Ajuste sua lâmpada LED: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Ao comprar mantimentos no supermercado Lidl na Holanda, minha esposa encontrou uma lâmpada LED muito barata (2,99 euros) com fibras no topo. Nesta lâmpada LED existem três LEDs, um vermelho, um verde e um azul que criam um efeito simples mas agradável. A imagem mostra a aparência da lâmpada LED. A lâmpada LED usa três baterias AA como alimentação.

A lâmpada LED tinha uma desvantagem. Na parte inferior da lâmpada LED há um interruptor, portanto, ligar e desligar significa que você deve levantar a lâmpada LED, com a chance de quebrá-la. Esta desvantagem deu início a este projeto ‘Pimp your LED Lamp’.

A ideia era fazer com que a lâmpada LED fosse controlável remotamente para que você não tivesse que levantá-la - apenas ao trocar as pilhas - toda vez que quiser ligá-la ou desligá-la. E enquanto eu estava trabalhando nisso, também troquei os três LEDs vermelhos, verdes e azuis individuais por três LEDs RGB para que eu pudesse criar mais cores e mais padrões.

Assim, após concluir este projeto, a lâmpada LED Pimped acabou com os seguintes recursos que podem ser controlados por meio de um controle remoto Philips RC5 / RC6:

• Standby = On / Standby
• Mudo = padrões de fábrica
• Aumentar o volume = Aumentar o brilho
• Diminuir o volume = Diminuir o brilho
• Programa Up = Acelerar
• Programa Down = Acelerar
• Dígito 0 = LEDs acesos na cor branca
• Dígito 1 = Padrão de lâmpada LED original, mudando de vermelho para azul para verde
• Dígito 2 = padrão de cor branca móvel
• Dígito 3 = padrão de cor RGB em movimento
• Dígito 4 = padrão de cor do arco-íris
• Dígito 5 = padrão de esmaecimento de cor aleatória
• Dígito 6 = Padrão de cor aleatório móvel
• Dígito 7 = padrão de cor RGB esmaecido
• Dígito 8 = padrão de teste

Sou um grande fã do microcontrolador PIC e gosto de ter controle total do que estou criando, então não usei nenhuma biblioteca, mas criei todas as partes do software sozinho. Isso também era necessário porque o controle de todos os LEDs por meio do software Pulse Width Modulation (PWM) n é demorado, portanto, o código foi otimizado para velocidade em algumas partes. Os fãs do Arduino podem usar, claro, todas as bibliotecas disponíveis, mas acho que você precisa escrever algo para controlar 9 (3 vezes RGB) LEDs via PWM.

A eletrônica é bastante simples e não requer muitos componentes, então tudo pode ser construído na caixa original da lâmpada LED.

Etapa 1: Etapa 1: Ingredientes da lâmpada

Você precisa ter o seguinte para modificar esta lâmpada LED:

• 1 * lâmpada LED
• 3 * LEDs RGB
• 1 * microcontrolador PIC 16F1825 + soquete IC de 14 pinos
• 1 * receptor TSOP4836 IR
• 2 * 100nF capacitor de cerâmica
• 1 * 33k resistor
• 3 * resistor de 150 Ohm
• 6 * 120 Ohm resistor
• 3 * pilhas AA (recarregáveis)
• 1 * Pequeno pedaço de placa de ensaio

Etapa 2: Etapa 2: Construindo os eletrônicos

Veja o diagrama esquemático e as fotos.

A eletrônica consiste em duas pequenas placas de ensaio, uma para os novos LEDs RGB e outra para o microcontrolador. A nova placa com LEDs RGB substitui a placa anterior com LEDs vermelho, verde e azul. Na foto, você vê a nova placa de teste de LED RGB e a placa de LED original.

A placa do microcontrolador é montada na lateral da parte interna da carcaça da lâmpada LED e é conectada à placa de LED RGB por meio de fios.

Como também programei o controlador PIC enquanto desenvolvia a lâmpada LED, há um cabeçalho na placa, mas isso não é necessário para a operação normal.

Por fim, o IR recebido é colado na parte superior da placa de LED RGB. Não quis fazer um furo na carcaça da Lâmpada LED e desta forma ainda funciona bem. Claro que você precisa estar mais perto da lâmpada LED se quiser controlá-la.

Etapa 3: Etapa 3: o software

Como já mencionado, o software foi escrito para um PIC16F1825. Foi escrito em JAL. O software executa as seguintes tarefas principais:

• Controlando o brilho dos LEDs usando modulação por largura de pulso. Para isso ele usa dois temporizadores, um para criar a frequência de atualização e um temporizador para criar a duração do pulso, o on-time do LED. A frequência de atualização é de cerca de 70 Hz, o que é suficiente para não ser notado pelo olho humano. Os LEDs podem ser escurecidos em 255 etapas. Isso significa que o temporizador para controlar a duração funciona a 255 vezes 70 Hz é cerca de 18 kHz. Por causa dessa frequência relativamente alta, a parte do código foi otimizada para velocidade.
• Decodificando as mensagens do controle remoto. Para isso utiliza um temporizador de captura que capta a duração dos bits a cada mudança da interrupção. O sistema de controle remoto Philips usa codificação bifásica e a única maneira de decodificar mensagens sem interpretar mal a mensagem em caso de interferência é medindo o tempo de bit alto e baixo.
• Uma função aleatória para criar alguns dos padrões aleatórios.
• Criando os vários padrões.
• Software para armazenar e recuperar dados da EEPROM.
• Modo de suspensão para parar o processador quando a lâmpada LED está no modo de espera.
• Por último, mas não menos importante, combinar tudo isso para que funcione.

O controlador PIC funciona com um relógio interno com uma frequência de 32 MHz. O arquivo Intel Hex é anexado para programar o controlador PIC.

Etapa 4: Etapa 4: operar a lâmpada LED

Quando você liga a lâmpada LED pela primeira vez, usa o padrão original, que equivale a pressionar o Dígito 1 no controle remoto. Todas as funções mencionadas anteriormente podem ser usadas. Este modo de operação também é selecionado se você pressionar o botão Mute, pois isso redefine a lâmpada LED para seus valores originais.

Se a lâmpada LED for colocada em espera, ela continua onde estava depois de ser ligada novamente. A lâmpada LED sempre se lembra do último modo de operação antes de ir para o modo de espera, uma vez que é armazenado na EEPROM interna do controlador PIC, então mesmo após trocar as baterias continua com o último modo de operação selecionado.

O vídeo mostra a operação da lâmpada LED original à esquerda e a operação da lâmpada LED Pimped à direita. No vídeo, alguns modos de operação são mostrados, mas não todos. O efeito é melhor visível no escuro e o piscar dos LEDs não é visível a olho nu.

Claro que você pode usar outras lâmpadas LED para o seu projeto e espero que este projeto o tenha inspirado a criar uma sua própria.