Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

LedLight - lampa bluetooth

.:KoSik:. 18 Cze 2014 16:25 17013 32
  • LedLight - lampa bluetooth

    To jest mój pierwszy projekt w tym dziale więc proszę o wyrozumiałość :D

    Projekt LED Light powstał dzięki mojemu bzikowi na punkcie energooszczędności. Mianowicie miałem lampę pokojową wyposażoną w żarnik 150W. Jak na tak dużą moc wcale nie dawał zbyt dużo światła, a pochłaniał znaczne ilości energii.

    Zacząłem więc projektować lampę z kilkoma Power LED’ami ale pozostawał problem sterowania. Najpierw wymyśliłem przewodowy pilot z przyciskami pojemnościowymi ale w zasadzie nie miałem pomysłu jak to wszystko poskładać w jedną całość (przecież nie przyczepię tyrtytką do lampy :D ). Wpadł mi do głowy pomysł wykorzystania pilota od telewizora ale przecież IRDA to już przeżytek.

    Właściwie przez przypadek wpadłem na post kolegi Ariek44 na forum ATNEL: AVR + Bluetooth i Android i tak zaczęła się moja przygoda z bluetooth’em i androidem.

    W miarę powstawania schematu doszły jeszcze 24 LED’y RGB i w sumie 12 LED’ów 1W.


    Przechodząc do rzeczy, całość sterowana jest przez ATmegę88, zasilana z zewnętrznego zasilacza 12V/4A i 3 wewnętrznych 2x5V i 3,3V. Problem powstał przy próbie znalezienia jakiegoś sensownego drivera, który by te LED’y uciągnął. Niestety nie znalazłem nic co by mi się spodobało więc zastosowałem tranzystor MOSFET-P w układzie buck converter sterowany PWM. Jak wiemy POWER LED’y sterujemy prądem więc powstał układ pomiarowy na tanim i niestety mało dokładnym wzmacniaczu LM358.

    LED’y RGB sterowane są software’owym PWM za pomocą MOSFET IRF7101 w obudowach SO8.

    Do tego wszystkiego jest jeszcze czujnik temperatury na 1-wire, wentylator i moduł bluetooth HC-06.


    Nie obeszło się bez błędów :cry: Stabilizator 78M05 dla LED RGB nie był wystarczający (0,5A) więc wymieniłem na 7805 TO220 (1,5A) i gdzieś pominąłem rezystor podciągający linię 1-wire. Na schematach zostało to poprawione.

    Mogłem też zastosować zwykły czujnik temperatury, bo komunikacja po 1wire trochę trwa i rozjeżdża się PWM software'owy. Rozwiązałem przez wyłączenie odczytu temperatury gdy PowerLEDy wyłączone.

    Płytkę wykonałem metodą termotransferu i pokryłem lakierem do szkła (używałem go pierwszy raz i nie do końca jestem zadowolony z efektu).

    Chętnym mogę udostępnić źródła.

    LedLight - lampa bluetooth LedLight - lampa bluetooth LedLight - lampa bluetooth LedLight - lampa bluetooth LedLight - lampa bluetooth


    Link



    Zapomniałem dodać, że lampa posiada 4 tryby pracy:
    1: stałe światło
    2: gradient - 2 kolory zmieniają się między sobą w wyznaczonym czasie
    3: powolne wyłączanie
    4: powolne włączanie

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    Offline 
    .:KoSik:. napisał 577 postów o ocenie 236, pomógł 19 razy. Mieszka w mieście Kielce. Jest z nami od 2006 roku.
  • #2
    h3c4
    Poziom 14  
    Witam..

    Fajny projekcik, mnie interesuje jednak sprawa Andka.
    Czy program został napisany w basic4android ? i skąd ten fajny komponent do wyboru koloru ?..

    Pozdrawiam..
  • #3
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    Cytat:
    Czy program został napisany w basic4android ?


    Tak. Program napisany w basic4android.

    Cytat:
    skąd ten fajny komponent do wyboru koloru ?


    To zwykły obraz w dobrej rozdzielczości. Aplikacja pobiera próbkę koloru ze zdjęcia. Nie jest to dobra praktyka ale na potrzeby projektu wystarcza.
    Niestety dla mnie napisanie funkcji rysującej coś podobnego w jakimś przyzwoitym czasie jest na tą chwilę nieosiągalne.
  • #4
    Hoptymista
    Poziom 14  
    Dalo by rade pokazac schemat?
  • #5
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #6
    nouki
    Poziom 25  
    Witam.

    A czy układ CAT4101TV-T75 nie nadawał się do sterowania białymi ledami ?

    Ma regulowany prąd i jest dość tani.

    Pozdrawiam.
  • #7
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    Hoptymista napisał:
    Dalo by rade pokazac schemat?

    Dałoby. Tylko nie wiem jak wyeksportować inaczej niż tylko do zdjęcia.
    LedLight - lampa bluetooth

    R-MIK napisał:
    Dlaczego nie użyłeś sprzętowego PWM-a?

    Użyłem do sterowania PowerLEDami. Atmega88 ma 3 sprzętowe PWM'y więc i tak brakowałoby jednego.

    nouki napisał:
    A czy układ CAT4101TV-T75 nie nadawał się do sterowania białymi ledami ?

    Z PDF wynika, że "LED Pin Current Up to 1A" więc w tej konfiguracji nie, ponieważ teraz wyciągam 1,3A. Poza tym gdzie w tym byłaby zabawa :D
    Jest też pewien mankament. Cewka w obwodzie PowerLED trochę piszczy. Trzeba zastosować jakąś "porządną" lub dosyć szczelną obudowę.
    ...i żebyśmy się dobrze zrozumieli napisałem, że nie znalazłem rozwiązania, które by mi się podobało. Nie pisałem, że się nie da. Na pewno są dużo prostsze sposoby.
  • #8
    aragog
    Poziom 10  
    Dobrze rozumiem że ta lampka zastępuje normalne oświetlenie w pokoju?

    Jakie mniej-więcej koszty poniosłeś? Ile pobiera prądu w stanie świecenia a ile w stanie "czuwania"?
  • #9
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    aragog napisał:
    Dobrze rozumiem że ta lampka zastępuje normalne oświetlenie w pokoju?


    Zastępuje to mocno powiedziane. Na wieczór przy oglądaniu TV w zupełności wystarcza. Ta lampa ogólnie tak była zaprojektowana i w oryginale (z żarnikiem halogenowym) dawała mniej więcej tyle samo światła. Jej strumień świetlny skierowany jest w jedną stronę, na dodatek jest dosyć wysoka i nie ma miejsca na rozproszenie światła. Zanim zmontowałem ją w całość to postawiona na podłodze radziła sobie dużo lepiej.
    Ja w pokoju mam ciemnoniebieskie ściany, które pochłaniają dużo światła więc efekt nie jest piorunujący.

    aragog napisał:
    Jakie mniej-więcej koszty poniosłeś?

    Bez radiatora z wentylatorem i obudowy:
    PowerLed 20zł
    RGB Led 30zł
    Bluetooth 40zł
    Reszta jakieś 40-50zł
    Zasilacz 30zł
    SUMA 160-170zł

    aragog napisał:
    Ile pobiera prądu w stanie świecenia a ile w stanie "czuwania"?

    Pomiary na 12V:
    Same PowerLed 1,3A + wentylator
    Pełne obciążenie 2,25A + wentylator
    StandBy ok 30mA (ciężko zmierzyć bo pomiar zmienia się cyklicznie między 30 a 60mA - chyba dlatego, że miga dioda od bluetooth :D )


    Więcej zdjęć: http://kosik.bloa.pl/moje-projekty/led-light/
  • #10
    GanzConrad
    Poziom 23  
    Bardzo fajny projekcik. Zastanawia mnie jedynie kwestia pomiaru prądu: w pewnym momencie wskazanie spada do 5mA, mimo, że załączonych jest 12 power ledów (co prawda na "ćwierć gwizdka"). Pisałeś o niedokładności pomiaru, nie da się tego jakoś skalibrować? Porównywałeś to z jakimś miernikiem?
    Jeśli pisane w C i jest możliwość to poproszę o źródła.
  • #11
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    Właściwie nie da się skalibrować, bo charakterystyka pracy tego wzmacniacza nie jest liniowa (to bardzo delikatnie powiedziane :D ) i trzeba by pomiar tablicować. Poza tym PWM wprowadza niestety lekkie pulsacje.
    Można nieco to poprawić ale o pomiarach porównywalnych z miernikiem można zapomnieć.
    Właściwie nie porównywałem pomiarów z miernikiem, tzn. interesował mnie górny punkt. Czyli porównałem pomiar na mierniku ze wskazaniem ADC ale tylko w górnym punkcie.
    Reszta mnie tak naprawdę nie interesowała, bo nie zakładałem wyświetlania pomiaru na tablecie. Dopiero w późniejszym czasie dołożyłem taki "bajer".
    Przy normalnym użytkowaniu to nie będzie potrzebne i chyba wyłączę to wyświetlanie prądu.

    Źródła:
  • #12
    aragog
    Poziom 10  
    Tak z ciekawości sprawdziłem i koszty wykonania zwrócą ci się po ok 2600h (przyjmując średni pobór prądu w trakcie świecenia 1,5A i kosztach energii elektrycznej 0.5zł/kWh oraz nie uwzględniając kosztów ewentualnej wymiany żarówek 150W) czyli przyjmując świecenie 5h/dobę ok 1,5 roku (520dni).
  • #13
    Hoptymista
    Poziom 14  
    Można wiedzieć gdzie kupowane były wszystkie diody?
  • #14
    ralf13526
    Poziom 14  
    aragog coś źle to liczyłeś te 12 power ledów zastępuje co najwyżej żarówke 60 watów, a same ledy grzeją się jak żarówka więc tak dużej ekonomi tu nie ma.
  • #15
    androot
    VIP Zasłużony dla elektroda
    ralf13526 napisał:
    aragog coś źle to liczyłeś te 12 power ledów zastępuje co najwyżej żarówke 60 watów, a same ledy grzeją się jak żarówka więc tak dużej ekonomi tu nie ma.


    Skąd masz taką informację? Licząc lekko że 1W to 100lm światła to mamy 1200lm, co jest mniej więcej tyle co ze 100W żarówki.
    PowerLEDy Cree mają ok. 150lm/1W.

    Co znaczy że "grzeją się jak żarówka"? 12W LED to mniej niż 12W ciepła.
  • #16
    aragog
    Poziom 10  
    Liczyłem wg danych które podał .:KoSik:.
  • #17
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    ralf13526 napisał:
    aragog coś źle to liczyłeś te 12 power ledów zastępuje co najwyżej żarówke 60 watów, a same ledy grzeją się jak żarówka więc tak dużej ekonomi tu nie ma.


    To fakt, że diody to jakiś chiński shit ale trochę przesadziłeś! U góry masz na jednym zdjęciu porównanie. Zdjęcia zrobione przy tych samych ustawieniach aparatu więc mniej więcej oddają rzeczywistość.
    Ciężko jest porównywać, bo temperatura barwowa jest różna.
    Jedyne co mogę powiedzieć na 100% to to, że teraz lampa nie świeci słabiej niż na halogenie.
  • #18
    Hoptymista
    Poziom 14  
    Jakiej biblioteki do EAGLE użyłeś dla diod 3w?
  • #19
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    Hoptymista napisał:
    Jakiej biblioteki do EAGLE użyłeś dla diod 3w?


    W załączniku biblioteki. 1W z biblioteki "led" (ktoś dziwnie narysował radiator pod nimi i autorouter go nie omija), a RGB z "moje" (u mnie kolory się nie zgadzają :D ).

    Dorzucam jeszcze na szybko napisany program, który tworzy tablicę korekty gamma dla led'ów.
  • #20
    pan_kotek
    Poziom 20  
    Na jakiej zasadzie odbywa się transfer ciepła od diody do radiatora, czy to jest przewodzące ciepło PCB?
  • #21
    Hoptymista
    Poziom 14  
    Możesz wyjaśnić jak działa przetwornica typu buck w tym konkretnym zastosowaniu? Sory ale schemat jest tak nie czytelny, że nie mogę nic z niego wyczytać.
  • #22
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    pan_kotek napisał:
    Na jakiej zasadzie odbywa się transfer ciepła od diody do radiatora, czy to jest przewodzące ciepło PCB?

    W PCB nawiercone są otwory :D Nóżki od diód podgięte są do góry i diody wciśnięte w otwory.

    Hoptymista napisał:
    Możesz wyjaśnić jak działa przetwornica typu buck w tym konkretnym zastosowaniu? Sory ale schemat jest tak nie czytelny, że nie mogę nic z niego wyczytać.


    Wiem, że schemat masakra :oops: Następny będzie lepszy. Powstawał długo i zmieniany był chyba z 1000 razy.
    Buck converter tutaj działa jako typowy filtr dolnoprzepustowy.
    Po pierwsze jak mi się wydawało sterowanie prosto z pwm powodowało, by przekraczanie prądu maksymalnego diody, a to z kolei jej szybsze zużycie.
    Po drugie nie mogłem sobie poradzić z pomiarem prądu. Jako, że dioda jest odbiornikiem typowo rezystancyjnym, odczyt ADC skakał jak szalony.
    To nie jest tak naprawdę super rozwiązanie, bo wprowadza znaczne opóźnienia przy pomiarach.
    Próbowałem załączać ADC z przerwania timera sterującego PWM ale bez efektu.
  • #23
    Hoptymista
    Poziom 14  
    To znaczy, ze buck dziala tak, ze pwm'em sterujesz prądem diody a pomiar prądu daje sprzężenie zwrotne do odpowiedniego jej wysterowania?
  • #24
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    Hoptymista napisał:
    To znaczy, ze buck dziala tak, ze pwm'em sterujesz prądem diody a pomiar prądu daje sprzężenie zwrotne do odpowiedniego jej wysterowania?

    Tak
  • #25
    Hoptymista
    Poziom 14  
    Mimo wszystko przetwornica dziala czyli pomiar pradu jest dokonywany. Jak tego dokonales? Tego elementu tylko nie rozumiem. Co robi lm358 w tym ukladzie?
  • #26
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    Hoptymista napisał:
    Mimo wszystko przetwornica dziala czyli pomiar pradu jest dokonywany. Jak tego dokonales? Tego elementu tylko nie rozumiem. Co robi lm358 w tym ukladzie?


    LM358 mierzy spadek napięcia na rezystorze pomiarowym, wzmacnia go i zwraca napięcie, które bez problemu możemy zmierzyć ADC. Rysunek powinien wyjaśnić sprawę :D
    Zrzuty dla 3 wartości wypełnienia PWM. Na XMM2 masz pomiar napięcia na wyjściu z tego wzmacniacza.
    LedLight - lampa bluetooth
  • #27
    Rafał 116
    Poziom 17  
    .:KoSik:. napisał:
    W PCB nawiercone są otwory Nóżki od diód podgięte są do góry i diody wciśnięte w otwory.


    Jesteś pewien że diody mają odpowiednie chłodzenie? Fakt że diody muszą mieć dobre odprowadzenie ciepła jest bolączka przy projektowaniu latarek itp. na powerledach.
  • #28
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    Całą powierzchnia dolegają do radiatora. Posmarowane uprzednio pastą termo-przewodzącą. Tak, jestem pewien.
  • #29
    FastProject
    Poziom 28  
    .:KoSik:. napisał:

    R-MIK napisał:
    Dlaczego nie użyłeś sprzętowego PWM-a?

    Użyłem do sterowania PowerLEDami. Atmega88 ma 3 sprzętowe PWM'y więc i tak brakowałoby jednego.


    Atmega88 ma 6 sprzętowych PWM, co prawda tylko dwa 10-bit, ale 8 bitowe po zastosowaniu dobrego drivera (np LM3409 ) w zupełności wystarczą.
  • #30
    .:KoSik:.
    Poziom 18  
    FastProject napisał:
    Atmega88 ma 6 sprzętowych PWM, co prawda tylko dwa 10-bit, ale 8 bitowe po zastosowaniu dobrego drivera (np LM3409 ) w zupełności wystarczą.

    To fakt. Mój błąd. Nie wiedziałem :cry: