שיבוט אור תה: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

במדריך זה אפרט מעט יותר את הדרך שהובילה לפרויקט הזה וכיצד הגעתי לתוצאה כך שהיא דורשת קצת יותר קריאה.

בבית יש לנו לא מעט פנסי תה אלקטרוניים, אלה מפיליפס שאפשר לטעון אותם באופן אלחוטי. הכנתי מדריך לפני שקשור לנושא זה, ראה תה אור מוניטור.

לאחר זמן מה אורות התה האלה מפסיקים לפעול מכיוון שהסוללה הנטענת מתקלקלת. ישנן שתי אפשרויות לטפל בבעיה זו:

1. אתה זורק את אור התה וקונה אחד חדש
2. אתה מחליף את הסוללה הנטענת

ניסיתי את האפשרות השנייה. הסרטון בשלב האחרון של מדריך זה מראה כיצד אתה יכול לעשות זאת. סרטון זה גם מראה כיצד פיליפס עיצבה מחדש את אורות התה הללו לאורך השנים, מה שהופך אותם לזולים יותר לייצור אך לצערם הורדת תוחלת החיים של פנסי התה האלה. לצד זה שמתי לב שעם העיצובים הזולים האחרונים קשה להדליק ולכבות את נורת התה. הוא משמש כמתג הטיה לשם כך אך כנראה שלא תמיד נראה שהם עובדים טוב במיוחד.

כאשר החלפתי את הסוללה הנטענת בפעם הראשונה, מנורת התה לא עבדה. התחלתי לחשוב שאולי מנורת התה שומרת איזה דלפק כדי לראות באיזו תדירות משתמשים בו ואז לעולם לא נדלק שוב. זו הייתה הסיבה לפתיחת הפרויקט הזה מכיוון שרציתי מנורת תה שתעבוד לנצח, כמובן להחליף את הסוללה הנטענת מדי פעם.

אני חייב להודות שהמחשבות הרעות שלי היו שגויות, לאחר שהחלפת את הסוללה - גם כשהן טעונות - עליך להכניס את מנורת התה למטען תוך זמן קצר מאוד כדי לגרום לזה לפעול שוב. אני לא יודע למה זה צריך, אבל צריך לעשות את זה כדי להדליק את מנורת התה.

בכל מקרה, כבר התחלתי להכין מנורת תה משלי שתתנהג כמו מנורת התה של פיליפס. ניתחתי את האלקטרוניקה ואת התבנית שבה פיליפס משתמשת כדי ליצור את אפקט הנר הנחמד. האלקטרוניקה המקורית הייתה קצת יותר מורכבת ממה שציפיתי אז החלטתי ליצור עיצוב פשוט יותר משלי. הצלחתי להבין את התבנית של אפקט הנר על ידי ניתוח התבנית באוסילוסקופ. נוספו כמה צילומי מסך של חלק מתבנית זו. אות נמוך פירושו שהמנורה דולקת.

כאמור העיצוב שלי הפך לפשוט יותר מהעיצוב של פיליפס והוא עושה מה שהוא צריך לעשות. השתמשתי מחדש בדיור, בתא, במתג הטיה ובסליל מנורת תה שכבר לא עבדה ויצרתי גרסה משלי עם PIC12F615 באמצעות שפת התכנות JAL לשליטה במכשיר.

שלב 1: ניתוח מנורת התה המקורית

לפני שניתן יהיה לבצע את השיבוט הייתי צריך להבין כיצד פועל מנורת התה המקורית אך יכולתי להבין זאת רק באופן חלקי מכיוון שהוא מורכב יותר ממה שחשבתי בתחילה.

המדידות חשפו את הדברים הבאים:

• תבנית הנר אקראית פסאודו מכיוון שהיא חוזרת על עצמה לאחר זמן מה כאשר רק המוביל העליון של שני הנורות משנה את הבהירות. הלוח התחתון דולק ברציפות. ראה את הסרטון כיצד זה עובד
• מנורת התה משתמשת בשתי נוריות בהירות גבוהה באמצעות זרם של כ -7 mA לכל LED
• המכשיר מכבה את עצמו כאשר מתח הסוללה יורד מתחת ל 2.1 וולט
• בהתאם לעיצוב (ראו את הסרטון בשלב האחרון של מדריך זה) סוללת ה- NiMH נטענת בזרם המשתנה בין 11 mA ל- 37 mA

שלב 2: עיצוב השיבוט

בתרשים הסכימטי אתה רואה כיצד עיצבתי את השיבוט. ניתן להבחין בין החלקים הבאים:

• גשר המיישר באמצעות ארבע דיודות שוטקי 1N5818. הסיבה לשימוש בדיודות מסוג זה היא בגלל ירידת המתח הנמוכה. גשר זה ממיר את מתח AC מהסליל למתח DC של המכשיר.
• קבלים C1. נראה שזה לא חשוב אבל קבל זה מביא את סליל הטעינה לתהודה וכתוצאה מכך נדנוד במתח גבוה. ללא קבל זה הסליל לא היה מייצר מספיק כוח למכשיר. בשתי צילומי המסך מהאוסילוסקופ אתה רואה את מתח יציאת הסליל כשהוא ממוקם במטען ללא (שיא יחיד) ועם (אות סינוס) הקבל.
• דיודת זנר D5 עם ערך של 5V1 נראית קצת מוזרה בעיצוב זה מאחר ומתח האספקה לא מגיע גבוה מסביבות 2.5 וולט בגלל שתי סוללות NiMH. עם זאת, אם סוללות אלה הופכות לסוף החיים, המתח שלהן גדל והפסגות במתח מסליל הטעינה יהפכו גבוהות יותר מהמתח המרבי שה- PIC יכול להתמודד - שאם 5.5V - כך שהזנר חותך את הפסגות הללו, ומגן ה- PIC במצב זה.
• מתג ההטיה מחובר לסיכת ההפרעה של ה- PIC. זה מבטיח כי ה- PIC יתעורר לאחר כיבויו.
• ה- PIC שולט בשתי הנורות ישירות משני הנמלים שלה.

בעיצוב זה זרם הטעינה של הסוללות הוא כ -17 mA כאשר הם מונחים במטען האלחוטי. קיבולת הסוללות של 300 מיליאמפר / שעה. סוג זה של סוללה נטען במלואו כאשר הוא נטען במשך 14 שעות עם זרם של 1/10 מהקיבולת, כך שבמקרה זה 30 mA. המשמעות היא שהמכשיר לעולם לא יטען במלואו אלא אם הוא נטען פעמיים. בסרטון על החלפת הסוללה בסוף מדריך זה אתה גם רואה שפיליפס משתמשת בסוללות נטענות בנפח של 160 מיליאמפר / שעה בעיצובים האחרונים שלהן.

בסרטון ניתן לראות את פעולתו של מנורת התה המקורית והשיבוט. האם אתה רואה איזה מהם הוא המקורי ומי מהם המשובט?

שלב 3: רכיבים נדרשים ובניית השיבוט

על הפרויקט להלן:

• פיסת קרש לחם
• מיקרו -בקר PIC 12F615
• שקע IC 8 פינים
• דיודות: 4 * 1N5819, 1 * BZX85C5V1
• 2 * 100nF קבלים קרמיים
• נגדים: 1 * 1MOhm, 2 * 56 אוהם
• 2 * 3 מ"מ LED בהיר בגובה (מנורת תה ישנה)
• מתג הטייה (מנורת תה ישנה)
• סליל טעינה מנורת תה ישנה
• דיור מנורת תה ישנה

עיין בתרשים הסכימטי בסעיף הקודם בנושא חיבור הרכיבים.

מכיוון שהעיצוב אינו משתמש ברכיבי SMD כלשהם, הוא זקוק ליותר מקום מאשר הגרסה המקורית. בגלל זה לוח הלחם נחתך בצורה כזו שיש לו יותר מקום בצדדים. זה עובד רק אם יש לך מנורת תה גבוהה. יש גם גרסה קטנה יותר (ראו את הסרטון בשלב האחרון של מדריך זה) אך העיצוב לא יתאים אלא אם תבנה אותו עם רכיבי SMD.

בתמונות אתה רואה כיצד המכשיר נבנה. שים לב כי הלוח העליון מותקן בצד הלחמה של לוח הלחם על מנת שתוכל להניח אותו על גבי הלד השני.

שלב 4: התוכנה

כפי שכבר צוין, התוכנה כתובה עבור PIC12F615 באמצעות שפת התכנות JAL.

בתחילה ה- PIC יהיה במצב שינה כשהוא מופעל בפעם הראשונה, וכמעט לא צורך כוח במצב זה.

התוכנה מבצעת את המשימות הבאות:

• כאשר המכשיר הופך הפוך, מתג ההטיה ייצור מגע עם הקרקע אשר יעיר את ה- PIC משינה.
• לאחר התעוררות הדלק התחתון יופעל והדף העליון ישתמש בתבנית הנר המשוכפלת של פיליפס כדי לשנות את בהירות הלייט.
• במהלך הפעולה ה- PIC ימדוד את מתח האספקה באמצעות ממיר אנלוגי לדיגיטלי (ADC) המשולב שלו. כאשר מתח זה יורד מתחת 2.1V, הוא יכבה את הנורות ויכניס את ה- PIC למצב שינה. ה- PIC עדיין יכול לפעול היטב ב -2.1 וולט אך לא טוב שהסוללות הנטענות יתרוקנו לגמרי.

יש הבדל כיצד מתנהגת נורת התה המקורית בהשוואה לשיבוט. כאשר מתח הסוללה יורד מתחת ל 2.1 וולט נורת התה המקורית לא תתחיל עד שהמכשיר יטען שוב כך שנראה שהוא מודד את מתח האספקה בעת ההפעלה. עם זאת, השיבוט ימדוד את מתח האספקה לאחר שהוא פעיל. המשמעות היא שכאשר מתח האספקה נמוך מ -2.1 V, הנורות יעבדו לזמן קצר ולאחר מכן המכשיר ילך לישון שוב.

נותרה נקודה אחת שלא הבנתי. כאשר הסוללות הופכות גרועות, נורת התה המקורית כבר לא תידלק גם כאשר מתח האספקה של הסוללה מספיק (הסיבה למחשבות הרעות הראשוניות שלי על המכשיר, זוכר?). אולי הוא זוכר שהסוללות הלכו רע על ידי מדידת מתח סוללה גבוה. בשיבוט זה לא נעשה. גם אם הסוללות התקלקלו ומתח האספקה נהיה גבוה - מוגן על ידי דיודת זנר - המכשיר יעבוד אבל בגלל הסוללה הרעה זמן הפעולה מתקצר.

קובץ המקור JAL וקובץ Intel Hex לתכנות ה- PIC מצורפים. אם אתה מעוניין להשתמש בבקרו PIC עם JAL - שפת תכנות כמו פסקל - בקר באתר JAL.

שלב 5: החלפת הסוללות הנטענות

אם אינך רוצה לבנות את השיבוט אלא רק רוצה להחליף את הסוללה, עיין בסרטון זה. הוא גם מראה כיצד עיצוב אור התה המקורי הופך לפשוט וכתוצאה מכך למרבה הצער מוצר בעל זמן חיים קצר יותר.

כפי שצוין קודם לכן, נראה כי בעיצוב הפשוט האחרון יש בעיה נוספת מכיוון שקשה מאוד לכבות את מנורת התה הזו. בתחילה חשבתי שזה בגלל מתג הטיה גרוע אבל לאחר שימוש חוזר במתג הזה בשיבוט הכל עבד מצוין. אז שיבוט עשוי להיות אופציה טובה אחרי הכל.

שיהיה לך כיף לבנות פרויקט משלך ומחכה לתגובות שלך.