ДРАЙВЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ ДЛЯ ФОНАРЯ
Поиск данных по Вашему запросу:
Эти энергосберегающие, экономически эффективные решения позволяют создавать приложения нового поколения для проекторов, транспортных средств, подсветки ЖК-экранов и осветительных приборов общего назначения.
Непрерывно расширяющаяся номенклатура светодиодов высокой яркости включает в себя 28 видов продукции, охватывающих весь спектр линейных и импульсных преобразователей: понижающие buck , повышающие boost , SEPIC и другие.
LuxDot является товарным знаком компании LedEngin, Inc. Фото предоставлено компанией LedEngin, Inc.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Драйвер Convoy V2 2800mA 12 групп режимов Светодиоды Cree XM L2 U2 1A
Изготовление драйвера на основе микроконтроллера для фонаря
Проблема с микроконтроллером AVR и программатором Всем привет! Собрал первый программатор по схеме Громова.
Прошил первый мк Атмегу 16А , но Поймать громкий звук микроконтроллером Суть такова: Есть микроконтроллер и микрофон, периодически микрофон ловит резкие громкие щелчки, Возникла необходимость прошить микроконтроллер atmega8 в корпусе Помогите пжлст с расчётом резистора установки тока.
Управление и работа с микроконтроллером Раз уж начал писать калькулятор, естественно нужно к нему будет прилепить управление Блоги программистов и сисадминов. ontakte ,. , . Тесты Блоги Социальные группы Все разделы прочитаны.
Просмотров Ответов Метки нет Все метки. Если я правильно понимаю нужно просто подключить мосфет к ШИМ выводу микроконтроллера, определить при какой скважности достигается нужный ток и соответственно не превышать это значение.Также хочу подключить белую светодиодную ленту, светодиоды , 12V 60W на 5m Какие проблемы возможны? Какой мосфет лучше использовать? QA Эксперт. Сообщение от otikob. А так в принципе вполне работоспособно, только надо ведь ещё ток контролировать – он может меняться от температуры диода.
Сообщение от Oxford. Сообщение от Johmmy Шимить через ключ. Сообщение от Dymus. Answers Эксперт. Опции темы. Реклама – Обратная связь. Регистрация Восстановить пароль. Все разделы прочитаны.
Драйвер тока с микроконтроллером Сообщение от otikob Какой мосфет лучше использовать? Если светодиод на рабочее напряжение 12V, то максимальный ток ограничивать не нужно, если нет, то ограничивать максимальный ток резистором в нете есть онлайн расчет резистора для светодиода , а ШИМом регулировать яркость. Мосфет выбирать исходя из потребляемого тока светодиодами, но нужно брать с запасом.
И частота контроллера будет 16Мгц. Сообщение от Oxford 12W 90р для питания светодиода и микроконтроллера хватит вам. Где пишут? Если б так было, на кой чёрт он нужен был бы? Такие драйверы стабилизируют ток независимо от входного напряжения, в том и смысл их работы 0.
Сообщение от Johmmy Сообщение от otikob Где пишут? Сообщение от Dymus вы бы озвучили, что за диод такой, тогда и посоветовать что-то можно будет..
Сообщение от otikob Сообщение от Johmmy Сообщение от otikob Где пишут? Что касается графиков – ну есть некоторая зависимость тока от напряжения – источник тока же не идеален, но всё равно для светодиодов вполне себе нормальная зависимость – не в пять же раз, как с резистором 0. Искать еще темы с ответами Или воспользуйтесь поиском по форуму:.
КиберФорум – форум программистов, компьютерный форум, программирование.
Идеи некоторых схем, использующих драйверы серии RCD
Всем привет. Хотел немного рассказать о проделанной работе. Все началось с того, что у меня скопилось довольно много китайских фонарей, работающих от лития. При том, что у них у всех неплохой конструктив – хорошей электроники нет ни в одном.
И судя по посещению DX ничего интересного у ускоглазых товарищей не предвидется. Всем известно, что литиевые аккумуляторы имеют наряду с достоинствами, один серьезный недостаток – а именно диапазон рабочих напряжений 2. А светодиоду подавай, в зависимости от тока 3.
То есть нужен повышающе-понижающий драйвер этого самого диода или buck-boost.
069-Универсальная плата-IR Driver на ATtiny13
Достижения в сфере производства мощных светодиодов привлекли внимание индустрии светотехники. Мощные светодиоды позиционируются как замена современных ламп накаливания и люминесцентных ламп.
Несмотря на то, что по настоящему широкого распространения светодиоды пока не получили, они обладают целым рядом характеристик, с которыми существующие технологии освещения конкурировать не в состоянии.
Одной из важных особенностей светодиодов является способность создавать многоцветный световой поток для акцентирующего освещения, автомобильных и рекламных приложений.
Драйверы светодиодов: назначение и функциональные возможности
Несколько лет назад в мои руки попала солнечная батарея мощностью 0,8 Вт. Вначале я не знал, для чего она мне пригодится.
Через несколько дней в магазине я увидел полку с освещением под телевизор, и мне понравилась эта идея, и я решил тоже самое проделать с своей стеклянной полкой. Это напомнило мне о солнечной батареи, и я решил использовать ее для этого.
Схему я придумал сам моя первая схема , которая работает уже более 8 лет. Устройство в целом состоит из нескольких легко доступных деталей: 2 транзистора, резистор и выпрямительный диод.
AMC7135-10-5 Драйвер для фонарика линейный 1А, 2-5 режимов
Наверняка у многих имеются фонари фирмы Convoy, они давно зарекомендовали себя как недорогие и качественные источники света.
Сразу оговорюсь, что в статье речь пойдет о прошивке фонарей с драйверами на базе микроконтроллера Attiny13a, такие драйвера стоят во всех конвоях S серии кроме нового S9 , а так же в Convoy M1, M2, C8.
Многие другие производители так же ставят в свои фонари драйвера с Attiny, к ним данный мануал тоже применим, но следует уделять внимание фьюзам и используемым портам Attiny. Не все знакомы с устройством современных фонарей, поэтому прежде чем перейти к колдовству, я постараюсь ввести вас в курс дела.
Итак, электрическая схема типичного карманного фонарика состоит из следующих частей:. Драйвер и светодиод. Из всего этого безобразия нас, как вы уже поняли, интересует в первую очередь драйвер. Он отвечает за работу фонаря в различных режимах яркости, запоминание последнего включенного режима и прочую логику.
Первый сильноточный линейный драйвер светодиодов исключает необходимость в микроконтроллере и импульсном преобразователе. Идеальное.
Простой step-down драйвер стабилизатор для светодиода
Я покупал такой, как у автора, в нём американский диод. Достаточно ярко светит. Смотря для каких целей ты берешь, в этом фонаре стоит t6 диод, то есть можешь смотреть фонари ручные или налобные с таким диодом, и не прогадаешь.
Драйвер тока с микроконтроллером
Как известно диод – это токовый прибор, питать его нужно постоянным током, а не напряжением. Светодиоды — тоже диоды, и их тоже нужно питать стабильным током. При стационарной установке светодиода проблема его питания легко решается с помощью резистора, который задает ток через светодиод.
Далее подбирается резистор ближайшего номинала, который есть в наличии и все хорошо работает. При больших токах резистор будет сильно греться, так что стоит его брать по мощнее.
Минусом стабилизатора на резисторе является неспособность реагировать на изменение напряжения питания ток через светодиод и как следствие его яркость будут падать по мере разряда батареи , а также никому не нужная рассеиваемая мощность на резисторе.
У обычного карманного фонарика можно самостоятельно заменить импульсник и немного расширить функционал.
Схема простого драйвера LED на солнечной батареи. Схема драйвер led
В настоящее время светодиоды используются не только для обеспечения красивых индикаторов красного и зеленого цвета на электронном оборудовании. Достижения технологии позволили использовать светодиоды в качестве практичных источников освещения.
Основные преимущества светодиодов – длительный срок службы, прочность и эффективность. При правильном управлении светодиоды могут работать десятки тысяч часов без снижения светоотдачи.
Типичная эффективность мощных светодиодов, измеренная в люменах на ватт, составляет Это в несколько раз лучше, чем у ламп накаливания, и только люминесцентные лампы более эффективны.
Драйверы светодиодов высокой яркости
В этой статье приводится пример простейшей программы управления микроконтроллером для диммера светодиодных драйверов на NCP Диммер у нас сделан на микроконтроллере ATTiny13 и представляет собой генератор прямоугольных импульсов с регулируемым коэффициентом заполнения. С представленной ниже программой наш диммер генерирует прямоугольные импульсы на частоте около Гц и умеет регулировать их коэффициент заполнения в зависимости от ….
Источник: https://all-audio.pro/c15/stati/drayver-svetodioda-na-mikrokontrollere.php
USBISP – заливаем собственную прошивку в фонарик / Лайв им. SinuX / iXBT Live
Наверняка у многих имеются фонари фирмы Convoy, они давно зарекомендовали себя как недорогие и качественные источники света. Но мало кто знает, что с помощью программатора за $3 и клипсы за $3 можно залить в некоторые фонари кастомную прошивку, которая будет иметь больше функций или будет удобнее в использовании.
Сразу оговорюсь, что в статье речь пойдет о прошивке фонарей с драйверами на базе микроконтроллера Attiny13a, такие драйвера стоят во всех конвоях S серии (кроме нового S9), а так же в Convoy M1, M2, C8.
Многие другие производители так же ставят в свои фонари драйвера с Attiny, к ним данный мануал тоже применим, но следует уделять внимание фьюзам и используемым портам Attiny.
Краткий ликбез
Не все знакомы с устройством современных фонарей, поэтому прежде чем перейти к колдовству, я постараюсь ввести вас в курс дела. Итак, электрическая схема типичного карманного фонарика состоит из следующих частей:
- Кнопка выключения — у «тактических» EDC фонариков типа Конвоев обычно располагается в хвосте
- Аккумулятор — обычно это Li-ion банка
- Драйвер — самая важная часть фонаря, его мозги
- Светодиод — говорит сам за себя
Драйвер и светодиод
Из всего этого безобразия нас, как вы уже поняли, интересует в первую очередь драйвер. Он отвечает за работу фонаря в различных режимах яркости, запоминание последнего включенного режима и прочую логику.
В одноаккумуляторных фонарях чаще всего встречаются ШИМ-драйвера. В качестве силового ключа в таких драйверах обычно используется либо полевой транзистор, либо куча линейных регуляторов AMC7135.
Например, так выглядит довольно популярный драйвер Nanjg 105D:
Микроконтроллер Attiny13a содержит в себе прошивку, которая определяет логику работы фонаря. Далее я покажу, как можно залить в этот микроконтроллер другую прошивку, чтобы расширить функционал фонаря.
Предыстория
Сейчас на рынке представлено поистине огромное количество карманных EDC фонариков, и, что характерно, каждый производитель норовит изобрести свою собственную прошивку с собственным уникальным™ управлением.
Из всех существующих решений мне больше всего нравилась прошивка, с которой до недавних пор поставлялись фонари Convoy с драйвером Nanjg 105D. Она имела 2 группы режимов (1 группа: Мин-Средний-Макс, 2 группа: Мин-Средний-Макс-Строб-SOS).
Смена групп в ней осуществлялась интуитивно просто: включаем минимальный режим, спустя пару секунд фонарь моргнёт — кликаем кнопкой, и группа режимов переключена. С недавних пор Convoy начал поставлять свои фонари с новой прошивкой biscotti.Она имеет больше возможностей (12 групп режимов, возможность включения-отключения памяти последнего режима, запоминание режима в выключенном состоянии (т.н. off-time memory)), но у нее есть несколько жирных минусов, которые лично для меня перечеркивают все достоинства:
- Сложное управление. Чтобы сменить группу режимов нужно помнить наизусть шаманскую последовательность кликов кнопкой
- Off-time memory не работает при использовании светящихся кнопок (например, таких)
- Много бесполезных групп режимов, отличающихся лишь порядком следования
Когда у меня накопился приличный зоопарк фонарей с разными прошивками, но одинаковыми драйверами, я решил унифицировать их, залив всем одну и ту же прошивку.
Все бы ничего, но нельзя просто так взять и перешить Nanjg 105D на старую добрую прошивку с двумя группами, потому что в свободном доступе ее нет, и производитель установил запрет на считывание дампа памяти микроконтроллера, т.е. оригинальную прошивку взять неоткуда.
В репозитории прошивок для фонарей аналога данной прошивки нет, поэтому у меня остался один выход — написать все самому.
Встречайте Quasar v1.0
Взяв за основу прошивку luxdrv 0.3b от DrJones, я сваял собственную с блекджеком и лунапарками. Я постарался сделать ее максимально похожей на стоковую прошивку Nanjg 105D и более масштабируемой. Что может мой Quasar:
- 2 группы режимов: (Минимальный — Средний — Максимальный — Турбо) и (Минимальный — Средний — Максимальный — Турбо — Строб — Полицейский строб — SOS)
- Строб злой (частота вспышек около 12Гц)
- Новый режим — полицейский строб — делает прерывистые серии по 5 вспышек, режим может быть полезен велосипедистам, т.к. повышает заметность
- Переключение групп осуществляется как в заводской прошивке: включаем первый режим, ждем пару секунд, кликаем сразу после того, как фонарь моргнет
- Путем модификации исходников можно добавить до 16 групп, в каждой группе можно задать до 8 режимов
- Используется традиционная on-time память, можно использовать светящиеся кнопки без потери функциональности
- При разряде аккумулятора ниже 3В фонарь начинает сбрасывать яркость, но полностью не отключается — используйте аккумуляторы с защитой, если боитесь их убить.
- Удобная фича для проверки текущего уровня аккумулятора: в любом режиме делаем 10-20 быстрых полу-нажатий кнопкой до тех пор, пока фонарь не перестанет включаться. После этого фонарь сделает от 1 до 4 вспышек, каждая вспышка означает уровень заряда соответственно < 25%, < 50%, < 75% и < 100%.
Исходники, скомпилированный бинарник с двумя группами режимов и проект для Atmel Studio вы можете найти на моем гитхабе. Помните, что исходники распространяются под лицензией CC-BY-NC-SA, и прошивку вы используете на свой страх и риск без каких-либо гарантий.
Принадлежности
Для заливки кастомной прошивки нам понадобятся:
- SOIC клипса Купить
- Любой клон Arduino Nano 3.0 для использования в качестве программатора Купить
- Arduino у меня уже была, поэтому я решил завести отдельный самостоятельный девайс для прошивки фонарей и купил USBISP программатор Купить
- Dupont провода для подключения клипсы к программатору Купить
Подготовка программатора
Для прошивки драйвера подойдет обычная Arduino Nano 3.0 с залитым скетчем ArduinoISP, но я решил завести отдельный программатор, поэтому купил USBISP. Он имеет форм-фактор флешки в алюминиевом корпусе:
Из коробки этот программатор определяется на компе как HID устройство и работает только с китайским кривым софтом, чтобы использовать его с avrdude можно перепрошить его в USBASP. Для этого нам, как ни странно, понадобится другой рабочий программатор. Здесь нам поможет Arduino Nano, подключаем её к компьютеру, открываем Arduino IDE и открываем стандартный скетч ArduinoISP:
Раскомменчиваем строку #define USE_OLD_STYLE_WIRING:
И заливаем скетч в Nano. Теперь у нас есть AVRISP программатор, которым можно перепрошить наш USBISP в USBASP. Для этого нам в первую очередь понадобится avrdude, он лежит в папке установки Arduino IDE по пути \hardware\tools\avr\bin. Для удобства советую добавить полный путь к avrdude.exe в переменную окружения PATH.
Теперь нам необходимо открыть USBISP и перевести его в режим программирования, установив перемычку UP:
Вот так:
Заодно убеждаемся, что на плате распаян Atmega88 или 88p, как в моем случае:
Другие перемычки, несмотря на советы в инете, трогать не нужно, все прекрасно прошивается и с ними.
Теперь внимательно смотрим на распиновку USBISP программатора, нанесенную на его алюминиевом корпусе, и подключаем его к Arduino Nano:
- VCC и GND к VCC и GND сответственно
- MOSI к D11
- MISO к D12
- SCK к D13
- RESET к D10
У меня не оказалось Female-Female проводов, поэтому я заюзал мини-макетку:
Следующий шаг — скачиваем прошивку usbasp.atmega88-modify.hex, подключаем Arduino к компу, запускаем консоль и переходим в папку с сохраненной прошивкой. Для начала выставим фьюзы командой:
avrdude -p -m88 -c avrisp -b 19200 -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xdd:m
Затем заливаем прошивку командой:
avrdude -p m88p -c avrisp -b 19200 -U flash:w:usbasp.atmega88-modify.hex
После этого убираем перемычку на USBISP, подключаем его к компьютеру, и если все сделано правильно, — на нем загорится синий светодиод:
Теперь у нас есть полноценный компактный USBASP программатор в удобном металлическом корпусе.
SOIC клипса
Программировать микроконтроллеры можно и без клипсы, подпаивая каждый раз проводки к соответствующим контактам, но это настолько рутинный процесс, что лучше все же не пожалеть денег на клипсу. Первое, что нужно сделать после получения клипсы, — это «распушить» контакты, поскольку из коробки они расположены слишком близко друг к другу, и к ним невозможно нормально подпаять провода:
Подключаем контакты клипсы к программатору в соответствии с распиновкой микроконтроллера:
Для большей надежности я припаял провода к клипсе и затянул все это термоусадкой:
Заливаем прошивку в фонарь
Теперь, когда программатор с клипсой готовы, дело остается за малым — нужно свернуть башку фонарю, открутить прижимное кольцо драйвера и извлечь его. В большинстве случаев провода от драйвера отпаивать не нужно, их длины достаточно для доступа к микроконтроллеру:
Крепим клипсу, соблюдая ориентацию. Ориентир в данном случае — кругляш на корпусе микросхемы, он обозначает первый её пин (RESET в нашем случае):
Смотрим, чтобы все пины клипсы утопились в корпус. Подключаем программатор к компу, теперь дело осталось за малым — нужно залить прошивку) Для этого идем на гитхаб, качаем бинарник quasar.hex, запускаем консоль, переходим в папку с бинарником и выполняем команду:
avrdude -p t13 -c usbasp -u -Uflash:w:quasar.hex:a -Ulfuse:w:0x75:m -Uhfuse:w:0xFF:m
Если все нормально, то пойдет процесс загрузки прошивки, в этот момент ни в коем случае нельзя трогать клипсу, лучше вообще не дышать) При успешной прошивке в конце вывода будет примерно следующее:
Просто, да? А вот нифига, с вероятностью 90% вместо загрузки прошивки вы увидите это:
Причина чаще всего кроется в том, что у новых моделей драйверов замкнуты пины 5 и 6 (MISO и MOSI), что делает невозможным программирование. Поэтому если avrdude жалуется на target doesn't answer, то первым делом вооружаемся скальпелем и внимательно смотрим на плату. Нужно перерезать дорожку, как показано на картинке:
После этого прошивка обычно заливается без проблем. Если нет — внимательно посмотрите на микроконтроллер, возможно у вас вовсе не Attiny13a, по крайней мере мне попадались драйвера с Fasttech с PIC контроллерами.
Модификация прошивки
Скомпилированная прошивка на гитхабе посути является чуть более продвинутым аналогом оригинальной прошивки, поэтому куда интереснее собрать собственную версию прошивки со своими группами и режимами.
Сейчас я расскажу, как это сделать. Первым делом качаем и устанавливаем Atmel Studio с официального сайта. Потом скачиваем все файлы проекта (кто умеет в git — могут просто клонировать всю репу) и открываем Quasar.
atsln через установленную студию:
Перечислю наиболее интересные места в коде:
#define LOCKTIME 50
Задает время, через которое текущий режим будет сохранен. Значение 50 соответствует 1 секунде, соответственно поставив 100 можно получить интервал ожидания в 2 секунды
#define BATTMON 125
Задает критический уровень напряжения на аккумуляторе, при достижении которого фонарь начнет сбрасывать яркость. У стандартного Nanjg 105D величина 125 соответствует примерно 2.9 вольтам, но все зависит от величин резисторов делителя напряжения на плате. Если удалить эту строку целиком — фонарь не будет следить за напряжением аккумулятора.
#define STROBE 254
#define PSTROBE 253
#define SOS 252
Определения режимов-мигалок, цифровые значения трогать не следует, если не нужен какой-либо режим — соответствующую строку можно удалить, не забыв после этого поправить объявления групп режимов в массиве groups.
#define BATTCHECK
Включает режим индикации уровня аккумулятора после 16 быстрых кликов. Можно удалить, если эта функция не нужна.
#define MEM_LAST
Задает запоминание последнего режима. Возможны следующие значения: MEM_LAST — фонарь включается в последнем включенном режиме, MEM_FIRST — фонарь всегда включается в первом режиме, MEM_NEXT — фонарь всегда включается в следующем режиме.
#define MODES_COUNT 7
#define GROUPS_COUNT 2
Задают количество режимов в группе и количество групп соответственно. Тесно связаны со следующим массивом groups:PROGMEM const byte groups[GROUPS_COUNT][MODES_COUNT] = {{ 6, 32, 128, 255, 0, 0, 0 }, { 6, 32, 128, 255, STROBE, PSTROBE, SOS }};
Здесь перечислены сами группы режимов работы. Числа 6, 32, 128, 255 — значения яркости, STROBE, PSTROBE, SOS — обозначения специальных режимов. Нулевые значения яркости игнорируются, поэтому в разных группах можно задавать разные количества режимов (в данном случае в первой группе 4 режима, во второй — 7).
Например, если вы хотите оставить один единственный режим работы со 100% яркостью, то сделать это можно так:
#define MODES_COUNT 1
#define GROUPS_COUNT 1
PROGMEM const byte groups[GROUPS_COUNT][MODES_COUNT] = {{ 255 }};
Если вам нужны 3 группы режимов без мигалок и с обратным следованием (от максимального к минимальному), то можно сделать так:
#define MODES_COUNT 4
#define GROUPS_COUNT 3
PROGMEM const byte groups[GROUPS_COUNT][MODES_COUNT] = {{ 255, 0, 0, 0 },
{ 255, 64, 6, 0 },
{ 255, 128, 32, 6 }};
При таком раскладе в первой группе всего один режим со 100% яркостью, во второй — 3 режима, в третьей — 4 режима с более плавным уменьшением яркости. Легко и просто, правда? Остается лишь скомпилировать исходник в hex файл с помощью студии, для этого выбираем «Release» в диспетчере конфигураций и жмем «Запуск без отладки»:
Если нигде в коде не накосячили, то в папке проекта появится директория Release, а в ней — hex файл, который остается залить в драйвер описанным в предыдущем разделе способом.
На этом все, надеюсь сей мануал будет кому-нибудь полезен. Если у кого возникнут вопросы — милости прошу в комменты)
Источник: https://www.ixbt.com/live/sinux/usbisp---zalivaem-sobstvennuyu-proshivku-v-fonarik.html
igorkov.org – Драйвер светодиода на микроконтроллере ATtiny
Основные требования к драйверу:
- Диапазон входных напряжений от 3 до 6В (питание от 4хАА батареек).
- Работа в режиме Step-Down, стабилизация тока.
- Отсутствие ситуации “внезапного выключения” (т.е. если не удается удерживать ток, яркость плавно снижается до нуля без внезапного отключения).
- Сигнализация о слабой батарее.
- Возможность реализации защиты для литиевых аккумуляторов.
- Выбор яркости свечения.
Разработка драйвера
Процесс рождения выдался довольно мучительным. Прежде чем получить хоть что-то работающее, было сделано порядка 3х предварительных прототипов. Нормально заработал только 3ий вариант.
Так же в процессе разработки был опробован специализированный драйвер NCP3066. Он позволяет построить импульсный источник тока для светодиода, а так же сделать управление яркостью при помощи внешнего ШИМ-сигнала. Схема не была реализована полностью, напаял только аналоговую часть, чтобы провести тесты.
Результаты тестов получились печальными: КПД около 60% (наблюдается достаточно сильный нагрев драйвера), а главное: несмотря на заявленный диапазон напряжений 3-40В, драйвер отказался стабилизировать ток при напряжении питания меньше 5В, а на 4В (еще достаточно живые 4хАА батарейки) светодиод еле тлел. На данной плате я воотчию наблюдал, насколько улучшается стабильность работы схемы при добавлении емкого конденсатора по входу.
Еще есть очень интересный драйвер LTC3454, он имеет просто шикарный КПД – 90%, тянет ток до 1А, может работать в режимах понижения и повышения. Все отлично, если бы не одно но: макс. напряжение, с которым работает драйвер – 5.5В.
В случае питания от 4хАА можно рассчитывать примерно до 7.4В, в случае установки литиевых элементов, у которых в начале работы напряжение может составлять до 1.8В на банку.Хотя, возможно рассмотреть применимость данного драйвера в фонарях с блоками из 2-3 батареек.
В принципе, разработка микроконтроллерного драйвера для светодиодов – изобретение велосипеда. Существует описание нескольких реализаций подобных драйверов. Одна из самых интересных – драйвер для светодиодов Cree с фонаревки: http://forum.fonarea.ru/showthread.php?t=5151.
Концепция драйвера достаточно близка к тому что требуется мне. Однако, есть одно существенное отличие: данный драйвер рассчитан на питание от одной банки литиевого аккумулятора (напряжения 2.7-4.
2В), поэтому в реальности схемотехника ограничена напряжением питания около 5В.
Мне же требуется работать от 6В, конечно это всего на 10% выше максимально допустимого для ATtiny, поэтому он должен выдержать, но ничего хорошего при таком подходе не получится, да и драйвер MOSFET так же ограничен 5.5В (они сговорились чтоли?).
В реализации AVSel-а, сразу бросается в глаза достаточно жирный микроконтроллер. Почему же используется именно ATtiny45, а не что-то более примитивное, типа Tiny13A?
- Быстрый ШИМ. ATtinyX5 серия имеет на борту PLL блок, позволяющий тактировать таймерный блок частотой до 64МГц. А это дает частоту работы ШИМ до 250КГц. В Tiny13A максимум можно выжать около 33КГц (хотя этого в некоторых случаях вполне достаточно, просто требуется ставить более габаритные конденсаторы и дроссели.
- Дифференциальный вход АЦП. Да, очень полезная в данном применении функция, хотя, можно обойтись и без нее.
- Умножитель по входу АЦП. По желанию, можно активировать усиление сигнала на входе АЦП в 20 раз. До этого я и не предполагал, что такие функции встраивают на кристалл микроконтроллеров. И ведь это была главная проблема, каким еще образом измерить падение в 5мВ на токовом резисторе с приемлемой точностью? Если бы не умножитель, то пришлось бы ставить внешний ОУ.
- Микропрограмма на Си с развитой логикой калибровок. Если оставить в ней только логику регулирования, размер уменьшится почти до 0.5к.
Благодаря всем плюшкам ATtiny45, он идеально подходит для применения в цифровых DC-DC преобразователях и источниках тока, где требуется гибкая логика работы.
Единственная проблема, которая долго мучила меня – это управление MOSFET-транзистором. Рассматривались разные варианты, это и специализированные драйвера, и аналоговые ключи, и схемы управления на дискретных компонентах.
Остановился именно на последнем, т.к. дешевого драйвера с подходящими характеристиками не нашел.
Схема полностью разработана с нуля по классическому варианту Step-Down преобразователя с токовым шунтом для ОС по току. Микропрограмма частично основана на творении AVSel, хотя в итоге от нее осталась только функция регулирования.
Итого получился такой кошмар:
Плата конечного варианта:
В настоящий момент проведены лабораторные испытания схемы, она удовлетворяет всех критериям представленным в начале статьи, а так же диапазон входных напряжений получился намного шире: в первую очередь он зависит от конденсатора по входу и от устанавливаемого стабилизатора на 3.3В.
Внешний вид драйвера:
О непосредственном применении данного драйвера в следующем разделе.
Модификация светодиодного фонаря Petzl Duo
А теперь о том для чего изначально разрабатывался данный драйвер. Изначально он предназначался для установки в фонари линейки Petzl Duo/Duobelt. Именно из-за требуемой гибкости потребовалось завязаться на микроконтроллер.
Примечание: Несмотря на все преимущества светодиодов, до сих пор есть люди, ходящие на карбидных лампах. Причина этого проста: пламя дает теплый, а главное, рассеянный свет.
Здесь за основное качество берется не яркость и дальность освещения, а то, что взгляд в любую сторону и под любым углом попадает в освещенный участок, поэтому лучше чувствуется объем и нет “эффекта капюшона”.
Это единственное преимущество, а вот недостатков у карбидки очень много.
В данных фонарях ставится галогеновая лампа и блок на 5/8/14 светодиодов. В первую очередь, используются именно светодиоды. Блок светодиодов имеет очень низкую эффективность. Даже простой их заменой получается снизить потребление и увеличить яркость свечения фонаря.
Фонарь Duo LED 5 и вовсе ужасает: при новых батарейках потребление около 400мА (т.е. порядка 2.4Вт), при этом сами светодиоды из них получают менее 800мВт (остальное рассеивается на резисторах). Ну а светодиоды – холодные, даже с уходом в синеву, похожи на те, что ставят безымянные ускоглазые друзья в своих творениях за 100 рублей.В Duo LED 8/14 производитель применил импульсный регулятор. КПД таких схем обычно превышает 70%, к тому же обеспечивается постоянная яркость свечения и контроль за уровнем разряда батареи, что очень удобно.
Но сами светодиоды остались такими же низкокачественными и жутко устаревшими, даже на новых партиях фонарей. Такое ощущение, что Petzl закупил большую партию в начале двухтысячных и никак ее израсходовать не может.
🙂
Модель Duo является подобием конструктора: имеет модульную конструкцию. В начале этот фонарь существовал в варианте с 2 лампами накаливания. Затем одну из них заменили блоком светодиодов (Duo Led 5).
В более новых моделях (Duo Led 8 и Duo Led 14) блок светодиодов снабдили умным драйвером с несколькими уровнями яркости (а главное, подняли КПД схемы).
В качестве замены галогеновой лампы производителем так же был предложен светодиод, но фонарей в таком варианте так и не выпустили.
Благодаря модульной структуре Petzl Duo, без каких-то переделок в конструкций фонаря можно сделать модуль, заменяющий стандартный блок светодиодов (операция на пару минут). Подобные модули уже существуют, к примеру, этот.
Вот вид переделанного фонаря:
Вот таким образом модуль установлен внутри:
Полевые испытания пройдены, фонарь уже побывал в 5 экспедициях. Из-за конструкции модуля проблем не выявлено.
Логика работы
При включении фонаря устанавливается слабый уровень яркости. Всего существует 3 уровня, переключение происходит в последовательности – слабый-средний-сильный-слабый при помощи кратковременных отключений питания.
В процессе работы происходит постоянный контроль напряжения питания. При снижении напряжения ниже 4.5В (около 1.12В на элемент), фонарь переключается в более слабый режим.
В самом слабом режиме, фонарь продолжает работать сохраняя некоторое время стабилизацию яркости свечения. На определенном этапе (при разрядке батарей ниже 3.
5В) стабилизация работать перестает и яркость начинает снижаеться.
Свечение сохраняется при снижении напряжения батареи вплодь до 2.6В (около 0.65В на элемент), когда яркость свечения становится столь низкой, что фонарь продолжает светиться, но уже практически ничего не освещает.
Портативный осветитель
Благодаря универсальности схемы, получилось собрать на модуле небольшой в портативный осветитель для использования в качестве подсветки для фотосъемки:
Особенности конструкции: использован контроллер ATtiny13A (логика программы существенно упрощена), для питания установлены 2 Li-ion аккумулятора в формате 18650, светодиодов установлено 2, они включены последовательно.
Как видно, конфигурация довольно сильно отличается, однако аппаратная часть была оставлена прежняя, даже несколько упрощена.
Планы
- Добавление возможности работы от 4х Li-Ion 14500. Требует замены входного конденсатора и пересчета делителя. Так же логика защиты от переразряда.
- Добавление логики термозащиты, благодаря ей можно будет поднять мощность.
Источник: https://www.igorkov.org/ledriver
