Как сделать лампу usb
Обновлено: 07.07.2024
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Причин может быть несколько. Если симистор замкнут (неаккуратной пайкой, например) или пробился (коротнул), то пылесос всегда будет работать на максимальной мощности. Если неисправна цепь управления (например оторвался С1 или D1 и LED), то симистор тоже будет всегда открыт и ничего не будет регулироваться. Но вот после этого: как-то некорректно советовать вам что-то проверять в этой схеме, даже если у вас есть тестер. Схема напрямую соединена с розеткой, а проверять надо при включённой. А для этого как минимум надо владеть основами техники безопасности при работе с сетевым напряжением. Без этого - очень опасно.
Это какая ж может быть проблема в линейке светодиодов, чтоб они продолжали светиться, когда драйвер с них напряжение снял? Потеряли защитное покрытие, и запитываются напрямую с эфира? Смотря до какой температуры. От микросхем он достаточно далеко стоит. А вот если сдох, то греться будет прилично, и пульсации повысятся, и тогда запросто схема может глючить и до конца напряжение не снимать.
Решил поискать по типу корпуса. нашел только RD30HVF1. Но там неуказан тип корпуса. Можите подсказать какой это тип корпуса?
Это явный косяк схемы. Резистор стерли в редакторе. Так оно суть ОУ и классический параллельник, по Солнцеву.
Как-то на глаза попалась статья про лампу настроения. Будучи очень далеким от электротехники и абсолютно незнакомым с принципом работы микроконтроллеров, полученных из топика данных ну никак не хватало для понимания всех необходимых действий для создания лампы. Со временем на глаза попадались другие интересные проекты на микроконтроллерах, потому в один прекрасный момент появилось желание потратить часть свободного времени на покорение сей стихии.
В этой статье я попытался собрать информацию о первых шагах создания с нуля своего проекта на микроконтроллере.
Изучать работу микроконтроллеров я решил на практике: делать что-то реальное куда интереснее, чем гонять десяток светодиодов в симуляторе.
В первую очередь было необходимо определиться, что хочется сделать. Я остановился на вышеупомянутой лампе настроения. Дабы не создавать полный аналог было решено расширить функционал лампы и добавить управление с ПК.
Микроконтроллер
Выбор микроконтроллера был прост.
Работать с ПК через COM порт — несовременно, потому был выбран вариант связи через USB. Дабы не начинать с микропайки, было решено использовать только компоненты в DIP корпусе. Подходящих микроконтроллеров осталось немного: или любой AVR с программной эмуляцией USB, или PIC серии 18F с аппаратной поддержкой USB 2.0.
Кто-то может решить по другому, но мой выбор пал на последний вариант, в данном проекте я использовал МК PIC18F2455.
18F2455 можно заменить без последствий на 18F2550, разница лишь в объеме памяти.
С минимальными изменениями можно так же использовать:
18F4455/4550 — при необходимости большего количества ног (40 вместо 28)
18F14K50 — 20 ног, немного обрезанный функционал, зато немного дешевле
Схема
Самая простая схема для подключения PIC18F2455 выглядит так:
По неизвестной мне причине на схеме переставлены местами 25 и 26 ноги МК.
Отталкиваясь от нее можно составить схему для лампы. Из изменений потребуется:
Питание 5В и землю взять от USB.
Соединить D+ и D- USB с соответствующими ногами МК.
Подключить к одному цифровому входу кнопку.
К трем цифровым выходам подсоединить транзисторы для управления светодиодом.
На схеме не отображены только мощные резисторы к катодам светодиода.
Программатор
Перед сборкой микроконтроллер необходимо прошить. Умные люди скажут, что нет ничего лучше PicKit для прошивки пиков. Но кому хочется тратить 1000-2000 руб. для разовой прошивки МК?
Существуют множество схем самодельных программаторов различной сложности исполнения, но не у всех выходит заставить работать их с первого раза.
Мною были опробованы два самых простых программатора: один работает через LPT порт, другой — через COM. Удивительно, но все заработало без особых проблем.
LPT разъем, 8 диодов, конденсатор и резистор. Только список поддерживаемых МК не радует.
Схема универсального программатора (работает как JDM):
Такой простой схемой на трех резисторах с внешним питанием 5В можно прошить почти любой PIC, главное подсоединить провода к нужным ногам МК (а так же не забыть, что Vdd и Vss может быть несколько).
Питание 5В можно взять от USB, БП компьютера или зарядного устройства для телефона.
Оба программатора поддерживаются программой для прошивки пиков — WinPic800.
Бутлоадер
Программатор — это хорошо, но что делать, если требуется часто перепрошивать МК, не оставлять же доступ к плате ради такой мелочи? На этот случай удачно подходит использование бутлоадера. Достаточно один раз записать его в МК, после чего все обновления прошивки выполнять напрямую с компьютера через USB.
На начальном этапе не требуется знать подробностей, достаточно использовать готовые решения. После прошивки бутлоадера в МК достаточно подать питание при зажатой кнопке — и в системе определится новое устройство Microchip Custom USB Device. После установки драйверов можно безопасно работать с доступной памятью через распространяемый Microchip'ом софт.
Компилятор
Существует много хороших компиляторов, свой выбор я остановил, наверное, на самом малоизвестном — JAL (Just Another Language). Возможно, кто-то посчитает использование этого компилятора неразумным, но он полностью покрыл все мои требования для старта. Минимальный размер (архив 11 мб), отсутствие установки (1 минута на распаковку не в счет), никаких излишеств (мне не нужна среда разработки), наличие всех необходимых библиотек, рабочие примеры для каждого МК (мигание светодиодом) и для всех основных функциональностей.
Пример кода мигания светодиодом:
include 18f2455 -- библиотека для используемого МК
--
pragma target clock 48_000_000 -- частота МК, задается для расчета задержки
--
enable_digital_io () -- переключение всех входов на цифровой режим
--
alias led is pin_B3 -- привязываем led к пину B3
pin_B3_direction = output -- настраиваем пин B3 для работы как выход
--
forever loop -- основной цикл
led = on -- включить светодиод
_usec_delay ( 250000 ) -- пауза
led = off -- выключить светодиод
_usec_delay ( 250000 ) -- пауза
end loop
При использовании бутлоадера вся конфигурация МК устанавливается в нем, для адаптации прошивки к бутлоадеру достаточно изменить параметры компилирования добавив флаги -loader18 2048 -no-fuse.
Прошивка
Описывать все тонкости при написании программы для МК — не хватит не только одной статьи, но и книги. Одна только документация по PIC18F2455/2550/4455/4550 занимает 430 страниц. Узнать все и сразу — почти невозможно.
Самый простой способ написать что-то свое — посмотреть примеры и сделать по аналогии. Данный путь не всегда самый верный, но постоянно проверяя каждую строчку кода на работоспособность выходит вполне рабочая программа.
Сборка
Основные составляющие лампы — корпус, микроконтроллер и светодиод.
В качестве основы для лампы была взята все та же лампа GRÖNÖ из IKEA.
Светодиод — китайский аналог с DealExtreme (SKU 4530), почти в 3 раза дешевле оригинала.
Светодиод сильно греется, необходим хоть какой радиатор, иначе ярко гореть он будет не долго.
- панелька для МК
- 3 транзистора
- 3 мощных и 5 маломощных резисторов
- 2 конденсатора
- резонатор
- кнопка
- miniUSB разъем (в DIP исполнении — редкость)
Разводка платы в Sprint Layout, перевод на текстолит методом ЛУТ, сверление, пайка.
Работа не идеальная, да и без ошибок не обошлось: один резистор оказался лишним (на схемах его уже нет).
Вся плата размещена под лампой, в выемке для провода размещены кнопка и разъем miniUSB для питания и связи с ПК.
Питание подается через miniUSB, но не стоит подключать лампу с таким светодиодом к первому подвернувшемуся источнику питания: лампа на полной яркости потребляет чуть меньше 1А. Не все БП рассчитаны на такой ток, в зависимости от типа БП им может стать крайне плохо, что может привести к неприятным последствиям.
Для подключения к компьютеру возможно потребуется кабель с дополнительным разъемом питания (как у переносных HDD) или хороший активный USB хаб.
Найти подходящий софт для индивидуальной задачи — невозможно. Пришлось заняться и этим вопросом самостоятельно.
Программа писалась параллельно с прошивкой и использовалась в основном для отладки лампы. На данный момент не реализованы несколько функций — но возможно вскоре найдется время доделать и их.
Итоги
Как оказалось, сделать себе уникальный USB-гаджет с нуля — вполне доступная задача. Для этого не требуется мастерство пайки недешевых ft232, не требуется отвлекаться на совместимость с программной реализацией USB и не требуется никаких полуфабрикатов Arduino. Все что нужно — это немного желания.
С помощью канцелярского ножа срежьте с USB-штекера пластиковую оболочку.
Если пластиковая часть штекера находится внизу, то крайний левый контакт — это «плюс», крайний справа — «минус». С помощью маркера сделайте на USB-штекере эти отметки.
Резистор нужен для того, чтобы ограничить нагрузку на светодиод и конструкция была долговечной. Для USB-светильника понадобится резистор на 100 Ом. Чтобы убедиться в этом, проверьте сопротивление с помощью тестера: поднесите щупы к резистору и замеряйте его. В нашем случае сопротивление составляет 98,5 Ом: небольшая погрешность не страшна.
Укоротите концы резистора при помощи кусачек.
Припаяйте резистор к контакту «минус» на USB-штекере.
Светодиод имеет полярность: длинная ножка — это «плюс», короткая — «минус». Припаяйте ножку плюсового контакта к USB-штекеру.
Именно для любителей «самостроя» мы приводим пошаговое руководство по изготовлению миниатюрной светодиодной лампы, источником тока для которой будет служить компьютер (настольный или портативный).
Для реализации этой идеи нам понадобятся следующие компоненты:
светодиод ультраяркий (цвет – на выбор) – 1 шт.;
резистор с рассеивающей мощностью 0,5 Вт (сопротивление рассчитывается индивидуально) – 1 шт.;
малогабаритный переключатель – 1 шт.;
старый микрофон – 1 шт.;
USB-кабель (длина подбирается исходя из потребностей).
Цвет свечения светодиода значения не имеет. В данном случае его яркость является приоритетной характеристикой. Так, подойдет и самый дешевый компонент с небольшим рабочим током (10–20 мА), но его возможностей наверняка не хватит для освещения рабочего места. Мы выбрали белый ультраяркий светодиод, номинальное напряжение которого составляет 4 В при токе 80 мА. Напомним, что более длинный вывод данного компонента для его правильного функционирования подключается к «плюсовому» полюсу источника питания, короткий – к «минусовому».
ШАГ 1
Вначале разбираем микрофон и отпаиваем единственный присутствующий в нем компонент. Чтобы не усложнять работу, для питания светодиода можно использовать провода микрофона. Впаиваем нашу «лампочку» на положенное ей место.
ШАГ 2
Обрезаем конец USB-шнура, оставляя лишь провод с разъемом, который будет подключаться непосредственно к компьютеру. Нам понадобятся лишь красная («плюс») и черная («минус») жилы, необходимые для питания устройства. С них нужно снять часть изоляции и залудить перед пайкой внутри лампы.
ШАГ 3
Подходящим инструментом делаем несколько отверстий в основании микрофона (для USB-провода, шнура, идущего к светодиоду и выключателя).
ШАГ 4
Монтируем выключатель на предназначенное место, фиксируя его с помощью клея или винтов. Главное, чтобы соединение было выполнено жестко и надежно. Красный провод от USB-шнура можно припаять к центральному выводу переключателя. После этого к одному из двух оставшихся контактов нужно подсоединить резистор. К другому концу сопротивления паяется провод, идущий к «плюсовому» контакту светодиода. При работе необходимо быть максимально осторожным и не допустить короткого замыкания в цепи. Провод, припаянный к «минусу» нашей «лампочки», следует соединить с черной жилой USB-шнура.
ШАГ 5
Для сведения риска возникновения неполадок в цепи к минимуму (разрыва проводов, короткого замыкания) всю компонентную базу необходимо тщательно заизолировать термоусадочной трубкой, изолентой или же изготовить для подставки лампы-микрофона второе «дно» из текстолита либо оргстекла, которое будет выполнять защитную функцию и увеличит устойчивость устройства на столе.
РЕЗУЛЬТАТ
В итоге у нас получилась довольно неплохая мини-лампа с питанием от USB-порта компьютера. К достоинствам такого решения отнесем простоту изготовления, высокую яркость свечения (в случае использования ультраярких светодиодов, рассчитанных на большой номинальный ток) и аккуратный внешний вид.
Помните, что данное решение – лишь пример самого простого устройства подсветки, которое нетрудно сделать своими руками. При желании и необходимых навыках конструкцию можно совершенствовать (например, добавить регулятор яркости), усложнять, изменять по собственному усмотрению, исходя из имеющихся компонентов. Одним словом, все зависит от вашей фантазии.
Читайте также: