Nie-zwykła żarówka – RGB

bulbProjekt który od dawna chodził mi po głowie… do zwykłej szklanej żarówki upchnąć elektronikę która robiła by coś ciekawego. Jedyne co mi przyszło do głowy (po za bombą z terometrem) to żarówka płynnie zmieniająca kolory. W skład urządzenia wchodzi przetwornica 230V/5V-500mA, diody led SuperFluxRGB, i sam sterownik oparty o mikrokontroler ATTiny13 w obudowie SOIC – program pisany w bascomie  a całość upchana na płytce o powierzchni 2cm x 4,5cm.

Przetwornica to po prostu ładowarka z wyjściem USB, dająca 5V na wyjściu przy obciążeniu 500mA. Po ładowarce kosztującej 4zł nie można spodziewać się wiele, jednak tym razem małe żółte rączki się postarały i ładowareczka składająca się z zaledwie dwóch tranzystorów na krzyż mieściła się w podanej  przez producenta granicy. 5,5V do 400mA, a przy obciążeniu 500mA napięcie spadało do 4.98V. Elementy które się dało zamieniłem na SMD, a całość upchałem bardzo gęsto po pierwotnej stronie mojej płytki – i mimo najgorszych doświadczeń z przeróbkami tego typu ładowarek – przetwornica ruszyła bez najmniejszego problemu z wydajnością nawet większą niż na oryginalnej płytce (ba, o dziwo nawet nie wybuchła!).

Sterownik ma w sumie trzy tryby pracy:

-Kolory zmieniane płynnie,
-Stały kolor zapamiętany z pierwszego trybu,
-Kolor biały.

Do tego zapamiętuje ostatni tryb pracy i kolor, więc nawet po nagłym wyłączeniu zawsze wystartuje od efektu na który się ostatnio patrzyliśmy.

Więc, jak można zmieniać tryby jeżeli całość jest zamknięta w szklanej bańce i jest zasilania z sieci? Wystarczy na chwilę odciąć dopływ prądu, a żarówka zmieni tryb. Mikrokontroler zasilany jest przez diodę (typu 1N1418) i kondensator podtrzymujący 220uF, więc może pracować jeszcze przez około 2 sekundy po zaniku zasilania. Na jednym z pinów zrealizowany został prosty układ wykrywania zaniku napięcia, składający się z diody (znów 1N1418) i rezystora 1K – pozwala to błyskawicznie wykryć brak zasilania. Po wykryciu takiego stanu mikrokontroler zapisuje ostatnio wyświetlany kolor w pamięci eeprom i zmienia tryb pracy… jeśli zasilanie powróci, zapisuje także zmianę trybu pracy, i kontynuujue działanie. Jeśli zasilanie nie powróci, zmiana trybu nie zostanie zapisana i po ponownym uruchomieniu zacznie pracę od tego samego koloru i trybu przy jakim został wyłączony. Po szczegóły odsyłam do komentarzy w kodzie źródłowym. W programie celowo zrezygnowałem z przerwania INT0 i zagnieżdżania podprogramów – a to z powodu bardzo małego stosu na który bascom chciał odkładać całymi wiadrami.

Dobór rezystorów ograniczających prąd diod jest indywidualny i zależy od ilości i rodzaju zastosowanych diod, i należy je dobierać tak aby nie przekroczyć ich dopuszczalnego prądu ani prądu przetwonicy. W moim przypadku zastosowałem 5 diod, w każdej strukturze po trzy diody każdego koloru, prąd każdej to 20mA. Więc przy kolorze białym, gdy wszystkie diody pracują, maksymalny pobór prądu wynosić będzie 300mA – jest to dużo poniżej wydajności przetwornicy. Przetwornica została solidnie przetestowana przed skokami napięcia, ciągłym włączaniem i wyłączaniem, i nieco większym obciążeniem – powinna służyć długo, ale w końcu to produkt chiński więc wiadomo. Należy mieć też na uwadze że tranzystory BC238 posiadają wydajność prądową na poziomie 100mA, więc chcąc zastosować mocniejsze diody należy je wymienić na np.  BC338 i dobrać rezystory na bazach. Diody zostały zeszlifowane papierem ściernym, matowe o wiele lepiej rozpraszają światło.

Kosztorys:

ATTiny13 – 2zł
5x dioda RGB SuperFlux – 10zł
Ładowakra USB – 4zł
Dwie żarówki – 2zł
Pozostałe elementyz odzysku

POBIERZ – pliki projektu eagle 5.4.0, schemat i płytka w PDF, źródło BAS, wsad HEX.
.
.

Nie-zwykła żarówka – RGB
0 votes, 0.00 avg. rating (0% score)

12 Comments

  1. No, i don’t believe, how the heck you managed to put this inside of bulb?

  2. Hi! Search on youtube for howto’s how to disassembly glass bulb, you will need two bulbs for that. From one you take the thread, from other one you take bulb. Cut off end of bulb but not too much, so you can glue it back to the thread. If the transformer is not too big you can with no problem put this board inside of bulb, but be careful, this white powder inside of milk bulbs can be easily scratched.

  3. Czarodziej

    Cześć, ponieważ wykonałeś zarówno lampę z power LED, jak i powyższą żarówkę z Super Fluxami, wreszcie mam kogo spytać jak prezentują się oba rozwiązania, jeśli chodzi o jasność świecenia i ogólnie o wrażenia (widziałem wpisy, gdzie ludzie twierdzili, że zastosowana diod mocy generuje zbyt jasne światło, przez co na lampkę nie da się w ogóle patrzeć).

    Porównałem sobie na luzie moce świetlne obu rozwiązań (zastosowałem typowe wartości znalezione w kartach katalogowych) i oto co mi wyszło (podkreślam, porównanie na luzie):

    Power RGB LED (kąt wiązki 130deg typ.) x 1szt.
    R: 9000mCd = 32lm
    G: 14000mCd = 50lm
    B: 3550mCd = 12lm

    Super Flux RGB LED (kąt wiązki 100deg typ.) x 5szt.
    R: 3000mCd = 6.73lm x 5 = 33.7lm
    G: 4200mCd = 9.42lm x 5 = 47.1lm
    B: 2180mCd = 4.89lm x 5 = 24.5lm

    Wychodziłoby na to, że lepiej zainwestować w pięć sztuk fluksów (wspomniane około 10zł), niż jednego power LEDa (koszt niespełna 30zł), ale tak jest tylko w teorii – chciałbym się spytać jak to wygląda w praktyce? Niestety cena power LEDów RGB jest wciąż dość zaporowa, a przy tym pobór prądu, a co za tym idzie ilość mocy traconej chociażby na elementach biernych jest bardzo duża (czego nie można z pewnością powiedzieć o sprawności takich diod). Prawda jest taka, że potrzebuję sam siebie przekonać do fluxów, ale tak, żeby później nie żałować :D
    Dzięki z góry za odpowiedź i pozdrawiam.

    • Witaj.

      To zależy co chcesz tym oświetlać. Jeśli ma to być taka lampka stojąca, to raczej bym radził Ci zastosować takiego power leda. Wcale nie są zbyt jasne. Właśnie są w sam raz, ustawiasz sobie białe światło i nie razi w oczy, nie przeszkadza, wszystko widać. Książki przy tym już nie poczytasz, do ciepłej żarówkowej barwy mu daleko :(

      Te 5 super fluxów świecą słabiutko, jako taka dekoracja lub dodatkowe oświetlenie nocne będzie ok, ale za wiele przy tym nie zobaczysz. Superfluxy ogólnie to się nadają do oświetlenia kuchni itp, gdy dasz cały ciąg wzdłuż mebla.

      Porównywanie parametrów nie ma raczej sensu, i tak te chińske diody no-name żyją własnym życiem, te parametry mają pozaniżane we wszystkie możliwe sposoby.

      Widziałeś powyżej zdjęcie leżącej żarówki na podłodze, i ile daje światła. Teraz pokaże Ci tanią diodę rgb powerled której użyłem do tamtej lampki…

      Tak więc jeśli się wahasz pomiędzy power ledem a takimi superflux – i jeśli 5szt superflux kosztuje dajmy na to te 10zł a powerled 20zł (nie wiem skąd wziąłeś te 30zł) – to bierz powerleda. Jasność nieporówynwalnie większa, co do sprawności się nie wypowiadam – ale odprowadzić ciepło z 3W diody to pestka. Jasność zawsze można zmniejszyć. Na ten przykład w programie zarówno tym jak i od tamtej mojej lampki, można sobie zmienić jasność dla trybu trzeciego, lub nawet dodać tryby czwarty i piąty a w nich zrobić sobie różne jasności jeśli kogoś będzie raziło.

  4. Witam.
    Mam pytanie odnośnie programu, do czego służy PORTB.0?? W programie jest oznaczony jako wybór prędkości… Poza tym schemat nie jest zgodny z programem porty są poprzestawiane.

    Program:
    P0RTB.0 wybór prędkości
    PORTB.1 wykrywanie zaniku napięcia
    PORTB.2 (R)
    PORTB.3 (G)
    PORTB.4 (B)

    Schemat:
    P0RTB.0 (R)
    PORTB.1 (G)
    PORTB.2 wykrywanie zaniku napięcia
    PORTB.3 ?
    PORTB.4 (B)

    Jak ustawić fusebity??
    Które fragmenty kodu należy zmienić by program działał na tranzystorach PNP??

    Pozdrawiam

  5. Witam serdecznie.
    Nie znam się na elektronice ale miałbym parę pytań odnośnie zjawiska swiecenia power led w różnych kolorach.Otóż czy można zbudować taki układ dla np. 30 Power LED które podzielono by na 3 grupy po 10 i żeby można było sterować”ręcznie”: np potencjometrami kolorami i intensywnością świecenia?Jakie zasilanie można by zastosować?Jaką temperaturę wydzielają takie LEDy.z góry dziękuję za jakąkolwiek odpowiedź.
    Pozdrawiam Jakub

    • Hmm zjawisko świecenia w różnych kolorach? :)

      Jedna taka dioda zawiera w swej strukturze trzy emitery (diody) w podstawowych kolorach R,G oraz B. Można uzyskać dowolną barwę zaświecając jeden z kolorów bardziej a inne mniej, przykładając większe lub mniejsze napięcie.

      Polecam wykonanie trzech analogowych zasilaczy regulowanych o napięciach 0V-3V i nastawiać różne napięcie regulując barwę.

      Jeśli mają być 3 osobne grupy to trzeba wykonać łącznie 9 takich zasilaczy aby na każdej grupie nastawić dowolny kolor. 30 diod po 3W pociągnie 90W, więc wspólny zasilacz powinien mieć ponad 100W i dawać np 5V. Do niego dorabiamy 9 regulacji.

      Diody wydzielają nieznaczną ilość ciepła, wystarczy każdej z nich dokręcić niewielki radiatorek (gabarytowo podobny do np. komórki) to dla diody 3W, choć dobrze będzie eksperymentalnie sprawdzić. Czym chłodniej – tym dłużej dioda będzie żyła.

  6. Witam ponownie
    Bardzo dziękuję za błyskawiczną odpowiedź.
    Mamy diody, wiemy ze można nimi sterować i że można ustalać różne barwy.
    Jaki układ zastosować by można było programować sterowanie tymi diodami w czasie tj, by każda grupa świeciła innym kolorem oraz by po pewnym zadanym czasie zmieniły kolor i intensywność .A tak na koniec by ustalić całkowity czas świecenia wszystkich.
    Pozdrawiam Jakub

  7. Odnośnie temperatury by utrzymywała się na poziomie 38 st C.
    Da się dobrać radiatory by osiągnąć w miarę stałą temp?
    Pozdrawiam Jakub

  8. Jak powinien wyglądać program żeby działał? Coś jest nie tak z portami patrząc na schemat i na program w bascomie. Generalnie lampka świeci tylko na niebiesko i tyle. Jak powinny wyglądać Fusy ustawione w Bascomie?

    • Hej.

      No właśnie zauważyłem że jest jakiś bałagan, chyba załączyłem program który chodził w innej konfiguracji. Na dobrą sprawę to wystarczy tylko zmienic piny na poprawne, narazie nie mam czasu żeby to poprawiać :(

      Fuski, wewnętrzny generator 4,8MHz.

  9. Witam „popełniłem” Twój układ wszystko cacy. Zaprogramował się ok, płytka też raczej ok a po podłączeniu świeci na czerwony i zielony czasem jak szybko włączę i wyłączę to świeci na wszystkie trzy kolory co może być nie tak?

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Proszę pozostawić te dwa pola tak jak są: