แมงดาโคมไฟ LED ของคุณ: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

เมื่อซื้อของที่ซูเปอร์มาร์เก็ต Lidl ในเนเธอร์แลนด์ ภรรยาของฉันเจอหลอดไฟ LED ราคาถูกมาก (2.99 ยูโร) ที่มีเส้นใยอยู่ด้านบน ในหลอดไฟ LED นี้มีไฟ LED สามดวง สีแดงหนึ่งดวง สีเขียวหนึ่งดวง และสีน้ำเงินหนึ่งดวง ซึ่งสร้างเอฟเฟกต์ที่เรียบง่ายแต่สวยงาม ภาพแสดงลักษณะของหลอดไฟ LED หลอดไฟ LED ใช้แบตเตอรี่ AA สามก้อนเป็นพลังงาน

หลอดไฟ LED มีข้อเสียอย่างหนึ่ง ที่ด้านล่างของหลอดไฟ LED มีสวิตช์ ดังนั้นการเปิดปิดจึงหมายความว่าคุณต้องยกหลอดไฟ LED ขึ้น โดยมีโอกาสที่หลอดไฟ LED จะหัก ข้อเสียนี้เริ่มต้นโครงการนี้ 'แมงดาโคมไฟ LED ของคุณ'

แนวคิดคือการทำให้รีโมทคอนโทรลของหลอดไฟ LED สามารถควบคุมได้ เพื่อให้คุณไม่ต้องยกขึ้น - เฉพาะเมื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่เท่านั้น - ทุกครั้งที่คุณต้องการเปิดหรือปิด และในขณะที่กำลังทำงานอยู่นั้น ฉันยังเปลี่ยนไฟ LED สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินสามดวงด้วยไฟ LED RGB สามดวง เพื่อให้ฉันสามารถสร้างสีสันและรูปแบบได้มากขึ้น

ดังนั้นหลังจากเสร็จสิ้นโครงการนี้ หลอดไฟ LED Pimped ก็จบลงด้วยคุณสมบัติดังต่อไปนี้ที่สามารถควบคุมได้ทั้งหมดผ่านรีโมทคอนโทรลของ Philips RC5/RC6:

• สแตนด์บาย = เปิด/สแตนด์บาย
• ปิดเสียง = ค่าเริ่มต้นจากโรงงาน
• เพิ่มระดับเสียง = เพิ่มความสว่าง
• ลดเสียง = ลดความสว่าง
• โปรแกรมอัพ = เร่งความเร็ว
• โปรแกรมลง = ลดความเร็ว
• ตัวเลข 0 = ไฟ LED เปิดเป็นสีขาว
• ตัวเลข 1 = รูปแบบหลอดไฟ LED เดิม เปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีน้ำเงินเป็นสีเขียว
• หลักที่ 2 = ลวดลายสีขาวเคลื่อนไหว
• ตัวเลข 3 = การย้ายรูปแบบสี RGB
• หลัก 4 = ลายสีรุ้ง
• หลัก 5 = สีสุ่มลายจาง
• หลัก 6 = การย้ายรูปแบบสีสุ่ม
• ตัวเลข 7 = รูปแบบสี RGB ซีดจาง
• หลัก 8 = รูปแบบการทดสอบ

ฉันเป็นแฟนตัวยงของไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC และชอบที่จะควบคุมสิ่งที่ฉันสร้างได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นฉันจึงไม่ได้ใช้ไลบรารี่ใดๆ แต่สร้างทุกส่วนของซอฟต์แวร์ด้วยตัวเอง สิ่งนี้จำเป็นเช่นกันเนื่องจากการควบคุม LED ทั้งหมดผ่านซอฟต์แวร์ Pulse Width Modulation (PWM) n นั้นใช้เวลานาน ดังนั้นโค้ดจึงได้รับการปรับให้เหมาะสมกับความเร็วในบางส่วน แฟน Arduino สามารถใช้ไลบรารีทั้งหมดที่มีอยู่ได้ แต่ฉันคิดว่าคุณต้องเขียนบางอย่างด้วยตัวเองเพื่อควบคุมไฟ LED 9 (3 RGB) ผ่าน PWM

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ค่อนข้างเรียบง่ายและไม่ต้องการส่วนประกอบจำนวนมาก จึงสามารถประกอบเข้ากับตัวเรือนเดิมของหลอดไฟ LED ได้

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนที่ 1: ส่วนผสมของหลอดไฟ

คุณต้องมีสิ่งต่อไปนี้เพื่อแมงดาหลอดไฟ LED นี้:

• 1 * หลอดไฟ LED
• 3 * ไฟ LED RGB
• 1 * ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC 16F1825 + ซ็อกเก็ต IC 14 พิน
• 1 * ตัวรับสัญญาณ IR TSOP4836
• 2 * 100nF ตัวเก็บประจุเซรามิก
• ตัวต้านทาน 1 * 33k
• ตัวต้านทาน 3 * 150 โอห์ม
• ตัวต้านทาน 6 * 120 โอห์ม
• 3 * AA (ชาร์จใหม่ได้) แบตเตอรี่
• 1 * เขียงหั่นขนมชิ้นเล็ก

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่ 2: การสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ดูแผนผังและรูปภาพ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยเขียงหั่นขนมขนาดเล็กสองอัน อันหนึ่งสำหรับ RGB LED ใหม่และอีกอันสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ บอร์ดใหม่ที่มีไฟ LED RGB แทนที่บอร์ดก่อนหน้าด้วยไฟ LED สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ในภาพคุณจะเห็นทั้งเขียงหั่นขนม RGB LED ใหม่และบอร์ด LED ดั้งเดิม

บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ติดตั้งอยู่ที่ด้านข้างของตัวเรือนหลอดไฟ LED และเชื่อมต่อกับบอร์ด RGB LED ผ่านสายไฟ

เนื่องจากฉันยังตั้งโปรแกรมคอนโทรลเลอร์ PIC ในขณะที่ฉันกำลังพัฒนาหลอดไฟ LED จึงมีส่วนหัวอยู่บนบอร์ด แต่นั่นไม่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติ

ในที่สุด IR ที่ได้รับก็ติดกาวที่ด้านบนของบอร์ด RGB LED ฉันไม่ต้องการทำรูในตัวเรือนของหลอดไฟ LED และด้วยวิธีนี้ มันก็ยังใช้งานได้ปกติ แน่นอนว่าคุณต้องอยู่ใกล้กับหลอดไฟ LED มากขึ้นหากต้องการควบคุม

ขั้นตอนที่ 3: ขั้นตอนที่ 3: ซอฟต์แวร์

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ซอฟต์แวร์นี้เขียนขึ้นสำหรับ PIC16F1825 มันถูกเขียนใน JAL ซอฟต์แวร์ทำงานหลักดังต่อไปนี้:

• การควบคุมความสว่างของ LED โดยใช้การปรับความกว้างพัลส์ สำหรับสิ่งนี้ มันใช้ตัวจับเวลาสองตัว ตัวหนึ่งสำหรับสร้างความถี่การรีเฟรช และตัวจับเวลาหนึ่งตัวสำหรับสร้างระยะเวลาของพัลส์ ซึ่งเป็นเวลาตรงเวลาของ LED ความถี่ในการรีเฟรชอยู่ที่ประมาณ 70 Hz ซึ่งเพียงพอที่สายตามนุษย์จะมองไม่เห็น ไฟ LED สามารถหรี่แสงได้ใน 255 ขั้นตอน ซึ่งหมายความว่าตัวจับเวลาสำหรับควบคุมระยะเวลาทำงานที่ 255 คูณ 70 Hz อยู่ที่ประมาณ 18 kHz เนื่องจากความถี่ที่ค่อนข้างสูงนี้ ส่วนของโค้ดจึงได้รับการปรับให้เหมาะสมกับความเร็ว
• ถอดรหัสข้อความการควบคุมระยะไกล สำหรับสิ่งนี้ จะใช้ตัวจับเวลาการดักจับซึ่งจับระยะเวลาของบิตในการเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้งของการขัดจังหวะ ระบบควบคุมระยะไกลของ Philips ใช้การเข้ารหัสแบบสองเฟสและวิธีเดียวที่จะถอดรหัสข้อความโดยไม่ตีความข้อความผิดในกรณีที่มีการรบกวนคือการวัดทั้งเวลาบิตสูงและต่ำ
• ฟังก์ชันสุ่มเพื่อสร้างรูปแบบสุ่มบางส่วน
• การสร้างลวดลายต่างๆ
• ซอฟต์แวร์สำหรับจัดเก็บและดึงข้อมูลจาก EEPROM
• โหมดสลีปเพื่อหยุดโปรเซสเซอร์เมื่อหลอดไฟ LED อยู่ในโหมดสแตนด์บาย
• สุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด รวมทุกอย่างเข้าด้วยกันเพื่อให้มันทำงาน

ตัวควบคุม PIC ทำงานบนนาฬิกาภายในด้วยความถี่ 32 MHz ไฟล์ Intel Hex ถูกแนบสำหรับการเขียนโปรแกรมคอนโทรลเลอร์ PIC

ขั้นตอนที่ 4: ขั้นตอนที่ 4: การใช้งานหลอดไฟ LED

เมื่อคุณเปิดหลอดไฟ LED เป็นครั้งแรก จะใช้รูปแบบเดิมซึ่งเท่ากับการกด Digit 1 บนรีโมทคอนโทรล สามารถใช้ฟังก์ชันทั้งหมดที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ได้ โหมดการทำงานนี้จะถูกเลือกด้วยหากคุณกดปุ่มปิดเสียง เนื่องจากจะเป็นการรีเซ็ตหลอดไฟ LED เป็นค่าดั้งเดิม

หากหลอดไฟ LED อยู่ในโหมดสแตนด์บาย ไฟจะยังคงอยู่ในตำแหน่งเดิมหลังจากเปิดสวิตช์อีกครั้ง หลอดไฟ LED จะจดจำโหมดการทำงานสุดท้ายก่อนจะเข้าสู่โหมดสแตนด์บายเสมอ เนื่องจากโหมดนี้ถูกเก็บไว้ใน EEPROM ภายในของตัวควบคุม PIC ดังนั้นแม้หลังจากเปลี่ยนแบตเตอรี่แล้ว โหมดการทำงานที่เลือกล่าสุดจะยังคงดำเนินต่อไป

วิดีโอแสดงการทำงานของหลอดไฟ LED เดิมทางด้านซ้ายและการทำงานของหลอดไฟ LED แบบ Pimped ทางด้านขวา ในวิดีโอจะแสดงโหมดการทำงานบางโหมดแต่ไม่ทั้งหมด เอฟเฟกต์จะมองเห็นได้ชัดเจนขึ้นในที่มืดและไฟ LED กะพริบไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

แน่นอน คุณสามารถใช้หลอดไฟ LED อื่นๆ สำหรับโครงการของคุณได้ และฉันหวังว่าโครงการนี้เป็นแรงบันดาลใจให้คุณสร้างโคมไฟของคุณเอง