Tējas gaismas klons: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šajā pamācībā es mazliet sīkāk pastāstīšu par ceļu, kas ved uz šo projektu, un par to, kā es nonācu pie rezultāta, tāpēc tas prasa mazliet vairāk lasīšanas.

Mājās mums ir diezgan daudz elektronisko tējas lukturu, tādi no Philips, kurus var uzlādēt bezvadu režīmā. Iepriekš esmu izveidojis pamācību saistībā ar šo tēmu, skatiet tējas gaismas uzlādes monitoru.

Pēc kāda laika šīs tējas lampas pārstāj darboties, jo uzlādējams akumulators ir bojāts. Šīs problēmas risināšanai ir divas iespējas:

1. Jūs izmetat tējas gaismu un nopērkat jaunu
2. Jūs nomaināt atkārtoti uzlādējamu akumulatoru

Izmēģināju otro variantu. Šīs instrukcijas pēdējā solī redzamais video parāda, kā jūs to varat izdarīt. Šis videoklips arī parāda, kā Philips gadu gaitā pārveidoja šīs tējas lampas, padarot to ražošanu lētāku, bet diemžēl saīsināja šo tējas lampu kalpošanas laiku. Turklāt es pamanīju, ka, izmantojot jaunākos lētākos dizainus, ir grūti ieslēgt un izslēgt tējas gaismu. Tam tas tiek izmantots kā slīpuma slēdzis, taču acīmredzot tie ne vienmēr darbojas ļoti labi.

Kad pirmo reizi nomainīju uzlādējamo bateriju, tējas lampiņa nedarbojās. Es sāku domāt, ka varbūt tējas lampiņa tur kaut kādu skaitītāju, lai redzētu, cik bieži tā tiek izmantota, un tad vairs neieslēdzas. Tas bija iemesls šī projekta uzsākšanai, jo es gribēju tējas lampu, kas darbotos mūžīgi, protams, reizi pa reizei nomainot uzlādējamo bateriju.

Man jāatzīst, ka manas sliktās domas bija nepareizas, kad esat nomainījis akumulatoru - pat tad, kad tas ir uzlādēts -, tējas gaisma ļoti drīz jāievieto lādētājā, lai tā atkal darbotos. Es nezinu, kāpēc tā, bet tas ir jādara, lai ieslēgtu tējas gaismu.

Jebkurā gadījumā es jau sāku gatavot savu tējas gaismu, kas darbotos tāpat kā Philips tējas lampiņa. Es analizēju elektroniku un modeli, ko Philips izmanto, lai radītu jauku sveces efektu. Sākotnējā elektronika bija nedaudz sarežģītāka, nekā es gaidīju, tāpēc es nolēmu izveidot savu vienkāršāku dizainu. Es varēju izdomāt sveces efekta modeli, analizējot modeli osciloskopā. Tiek pievienoti daži šī modeļa daļas ekrānuzņēmumi. Zems signāls nozīmē, ka gaismas diode ir ieslēgta.

Kā jau minēts, mans dizains kļuva vienkāršāks nekā Philips dizains, un tas dara to, kas tam jādara. Es atkārtoti izmantoju korpusu, gaismas diodes, slīpuma slēdzi un spoli no tējas gaismas, kas vairs nedarbojās, un izveidoju savu versiju ar PIC12F615, izmantojot ierīces vadību, izmantojot programmēšanas valodu JAL.

1. darbība: sākotnējās tējas gaismas analīze

Pirms klona izgatavošanas man vajadzēja saprast, kā darbojas sākotnējā tējas gaisma, bet es to varēju saprast tikai daļēji, jo tas bija sarežģītāk, nekā es sākotnēji domāju.

Mērījumi atklāja sekojošo:

• Sveces raksts ir pseido nejaušs, jo pēc kāda laika tas tiek atkārtots, ja spilgtumu maina tikai divu gaismas diodes augšējā gaisma. Apakšējā gaismas diode nepārtraukti deg. Skatiet video par to, kā tas darbojas
• Tējas gaismā tiek izmantoti divi augsta spilgtuma gaismas diodes, izmantojot aptuveni 7 mA strāvu uz vienu LED
• Ierīce izslēdzas, kad akumulatora spriegums nokrītas zem 2,1 volta
• Atkarībā no konstrukcijas (skatiet videoklipu šīs instrukcijas pēdējā solī) NiMH akumulators tiek uzlādēts ar strāvu, kas svārstās no 11 mA līdz 37 mA

2. solis: Klona projektēšana

Shematiskajā diagrammā jūs redzat, kā es izstrādāju klonu. Var izdalīt šādas daļas:

• Taisngrieža tilts, izmantojot četras 1N5818 Schottky diodes. Šāda veida diodes izmantošanas iemesls ir zemsprieguma kritums. Šis tilts pārveido maiņstrāvas spriegumu no spoles uz ierīces līdzstrāvas spriegumu.
• Kondensators C1. Šķiet, ka tas nav svarīgi, taču šis kondensators rada uzlādes spoles rezonansi, kā rezultātā rodas augstsprieguma svārstības. Bez šī kondensatora spole neradītu ierīcei pietiekamu jaudu. Divos osciloskopa ekrānuzņēmumos redzat spoles izejas spriegumu, kad tas ir ievietots lādētājā bez (viena pīķa) un ar (sinusa signālu) kondensatoru.
• Šajā dizainā Zenera diode D5 ar vērtību 5V1 šķiet mazliet dīvaina, jo divu NiMH bateriju dēļ barošanas spriegums nepārsniedz 2,5 V. Tomēr, ja šīs baterijas kļūst par mūža beigām, to spriegums palielinās un sprieguma maksimumi no uzlādes spoles kļūs augstāki par maksimālo spriegumu, ko PIC var izturēt - kas, ja 5,5 V -, Zener samazina šīs smailes, aizsargājot PIC šajā situācijā.
• Slīpuma slēdzis ir savienots ar PIC pārtraukšanas tapu. Tas garantē, ka PIC pamodīsies pēc tam, kad tas būs izslēgts.
• PIC kontrolē abus gaismas diodes tieši no divām ostām.

Šajā konstrukcijā akumulatoru uzlādes strāva ir aptuveni 17 mA, ja tos ievieto bezvadu lādētājā. Bateriju ietilpība ir 300 mAh. Šāda veida akumulators ir pilnībā uzlādēts, ja tas tiek uzlādēts 14 stundas ar strāvu 1/10 no jaudas, tātad šajā gadījumā 30 mA. Tas nozīmē, ka ierīce nekad netiks pilnībā uzlādēta, ja vien tā netiks uzlādēta divas reizes. Videoklipā par akumulatora nomaiņu šīs pamācības beigās jūs arī redzat, ka Philips jaunākajā dizainā izmanto atkārtoti uzlādējamas baterijas ar jaudu 160 mAh.

Video var redzēt oriģinālās tējas gaismas un klona darbību. Vai redzat, kurš no tiem ir oriģināls un kurš - klons?

3. darbība. Nepieciešamās sastāvdaļas un klona veidošana

Šim projektam jums ir jābūt šādām sastāvdaļām:

• Maizes dēļa gabals
• PIC mikrokontrolleris 12F615
• 8 kontaktu IC ligzda
• Diodes: 4 * 1N5819, 1 * BZX85C5V1
• 2 * 100nF keramikas kondensatori
• Rezistori: 1 * 1MOhm, 2 * 56 omi
• 2 * 3 mm augsts spilgts LED (no vecas tējas gaismas)
• Slīpuma slēdzis (no vecās tējas gaismas)
• Uzlādējiet spoli no vecās tējas lampas
• Korpuss no vecas tējas gaismas

Skatiet shematisko diagrammu iepriekšējā sadaļā, kā savienot komponentus.

Tā kā dizains neizmanto nevienu SMD komponentu, tam ir nepieciešams vairāk vietas nekā sākotnējai versijai. Tāpēc maizes dēlis tika sagriezts tā, lai tam būtu vairāk vietas sānos. Tas darbojas tikai tad, ja jums ir augsta tējas gaisma. Ir arī mazāka versija (skatiet videoklipu šīs instrukcijas pēdējā solī), taču dizains nebūs piemērots, ja vien to neveidosit ar SMD komponentiem.

Attēlos redzat, kā ierīce tika uzbūvēta. Ņemiet vērā, ka augšējais LED ir uzstādīts maizes dēļa lodēšanas pusē, lai to varētu novietot virs otra led.

4. solis: programmatūra

Kā jau minēts, programmatūra ir rakstīta PIC12F615, izmantojot JAL programmēšanas valodu.

Sākotnēji PIC būs ieslēgts miega režīmā, kad tas tiks ieslēgts pirmo reizi, un šajā stāvoklī patērēs maz enerģijas.

Programmatūra veic šādus uzdevumus:

• Kad ierīce ir pagriezta otrādi, slīpuma slēdzis saskarsies ar zemi, kas modinās PIC no miega.
• Pēc pamodināšanas apakšējā gaismas diode tiks ieslēgta, un augšējā gaisma izmantos klonētu Philips sveču rakstu, lai mainītu gaismas diodes spilgtumu.
• Darbības laikā PIC mērīs barošanas spriegumu, izmantojot iebūvēto analogo-ciparu pārveidotāju (ADC). Kad šis spriegums nokrītas zem 2,1 V, tas izslēgs gaismas diodes un ieslēgs PIC miega režīmā. PIC joprojām varētu darboties labi pie 2,1 V sprieguma, taču nav labi, ja uzlādējamās baterijas ir pilnībā iztukšotas.

Salīdzinot ar klonu, sākotnējā tējas gaisma darbojas atšķirīgi. Kad akumulatora spriegums nokrītas zem 2,1 V, sākotnējā tējas lampiņa neiedegas, kamēr ierīce nav uzlādēta vēlreiz, tāpēc šķiet, ka tā mēra barošanas spriegumu, kad tiek ieslēgta. Klons tomēr izmērīs barošanas spriegumu pēc tam, kad tas būs aktīvs. Tas nozīmē, ka tad, kad barošanas spriegums ir zem 2,1 V, gaismas diodes darbosies īsu laiku, pēc tam ierīce atkal ieslēgsies.

Ir palicis vēl viens punkts, ko es nesapratu. Kad baterijas kļūst sliktas, sākotnējā tējas lampiņa vairs neieslēgsies pat tad, ja akumulatora barošanas spriegums ir pietiekams (atcerieties, ka iemesls manām sākotnējām sliktajām domām par ierīci). Varbūt tas atceras, ka baterijas ir kļuvušas sliktas, izmērot augstu akumulatora spriegumu. Klonā tas netiek darīts. Pat ja baterijas ir izlādējušās un barošanas spriegums kļūst augsts - to aizsargā Zenera diode - ierīce darbosies, bet sliktas baterijas dēļ darbības laiks saīsinās.

Ir pievienots JAL avota fails un Intel Hex fails PIC programmēšanai. Ja vēlaties izmantot PIC mikrokontrolleru ar JAL - Pascal līdzīgu programmēšanas valodu - apmeklējiet JAL vietni.

5. darbība: uzlādējamo bateriju nomaiņa

Ja nevēlaties veidot klonu, bet vēlaties nomainīt tikai akumulatoru, apskatiet šo videoklipu. Tas arī parāda, kā tika vienkāršots sākotnējais tējas gaismas dizains, kā rezultātā diemžēl produkts ir īsāks.

Kā minēts iepriekš, šķiet, ka jaunākajam vienkāršajam dizainam ir vēl viena problēma, jo šīs tējas gaismas ir ļoti grūti ieslēgt un izslēgt. Sākotnēji es domāju, ka tas ir slikta slīpuma slēdža dēļ, bet, atkārtoti izmantojot šo slēdzi klonā, viss strādāja labi. Tātad klonēšana galu galā var būt labs risinājums.

Izklaidējieties, veidojot savu projektu un gaidot jūsu reakcijas.