam se kada sam ih pronašla u svom sandučiću. Nisam ni morao ići u poštu.


Nisam očekivao da će biti tako mali.

Naručio sam mikro krugove za druge svrhe. Neću dijeliti svoje planove. Nadam se da ću imati vremena da ih (planove) oživim. Eto, za sada je malo drugačija priča, bliža životu.
Mama je šetajući po trgovinama ugledala baterijsku lampu na dobrom popustu. Što joj se više svidjelo od svjetiljke ili popusta, povijest šuti. Ova svjetiljka je ubrzo postala moja glavobolja. Koristila ga je ne više od šest mjeseci. Šest mjeseci problema, pa jedno, pa drugo. Kupio sam joj tri druge da zamijene ovu. Ali ipak sam to morala učiniti.


Iako je svjetiljka jeftina, ima niz značajnih prednosti: udobno leži u ruci, prilično je svijetla, tipka je na uobičajenom mjestu i ima aluminijsko kućište.
Pa, sada o nedostacima.
Svjetiljku napajaju četiri ćelije tipa AAA.


Stavio sam sve četiri baterije. Izmjerio sam potrošnju struje - više od 1A! Shema je jednostavna. Baterije, gumb, granični otpornik od 1,0 Ohma, LED. Sve je dosljedno. Struja je ograničena samo otporom od 1,0 ohma i unutarnjim otporom baterija.
Ovo je ono što imamo na kraju.


Čudno je da se bezimeni LED pokazao živim.


Prvo što sam napravio je da sam napravio dudu od stare baterije.


Sada će se napajati na 4,5 V, kao i većina kineskih svjetiljki.
I što je najvažnije, umjesto otpora instalirat ću AMC7135 driver.
Ovdje je standardni dijagram povezivanja.

Ovaj čip zahtijeva minimalno ožičenje. Među dodatnim komponentama, preporučljivo je instalirati par keramičkih kondenzatora kako bi se spriječilo samopobuđivanje mikro kruga, posebno ako postoje dugačke žice koje idu na LED. Podatkovna tablica sadrži sve potrebne podatke. U svjetiljki nema dugih žica, pa zapravo nisam instalirao nikakve kondenzatore, iako sam ih naznačio na dijagramu. Evo moje sheme, redizajnirane za specifične zadatke.


U ovom krugu velika struja u principu više neće teći kroz prekidač. Samo kontrolna struja teče kroz gumb i to je to. Jedan problem manje.


Također sam provjerio gumb i podmazao ga za svaki slučaj.

Umjesto otpora, sada postoji mikro krug sa stabilizacijskom strujom od 360 mA.


Sve sam ponovno sastavio i izmjerio struju. Spojio sam i baterije i akumulatore, slika se ne mijenja. Struja stabilizacije se ne mijenja.


S lijeve strane je napon na LED diodi, s desne je struja koja teče kroz nju.
Što sam postigao kao rezultat svih izmjena?
1. Svjetlina svjetiljke praktički se ne mijenja tijekom rada.
2. Olakšano opterećenje gumba za uključivanje/isključivanje svjetiljke. Sada kroz njega teče sićušna struja. Oštećenje kontakata zbog velike struje je isključeno.
3. Zaštitio LED od degradacije zbog velikog protoka struje (ako su s novim baterijama).
To je, općenito, sve.
Svatko odlučuje za sebe kako pravilno koristiti informacije iz moje recenzije. Jamčim za istinitost svojih mjerenja. Ako nešto nije jasno u vezi s ovom recenzijom, postavite pitanja. Za ostalo mi pošaljite PM, sigurno ću odgovoriti.
To je SVE!
Sretno!

Također bih vam želio skrenuti pozornost na činjenicu da moja svjetiljka ima prekidač na pozitivnoj strani. Za mnoge kineski lampioni prekidač je na minus, a ovo će biti drugačiji krug!

Planiram kupiti +59 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +58 +118

Sigurno mnogi ljudi imaju svjetiljke Convoy; one su se već dugo etablirale kao jeftini i kvalitetni izvori svjetlosti. Ali malo ljudi zna da uz pomoć programatora od 3 USD i štipaljke od 3 USD nekim svjetiljkama možete dodati prilagođeni firmware koji će imati više funkcija ili biti praktičniji za korištenje. Dopustite mi da odmah napomenem da će članak govoriti o firmveru svjetiljke s upravljačkim programima koji se temelje na mikrokontroleru Attiny13a, takvi se upravljački programi nalaze u svim konvojima serije S (osim novog S9), kao iu Convoy M1, M2, C8; . Mnogi drugi proizvođači također instaliraju Attiny upravljačke programe u svoje svjetiljke, ovaj priručnik se također odnosi na njih, ali trebate obratiti pozornost na osigurače i Attiny priključke koji se koriste.

Kratak edukativni program

Nisu svi upoznati sa strukturom modernih svjetiljki, pa prije nego što prijeđem na vještičarenje, pokušat ću vas upoznati s novostima. Tako, električni dijagram Tipična svjetiljka sastoji se od sljedećih dijelova:

  • Tipka za isključivanje obično se nalazi na repu "taktičkih" EDC svjetiljki kao što su Convoys
  • Baterija - obično Li-ion banka
  • Pokretač je najvažniji dio svjetiljke, njen mozak
  • LED - govori sam za sebe

Od sve ove sramote, kao što već razumijete, nas prvenstveno zanima vozač. Odgovoran je za rad svjetiljke u različitim načinima svjetline, pamti zadnji uključeni način i drugu logiku. U svjetiljkama s jednom baterijom najčešće se nalaze PWM drajveri. Prekidač napajanja u takvim vozačima obično je ili tranzistor s efektom polja, ili hrpa AMC7135 linearnih regulatora. Na primjer, ovako izgleda prilično popularan drajver Nanjg 105D:


Attiny13a mikrokontroler sadrži firmware koji određuje logiku svjetiljke. Zatim ću pokazati kako možete učitati drugi firmver na ovaj mikrokontroler da proširite funkcionalnost svjetiljke.

Pozadina

Danas na tržištu postoji uistinu ogroman broj džepnih EDC svjetiljki i, što je karakteristično, svaki proizvođač nastoji izmisliti vlastiti firmware sa svojim jedinstvenim™ kontrolama. Od svih postojeća rješenja Najviše mi se svidio firmware s kojim su donedavno bile isporučene Convoy svjetiljke s Nanjg 105D drajverom. Imao je 2 grupe modova (grupa 1: Min-Medium-Max, grupa 2: Min-Medium-Max-Strobe-SOS). Promjena grupa u njemu izvedena je intuitivno jednostavno: uključite minimalni način rada, nakon nekoliko sekundi svjetiljka će treptati - kliknite gumb i grupa načina rada je prebačena. Nedavno je Convoy počeo isporučivati ​​svoja svjetla s novim firmwareom za biscotti. Ima više mogućnosti (12 grupa načina rada, mogućnost uključivanja ili isključivanja memorije zadnjeg načina rada, pamćenje načina rada kada je isključen (tzv. off-time memory)), ali ima nekoliko značajnih nedostataka, što meni osobno poništava sve prednosti:

  • Složene kontrole. Da biste promijenili grupu modova, morate zapamtiti šamanski slijed klikova na gumb
  • Memorija izvan vremena ne radi kada se koriste osvijetljeni gumbi (poput ovih)
  • Mnoge beskorisne skupine načina, koje se razlikuju samo po redoslijedu pojavljivanja

Kad sam nakupio pristojan zoološki vrt svjetiljki s različitim firmware-om, ali istim upravljačkim programima, odlučio sam ih objediniti tako da ih sve ažuriram s istim firmware-om. Sve bi bilo u redu, ali Nanjg 105D ne možete jednostavno nadograditi na dobri stari firmware s dvije grupe, jer nije slobodno dostupan, a proizvođač je zabranio čitanje dumpa memorije mikrokontrolera, tj. Nema se gdje nabaviti originalni firmware. Ne postoji analog ovog firmvera u repozitoriju firmvera svjetiljke, tako da mi je preostala samo jedna opcija - da sve napišem sam.

Upoznajte Quasar v1.0

Koristeći luxdrv 0.3b firmware od DrJonesa kao osnovu, izgradio sam vlastiti s blackjackom i zabavnim parkovima. Pokušao sam ga učiniti što sličnijim standardnom firmwareu Nanjg 105D i skalabilnijim. Što moj Quasar može:

  • 2 grupe načina rada: (Minimalno - Srednje - Maksimalno - Turbo) i (Minimalno - Srednje - Maksimalno - Turbo - Strobe - Policijsko Strobe - SOS)
  • Strobe evil (frekvencija bljeska oko 12Hz)
  • Novi način rada - policijski strobe - radi isprekidane serije od 5 bljeskova, način rada može biti koristan za bicikliste, jer povećava vidljivost
  • Prebacivanje grupa provodi se kao u tvorničkom firmveru: uključite prvi način rada, pričekajte nekoliko sekundi, kliknite odmah nakon što svjetiljka treperi
  • Izmjenom izvora možete dodati do 16 grupa, u svakoj grupi možete postaviti do 8 načina
  • Koristi se tradicionalna memorija na vrijeme, možete koristiti osvijetljene gumbe bez gubitka funkcionalnosti
  • Kada se baterija isprazni ispod 3 V, svjetiljka počinje smanjivati ​​svjetlinu, ali se ne gasi u potpunosti - koristite baterije sa zaštitom ako se bojite da ih ubijete.
  • Zgodna značajka za provjeru trenutne razine baterije: u bilo kojem načinu rada, napravite 10-20 brzih dopola pritisaka na gumb dok se svjetiljka ne prestane uključivati. Nakon toga, svjetiljka će napraviti od 1 do 4 bljeska, svaki bljesak označava razinu napunjenosti u skladu s tim< 25%, < 50%, < 75% и < 100%.

Na mom githubu možete pronaći izvore, kompajliranu binarnu datoteku s dvije grupe modova i projekt za Atmel Studio. Imajte na umu da se izvori distribuiraju pod licencom CC-BY-NC-SA, a firmware koristite na vlastitu odgovornost bez ikakvih jamstava.

Pribor

Za prijenos prilagođenog firmvera trebat će nam:

  • SOIC isječak Kupi
  • Kupi bilo koji klon Arduino Nano 3.0 za korištenje kao programer
  • Već sam imao Arduino, pa sam odlučio imati zaseban neovisni uređaj za bljeskanje svjetiljki i kupio USBISP programator Kupi
  • Dupont žice za spajanje kopče na programator Kupi

Priprema programera

Za bljeskanje upravljačkog softvera prikladan je obični Arduino Nano 3.0 s učitanom ArduinoISP skicom, ali odlučio sam nabaviti zasebni programator, pa sam kupio USBISP. Ima oblik flash pogona u aluminijskom kućištu:


Izvan kutije, ovaj programator se detektira na računalu kao HID uređaj i radi samo s kineskim pokvarenim softverom; da biste ga koristili s avrdudeom, možete ga ponovno flashirati na USBASP. Da bismo to učinili, čudno, potreban nam je još jedan programer koji radi. Ovdje će nam pomoći Arduino Nano, spojite ga na računalo, otvorite Arduino IDE i otvorite standardni ArduinoISP skicu:


Uklonite komentar iz retka #define USE_OLD_STYLE_WIRING:


I uploadajte skicu u Nano. Sada imamo AVRISP programator koji se može koristiti za ponovno fleširanje našeg USBISP-a u USBASP. Da bismo to učinili, prvo nam treba avrdude, nalazi se u Arduino IDE instalacijskoj mapi duž putanje \hardware\tools\avr\bin. Radi praktičnosti, savjetujem vam da dodate puni put do avrdude.exe varijabli okruženja PATH.

Sada trebamo otvoriti USBISP i staviti ga u mod za programiranje postavljanjem UP kratkospojnika:



Istovremeno, osiguravamo da je Atmega88 ili 88p zalemljen na ploči, kao u mom slučaju:


Ostale skakače, unatoč savjetima na internetu, ne treba dirati, s njima sve radi dobro.

Sada pažljivo pogledamo pinout USBISP programatora, ispisan na njegovom aluminijskom kućištu, i spojimo ga na Arduino Nano:

  • VCC i GND na VCC odnosno GND
  • MOSI do D11
  • MISO do D12
  • SCK do D13
  • RESET na D10

Nisam imao žicu žensko-žensko, pa sam koristio mini-mašinu:


Sljedeći korak je preuzimanje firmwarea usbasp.atmega88-modify.hex, povezivanje Arduina s računalom, pokretanje konzole i odlazak u mapu sa spremljenim firmwareom. Prvo postavimo osigurače naredbom:

Avrdude -p -m88 -c avrisp -b 19200 -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xdd:m

Zatim prenesite firmware naredbom:

Avrdude -p m88p -c avrisp -b 19200 -U flash:w:usbasp.atmega88-modify.hex

Nakon toga uklonite kratkospojnik na USBISP-u, spojite ga na računalo i ako je sve urađeno kako treba, na njemu će zasvijetliti plava LED dioda:


Sada imamo punopravni kompaktni USBASP programator u praktičnom metalnom kućištu.

SOIC isječak

Možete programirati mikrokontrolere bez kopče, lemljenjem žica na odgovarajuće kontakte svaki put, ali to je tako rutinski proces da je bolje ne bacati novac na kopču. Prva stvar koju trebate učiniti nakon što dobijete kopču je "rafljati" kontakte, budući da se izvan kutije nalaze preblizu jedan drugome i nemoguće je pravilno zalemiti žice na njih:


Spojimo kontakte isječka na programator u skladu s pinoutom mikrokontrolera:


Za veću pouzdanost, zalemio sam žice na kopču i cijelu stvar stegnuo termoskupljanjem:


Prijenos firmvera na svjetiljku

Sada kada su programator i stezaljka spremni, jedino što preostaje je zavrnuti glavu svjetiljke, odvrnuti stezni prsten drajvera i ukloniti ga. U većini slučajeva nema potrebe za odlemivanjem žica od drajvera; njihova duljina je dovoljna za pristup mikrokontroleru:


Pričvršćujemo isječak, promatrajući orijentaciju. Referentna točka u ovom slučaju je okrugli simbol na tijelu mikro kruga; označava njegov prvi pin (RESET u našem slučaju):


Provjerite jesu li sve igle kopče uvučene u tijelo. Povezujemo programer s računalom, sada jedino preostaje učitati firmware) Da biste to učinili, idite na GitHub, preuzmite binarnu datoteku quasar.hex, pokrenite konzolu, idite u mapu s binarnom datotekom i izvršite naredbu:

Avrdude -p t13 -c usbasp -u -Uflash:w:quasar.hex:a -Ulfuse:w:0x75:m -Uhfuse:w:0xFF:m

Ako je sve u redu, tada će započeti proces preuzimanja firmvera, u ovom trenutku nikada ne smijete dirati isječak, bolje je uopće ne disati) Ako je firmver uspješno instaliran, izlaz na kraju će biti nešto ovako:


Jednostavno, zar ne? Ali nema veze, s 90% vjerojatnosti, umjesto preuzimanja firmwarea, vidjet ćete ovo:


Razlog najčešće leži u činjenici da novi modeli drajvera imaju kratko spojene pinove 5 i 6 (MISO i MOSI), što onemogućuje programiranje. Stoga, ako se avrdude žali da meta ne odgovara, onda se prije svega naoružamo skalpelom i pažljivo pogledamo ploču, moramo izrezati stazu, kao što je prikazano na slici:


Nakon toga, firmware se obično učitava bez problema. Ako ne, pažljivo pogledajte mikrokontroler, možda uopće nemate Attiny13a, barem sam naišao na drivere od Fasttecha s PIC kontrolerima.

Modifikacija firmvera

Kompajlirani firmware na Githubu je u biti malo napredniji analog originalnog firmware-a, tako da je mnogo zanimljivije sastaviti vlastitu verziju firmware-a sa svojim grupama i modovima. Sada ću vam reći kako to učiniti. Prije svega, preuzmite i instalirajte Atmel Studio sa službene web stranice. Zatim preuzimamo sve datoteke projekta (oni koji znaju koristiti git mogu jednostavno klonirati cijelu repu) i otvaramo Quasar.atsln kroz instalirani studio:


Navest ću najviše zanimljiva mjesta u kodu:

#definiraj VRIJEME ZAKLJUČAVANJA 50

Postavlja vrijeme nakon kojeg će trenutni način biti spremljen. Vrijednost 50 odgovara 1 sekundi, odnosno postavljanjem 100 možete dobiti interval čekanja od 2 sekunde

#definiraj BATTMON 125

Postavlja kritičnu razinu napona na bateriji, nakon čijeg dostizanja će svjetiljka početi slabiti. Za standardni Nanjg 105D, vrijednost od 125 odgovara približno 2,9 volti, ali sve ovisi o vrijednostima otpornika razdjelnika napona na ploči. Ako u potpunosti izbrišete ovaj redak, svjetiljka neće pratiti napon baterije.

#define STROBE 254 #define PSTROBE 253 #define SOS 252

Definicije načina treptanja i digitalnih vrijednosti ne bi se trebale dirati ako bilo koji način nije potreban - odgovarajući redak se može izbrisati, ne zaboravljajući zatim ispraviti deklaracije skupina načina u nizu skupina.

#definiraj BATTCHECK

Uključuje način prikaza razine baterije nakon 16 brzih klikova. Može se ukloniti ako ova značajka nije potrebna.

#definiraj MEM_LAST

Postavlja memoriju posljednjeg načina rada. Moguće su sljedeće vrijednosti: MEM_LAST - svjetiljka je uključena u zadnjem načinu rada koji je bio uključen, MEM_FIRST - svjetiljka je uvijek uključena u prvom načinu rada, MEM_NEXT - svjetiljka je uvijek uključena u sljedećem načinu rada.

#define MODES_COUNT 7 #define GROUPS_COUNT 2

Postavite broj modova u grupi odnosno broj grupa. Usko povezan sa sljedećim nizom grupa:

PROGMEM const grupe bajtova = (( 6, 32, 128, 255, 0, 0, 0), ( 6, 32, 128, 255, STROBE, PSTROBE, SOS ));

Ovdje su navedene same grupe načina rada. Brojevi 6, 32, 128, 255 - vrijednosti svjetline, STROBE, PSTROBE, SOS - oznake posebni režimi. Nulte vrijednosti svjetline se zanemaruju, dakle različite grupe može se postaviti različite količine načini (u ovom slučaju prva grupa ima 4 načina, druga - 7).

Na primjer, ako želite ostaviti jedan način rada sa 100% svjetlinom, to možete učiniti ovako:

#define MODES_COUNT 1 #define GROUPS_COUNT 1 PROGMEM const byte groups = (( 255 ));

Ako su vam potrebne 3 grupe načina rada bez bljeskanja i obrnutim redoslijedom (od maksimuma do minimuma), tada možete učiniti ovo:

#define MODES_COUNT 4 #define GROUPS_COUNT 3 PROGMEM const byte groups = (( 255, 0, 0, 0 ), ( 255, 64, 6, 0 ), ( 255, 128, 32, 6 ));

U ovoj situaciji, u prvoj skupini postoji samo jedan način sa 100% svjetlinom, u drugoj - 3 načina, u trećoj - 4 načina s glatkijim smanjenjem svjetline. Lako i jednostavno, zar ne? Sve što preostaje je kompajlirati izvor u heksadecimalnu datoteku pomoću studija, odaberite "Izdanje" u upravitelju konfiguracije i kliknite "Pokreni bez otklanjanja pogrešaka":


Ako nigdje u kodu niste zeznuli, tada će se direktorij Release pojaviti u mapi projekta, au njemu će biti heksadecimalna datoteka koju treba prenijeti u upravljački program metodom opisanom u prethodnom odjeljku.

To je sve, nadam se da će ovaj priručnik nekome biti od koristi. Ako netko ima bilo kakvih pitanja, slobodno komentirajte)

Povezane publikacije