Modifica la tua lampada a LED: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Durante l'acquisto di generi alimentari al supermercato Lidl nei Paesi Bassi, mia moglie si è imbattuta in una lampada a LED molto economica (2,99 Euro) con fibre nella parte superiore. In questa lampada a LED ci sono tre LED, uno rosso, uno verde e uno blu che creano un effetto semplice ma carino. L'immagine mostra l'aspetto della lampada a LED. La lampada a LED utilizza tre batterie AA come alimentazione.

La lampada a LED aveva uno svantaggio. Nella parte inferiore della lampada a LED c'è un interruttore, quindi l'accensione e lo spegnimento significa che devi sollevare la lampada a LED, con la possibilità di rompere la lampada a LED. Questo svantaggio ha avviato questo progetto "Pimp your LED Lamp".

L'idea era quella di rendere la Lampada LED controllabile da remoto in modo da non doverla sollevare – solo quando si cambiano le batterie – ogni volta che si vuole accenderla o spegnerla. E mentre ci lavoravo, ho anche cambiato i tre singoli LED rosso, verde e blu con tre LED RGB in modo da poter creare più colori e più motivi.

Quindi, dopo aver completato questo progetto, la lampada LED Pimped ha le seguenti caratteristiche che possono essere controllate tramite un telecomando Philips RC5/RC6:

• Standby = On/Standby
• Muto = Impostazioni di fabbrica
• Aumento volume = Aumento luminosità
• Volume giù = luminosità giù
• Program Up = Accelerazione
• Program Down = Speed Down
• Cifra 0 = LED accesi di colore bianco
• Cifra 1 = modello originale della lampada a LED, che cambia da rosso a blu a verde
• Cifra 2 = Motivo colore Moving White
• Cifra 3 = Motivo colore RGB in movimento
• Cifra 4 = motivo colore arcobaleno
• Cifra 5 = modello di dissolvenza del colore casuale
• Cifra 6 = Motivo colore casuale in movimento
• Cifra 7 = motivo di colore RGB in dissolvenza
• Cifra 8 = modello di prova

Sono un grande fan del microcontrollore PIC e mi piace avere il pieno controllo di ciò che sto creando, quindi non ho usato nessuna libreria ma ho creato io stesso tutte le parti del software. Ciò era necessario anche perché il controllo di tutti i LED tramite il software Pulse Width Modulation (PWM) n richiede molto tempo, quindi il codice è stato ottimizzato per la velocità in alcune parti. I fan di Arduino possono ovviamente utilizzare tutte le librerie disponibili, ma penso che sia necessario scrivere qualcosa da soli per controllare 9 LED (3 volte RGB) tramite PWM.

L'elettronica è abbastanza semplice e non necessita di molti componenti quindi potrebbe essere montata tutta nell'alloggiamento originale della Lampada LED.

Passaggio 1: Passaggio 1: Ingredienti della lampada

È necessario disporre di quanto segue per sfruttare questa lampada a LED:

• 1 * Lampada a LED
• 3 * LED RGB
• 1 * microcontrollore PIC 16F1825 + presa IC a 14 pin
• 1 * ricevitore IR TSOP4836
• Condensatore ceramico 2 * 100nF
• Resistenza 1 * 33k
• Resistenza 3 * 150 Ohm
• Resistenza 6 * 120 Ohm
• 3 batterie AA (ricaricabili)
• 1 * Piccolo pezzo di breadboard

Passaggio 2: Passaggio 2: Costruire l'elettronica

Vedere il diagramma schematico e le immagini.

L'elettronica è composta da due piccole breadboard, una per i nuovi LED RGB e una per il microcontrollore. La nuova scheda con LED RGB sostituisce la precedente scheda con LED Rosso, Verde e Blu. Nella foto vedete sia la nuova breadboard LED RGB che la scheda LED originale.

La scheda del microcontrollore è montata sul lato degli interni dell'alloggiamento della lampada LED ed è collegata alla scheda LED RGB tramite fili.

Dato che ho anche programmato il controller PIC mentre stavo sviluppando la lampada a LED, c'è un'intestazione sulla scheda ma non è necessaria per il normale funzionamento.

Infine l'IR ricevuto è incollato sopra la scheda LED RGB. Non volevo fare un buco nell'alloggiamento della Lampada LED e in questo modo funziona ancora bene. Ovviamente devi essere più vicino alla lampada a LED se vuoi controllarla.

Passaggio 3: Passaggio 3: il software

Come già accennato, il software è scritto per un PIC16F1825. Era scritto in JAL. Il software svolge le seguenti attività principali:

• Controllo della luminosità dei LED utilizzando la modulazione dell'ampiezza dell'impulso. Per questo utilizza due timer, uno per creare la frequenza di refresh e un timer per creare la durata dell'impulso, il tempo di accensione del LED. La frequenza di refresh è di circa 70 Hz, sufficiente per non essere notata dall'occhio umano. I LED possono essere dimmerati in 255 passi. Ciò significa che il timer per il controllo della durata funziona a 255 volte 70 Hz è di circa 18 kHz. A causa di questa frequenza relativamente alta, la parte del codice è stata ottimizzata per la velocità.
• Decodifica dei messaggi del telecomando. Per questo utilizza un timer di cattura che cattura la durata dei bit ad ogni cambio dell'interrupt. Il sistema Philips Remote Control utilizza la codifica bifase e l'unico modo per decodificare i messaggi senza interpretare erroneamente il messaggio in caso di interferenza è misurare il tempo di bit alto e basso.
• Una funzione casuale per creare alcuni dei modelli casuali.
• Creazione dei vari modelli.
• Software per memorizzare e recuperare dati dalla EEPROM.
• Modalità sospensione per arrestare il processore quando la lampada LED è in modalità standby.
• Ultimo ma non meno importante, combinando tutto insieme per farlo funzionare.

Il controller PIC funziona con un clock interno con una frequenza di 32 MHz. Il file Intel Hex è allegato per la programmazione del controller PIC.

Passaggio 4: Passaggio 4: Funzionamento della lampada a LED

Quando accendi la lampada a LED per la prima volta, viene utilizzato il modello originale, che equivale a premere la cifra 1 sul telecomando. Tutte le funzioni menzionate in precedenza possono essere utilizzate. Questa modalità di funzionamento viene selezionata anche se si preme il pulsante Mute poiché questo ripristina la lampada LED ai suoi valori originali.

Se la lampada a LED viene messa in standby, continua dove si trovava dopo essere stata riaccesa. La lampada a LED ricorda sempre l'ultima modalità di funzionamento prima di andare in standby poiché è memorizzata nella EEPROM interna del controller PIC, quindi anche dopo aver cambiato le batterie continua con l'ultima modalità di funzionamento selezionata.

Il video mostra il funzionamento della Lampada LED originale a sinistra e il funzionamento della Lampada LED Pimped a destra. Nel video vengono mostrate alcune modalità di funzionamento ma non tutte. L'effetto è meglio visibile al buio e il lampeggio dei LED non è visibile con l'occhio umano.

Ovviamente puoi usare altre lampade a LED per il tuo progetto e spero che questo progetto ti abbia ispirato a crearne una tua.