Tea Light Clone: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

I denna instruerbara kommer jag att vara lite mer detaljerad om vägen som ledde till detta projekt och hur jag fick till resultatet så det kräver lite mer läsning.

Hemma har vi ganska många elektroniska telys, de från Philips som kan laddas trådlöst. Jag har gjort en Instructable tidigare relaterad till detta ämne, se Tea Light Charge Monitorr.

Efter en tid slutar dessa telys att fungera eftersom det laddningsbara batteriet blir dåligt. Det finns två alternativ för att lösa detta problem:

1. Du slänger telyset och köper en ny
2. Du byter ut det laddningsbara batteriet

Jag försökte det andra alternativet. Videon i det sista steget i den här instruktionsboken visar hur du kan göra det. Den videon visar också hur Philips omdesignade dessa telys genom åren vilket gjorde dem billigare att producera men tyvärr sänkte livslängden för dessa telys. Dessutom märkte jag att det med de senaste billigare mönster är svårt att slå på och stänga av telyset. Den används som lutningsomkopplare för det men tydligen verkar de inte alltid fungera särskilt bra.

När jag bytte ut det laddningsbara batteriet för första gången fungerade telyset inte. Jag började tänka att tebelysningen kanske håller någon sorts räknare för att se hur ofta den används och sedan aldrig slås på igen. Det var anledningen till att jag startade det här projektet eftersom jag ville ha ett telys som skulle fungera för evigt, naturligtvis byta ut det laddningsbara batteriet då och då.

Jag måste erkänna att mina dåliga tankar var fel, när du har bytt batteri - även när de är laddade - måste du sätta telyset i en laddare mycket snart för att det ska fungera igen. Jag vet inte varför det är det men det måste göras för att få telyset igång.

Hur som helst, jag hade redan börjat göra min egen tebelysning som skulle fungera på samma sätt som Philips telys. Jag analyserade elektroniken och det mönster Philips använder för att skapa den fina ljuseffekten. Den ursprungliga elektroniken var lite mer komplex än jag förväntade mig så jag bestämde mig för att göra min egen enklare design. Jag kunde räkna ut mönstret för ljuseffekten genom att analysera mönstret på ett oscilloskop. Några skärmdumpar av en del av detta mönster läggs till. En låg signal betyder att lysdioden är på.

Som sagt min design blev enklare än Philips design och den gör vad den behöver göra. Jag återanvände höljet, lysdioderna, lutningsomkopplaren och spolen från ett telys som inte längre fungerade och skapade min egen version med en PIC12F615 med programmeringsspråket JAL för att styra enheten.

Steg 1: Analysera Original Tea Light

Innan klonen kunde göras behövde jag ta reda på hur det ursprungliga telyset fungerade men jag kunde bara räkna ut det delvis för att det var mer komplext än jag först trodde.

Mätningar avslöjade följande:

• Ljusmönstret är pseudoslumpmässigt eftersom det upprepas efter ett tag där endast toppledningen på de två lysdioderna ändrar ljusstyrka. Den nedre lampan lyser kontinuerligt. Se videon om hur detta fungerar
• Telyset använder två LED -lampor med hög ljusstyrka med en ström på cirka 7 mA per LED
• Enheten stängs av när batterispänningen sjunker under 2,1 volt
• Beroende på design (se videon i det sista steget i denna instruktionsbok) laddas NiMH -batteriet med en ström som varierar från 11 mA till 37 mA

Steg 2: Designa klonen

I det schematiska diagrammet ser du hur jag utformade klonen. Följande delar kan särskiljas:

• Likriktarbryggan använder fyra 1N5818 Schottky -dioder. Anledningen till att använda denna typ av dioder är på grund av lågspänningsfallet. Denna bro omvandlar växelspänningen från spolen till en likspänning för enheten.
• Kondensator C1. Det verkar inte vara viktigt men denna kondensator ger laddningsspolen resonans vilket resulterar i en högspänningssvängning. Utan denna kondensator skulle spolen inte generera tillräckligt med ström för enheten. I de två skärmdumparna från oscilloskopet ser du spolens utspänning när den placeras i en laddare utan (enda topp) och med (sinussignal) kondensatorn.
• Zenerdiod D5 med ett värde på 5V1 verkar lite konstigt i denna design eftersom matningsspänningen inte blir högre än runt 2,5 V på grund av de två NiMH -batterierna. Men om dessa batterier håller på att ta slut, ökar deras spänning och topparna i spänningen från laddningsspolen blir högre än den maximala spänningen PIC kan hantera - vilket om 5.5V - så Zener skär av dessa toppar, skyddar PIC i den situationen.
• Lutningsomkopplaren är ansluten till PIC: ns avbrottsstift. Detta garanterar att PIC kommer att vakna efter att den har stängts av.
• PIC styr de två lysdioderna direkt från två av dess portar.

I denna design är batteriernas laddningsström cirka 17 mA när de placeras i den trådlösa laddaren. Batterierna har en kapacitet på 300 mAh. Denna typ av batteri är fulladdad när den laddas i 14 timmar med en ström på 1/10 av kapaciteten, så i detta fall 30 mA. Det betyder att enheten aldrig kommer att laddas helt om den inte laddas två gånger. I videon om byte av batteri i slutet av denna instruktionsbok ser du också att Philips använder laddningsbara batterier med en kapacitet på 160 mAh i sina senaste mönster.

I videon kan du se hur det ursprungliga telyset och klonen fungerar. Ser du vilken som är originalet och vilken är klonen?

Steg 3: Obligatoriska komponenter och bygga klonen

Du måste ha följande komponenter för detta projekt:

• En bit brödbräda
• PIC -mikrokontroller 12F615
• 8-polig IC-uttag
• Dioder: 4 * 1N5819, 1 * BZX85C5V1
• 2 * 100nF keramiska kondensatorer
• Motstånd: 1 * 1MOhm, 2 * 56 Ohm
• 2 * 3 mm hög ljus LED (från ett gammalt telys)
• Lutningsomkopplare (från ett gammalt telys)
• Laddspole från ett gammalt telys
• Hus från ett gammalt telys

Se det schematiska diagrammet i föregående avsnitt om hur du ansluter komponenterna.

Eftersom designen inte använder några SMD -komponenter behöver den mer utrymme än originalversionen. På grund av det klippdes brödbrädan på ett sådant sätt att den har mer plats på sidorna. Detta fungerar bara om du har en hög telys. Det finns också en mindre version (se videon i det sista steget i den här instruktionsboken) men designen passar inte om du inte bygger den med SMD -komponenter.

På bilderna ser du hur enheten byggdes. Observera att den övre ledningen är monterad på lödsidan av brödbrädan för att kunna placera den ovanpå den andra ledningen.

Steg 4: Programvaran

Som redan nämnts är programvaran skriven för en PIC12F615 med JAL -programmeringsspråk.

Ursprungligen kommer PIC -enheten att vara i viloläge när den slås på för första gången och förbrukar knappt någon ström i det läget.

Programvaran utför följande uppgifter:

• När enheten är upp och ner kommer lutningsomkopplaren att komma i kontakt med marken som väcker PIC från viloläge.
• När den är vaken tänds den nedre lysdioden och den övre lysdioden använder det klonade Philips -ljusmönstret för att ändra ljusstyrkan på lysdioden.
• Under drift kommer PIC att mäta matningsspänningen med sin inbyggda Analog to Digital Converter (ADC). När denna spänning sjunker under 2,1V stänger den av lysdioderna och sätter PIC -enheten i viloläge. PIC kan fortfarande fungera bra vid 2,1 V men det är inte bra att de laddningsbara batterierna är helt urladda.

Det är skillnad på hur det ursprungliga telyset beter sig jämfört med klonen. När batterispänningen sjunker under 2,1 V startar det ursprungliga telyset inte förrän enheten laddas igen så det verkar som att den mäter matningsspänningen vid uppstart. Klonen mäter emellertid matningsspänningen efter att den är aktiv. Detta betyder att när matningsspänningen är under 2,1 V kommer lysdioderna att arbeta en kort stund, varefter enheten somnar om.

Det finns en punkt kvar som jag inte fattade. När batterierna blir dåliga tänds inte det ursprungliga telyset längre, även om batteriets matningsspänning är tillräcklig (anledningen till mina första dåliga tankar om enheten, kom ihåg?). Kanske kommer den ihåg att batterierna har blivit dåliga genom att ha mätt en hög batterispänning. I klonen är detta inte gjort. Även om batterierna har blivit dåliga och matningsspänningen blir hög - skyddad av Zener -dioden - fungerar enheten men på grund av det dåliga batteriet blir drifttiden kortare.

JAL -källfilen och Intel Hex -filen för programmering av PIC bifogas. Om du är intresserad av att använda PIC -mikrokontroller med JAL - ett Pascal -liknande programmeringsspråk - besök JAL -webbplatsen.

Steg 5: Byta ut de laddningsbara batterierna

Om du inte vill bygga klonen utan bara vill byta batteri, ta en titt på den här videon. Det visar också hur den ursprungliga telysdesignen förenklades, vilket tyvärr resulterade i en produkt som har en kortare livslängd.

Som nämnts tidigare verkar den senaste enkla designen ha ett annat problem eftersom dessa telys är mycket svåra att slå på och av. Inledningsvis trodde jag att det var på grund av en dålig lutningsomkopplare, men efter att ha använt den här omkopplaren i klonen fungerade allt bra. Så kloning kan trots allt vara ett bra alternativ.

Ha kul att bygga ditt eget projekt och ser fram emot dina reaktioner.