Pimp el vostre llum LED: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Quan vaig comprar queviures al supermercat Lidl dels Països Baixos, la meva dona es va trobar amb una làmpada LED molt barata (2,99 euros) amb fibres a la part superior. En aquesta làmpada LED hi ha tres LED, un vermell, un verd i un blau que creen un efecte senzill però agradable. La imatge mostra l'aspecte de la làmpada LED. El llum LED utilitza tres bateries AA com a alimentació.

La làmpada LED tenia un desavantatge. A la part inferior de la làmpada LED hi ha un interruptor, de manera que l’encesa i apagada significa que heu d’aixecar la làmpada LED, amb la possibilitat de trencar-la. Aquest desavantatge va iniciar aquest projecte "Pimp your LED Lamp".

La idea era que el control remot de la làmpada LED es controlés de manera que no l’hagueu d’aixecar (només quan canvieu les bateries) cada vegada que vulgueu encendre-ho o apagar-lo. I mentre hi treballava, també vaig canviar els tres LEDs vermells, verds i blaus individuals per tres LED RGB per poder crear més colors i més patrons.

Així, després de completar aquest projecte, la làmpada LED Pimped va acabar amb les següents funcions que es poden controlar mitjançant un control remot Philips RC5 / RC6:

• Standby = Activat / Standby
• Silencia = Valors predeterminats de fàbrica
• Augment de volum = Augment de la brillantor
• Baixar volum = Brillantor baix
• Programa amunt = accelerar
• Programa cap avall = Velocitat
• Dígit 0 = LEDs en color blanc
• Dígit 1 = patró de làmpada LED original, que passa de vermell a blau a verd
• Dígit 2 = Patró de color blanc en moviment
• Dígit 3 = Patró de color RGB en moviment
• Dígit 4 = patró de color arc de Sant Martí
• Dígit 5 = Patró d’esvaiment de color aleatori
• Dígit 6 = Patró de color aleatori en moviment
• Dígit 7 = Patró de color RGB que s’esvaeix
• Dígit 8 = Patró de prova

Sóc un gran fan del microcontrolador PIC i m'agrada tenir el control total del que estic creant, de manera que no he utilitzat cap biblioteca, sinó que he creat totes les parts del programari. Això també era necessari perquè el control de tots els LED mitjançant el programari de modulació d'amplada de pols (PWM) n requereix molt de temps, de manera que el codi s'ha optimitzat per a la velocitat en algunes parts. Els fanàtics d’Arduino poden fer servir, per descomptat, totes les biblioteques disponibles, però crec que heu d’escriure alguna cosa vosaltres mateixos per controlar 9 LED (RGB 3 vegades) mitjançant PWM.

L’electrònica és bastant senzilla i no requereix molts components, de manera que es podria incorporar a la carcassa original del llum LED.

Pas 1: Pas 1: Ingredients de la làmpada

Cal que tingueu el següent per proxenetar aquesta llum LED:

• 1 * llum LED
• 3 * LED RGB
• 1 * microcontrolador PIC 16F1825 + sòcol IC de 14 pins
• 1 * receptor IR TSOP4836
• Condensador ceràmic de 2 * 100nF
• Resistència 1 * 33k
• Resistència de 3 * 150 Ohm
• Resistència de 6 * 120 Ohm
• 3 * piles AA (recarregables)
• 1 * Petit tros de tauleta

Pas 2: Pas 2: Construir l'electrònica

Vegeu l’esquema i les imatges.

L’electrònica consta de dues petites taules de suport, una per als nous LED RGB i una per al microcontrolador. La nova placa amb LED RGB substitueix la placa anterior pel LED vermell, verd i blau. A la imatge es veu la nova placa de LED RGB i la placa LED original.

La placa de microcontrolador està muntada al costat de les parts internes de la carcassa de la làmpada LED i està connectada a la placa LED RGB mitjançant cables.

Com que també vaig programar el controlador PIC mentre desenvolupava la làmpada LED, hi ha una capçalera a la placa, però que no és necessària per al funcionament normal.

Finalment, l'IR rebut està enganxat a la part superior de la placa LED RGB. No volia fer un forat a la carcassa de la làmpada LED i d'aquesta manera encara funciona bé. Per descomptat, cal estar més a prop de la làmpada LED si voleu controlar-la.

Pas 3: Pas 3: el programari

Com ja s'ha esmentat, el programari està escrit per a un PIC16F1825. Va ser escrit a JAL. El programari realitza les tasques principals següents:

• Control de la brillantor dels LED mitjançant la modulació d’amplada de pols. Per a això utilitza dos temporitzadors, un per crear la freqüència d’actualització i un temporitzador per crear la durada del pols, l’encès del LED. La freqüència d’actualització és d’uns 70 Hz, cosa suficient per a que l’ull humà no la noti. Els LED es poden atenuar en 255 passos. Això significa que el temporitzador per controlar la durada funciona a 255 vegades 70 Hz és aproximadament de 18 kHz. A causa d'aquesta freqüència relativament alta, la part del codi es va optimitzar per a la velocitat.
• Descodificació dels missatges del control remot. Per a això utilitza un temporitzador de captura que captura la durada dels bits en cada canvi de la interrupció. El sistema de control remot de Philips utilitza la codificació bifàsica i l’única manera de descodificar els missatges sense malinterpretar el missatge en cas d’interferència és mesurant tant el temps de bits alt com el baix.
• Una funció aleatòria per crear alguns dels patrons aleatoris.
• Creació dels diversos patrons.
• Programari per emmagatzemar i recuperar dades de l'EEPROM.
• Mode de repòs per aturar el processador quan el llum LED està en mode d’espera.
• Per últim, però no menys important, combina-ho tot perquè funcioni.

El controlador PIC funciona amb un rellotge intern amb una freqüència de 32 MHz. S'adjunta el fitxer Intel Hex per programar el controlador PIC.

Pas 4: Pas 4: Funcionament de la làmpada LED

Quan enceneu el llum LED per primera vegada, es fa servir el patró original, que és igual a prémer el dígit 1 del control remot. Es poden utilitzar totes les funcions esmentades anteriorment. Aquest mode de funcionament també es selecciona si premeu el botó Silencia, ja que restableix la llum LED als valors originals.

Si la làmpada LED es posa en espera, continua on estava després d’encendre-la de nou. El llum LED sempre recorda l’últim mode d’operació abans d’entrar en espera, ja que s’emmagatzema a la EEPROM interna del controlador PIC, de manera que fins i tot després de canviar les piles continua amb l’últim mode de funcionament seleccionat.

El vídeo mostra el funcionament de la làmpada LED original a l'esquerra i el funcionament de la làmpada LED Pimped a la dreta. Al vídeo es mostren alguns modes de funcionament, però no tots. L’efecte és millor visible a les fosques i el parpelleig dels LED no és visible amb l’ull humà.

Per descomptat, podeu utilitzar altres làmpades LED per al vostre projecte i espero que aquest projecte us hagi inspirat a crear-ne un.