一款LED大灯泡设计方案

一、设计方案

本作品具备实用性、个性化、便携性、节能环保等优点。制作原理简单易懂,适合个人DIY。

本作品采用3.7V聚合物锂离子电池供电、TP4056锂离子充电管理芯片充电。

本作品有两种功能,可接近感应和触摸感应,通过拨动开关可选择两种亮灯感应方式:

*A-微波雷达触摸/接近感应:通过触碰或接近灯球即可点亮灯泡。(灯泡亮度为最大亮度)

*B-无极调光触摸感应:通过触碰灯尾指定位置,即可点亮灯泡,再次触碰可以调节灯泡亮度。

LED软灯丝: 该作品需要用到两根长为300mm、色温为2200K的LED软灯丝。灯丝在某宝可购买,单价大概在7元。

要注意的是灯丝很不耐拉伸,过度拉伸容易断。

硅油: 用于制作灯丝时润滑。这里使用了二甲基硅油,只要起到绝缘润滑作用就可以。

铜箔胶带: 使用宽为20mm的铜箔胶带,用于触摸感应。

雷达模块: 使用HLK-LD102 10G 雷达模块。将ZH1.5mm-5pin排线焊接到雷达模块上。

模块太长,需要剪短焊盘一部分,在不影响焊接的情况下剪掉模块两边的PCB板。

雷达模块上的丝印定义:V为VCC、G为GND、O为OUT、RB1为RX、RB0为TX。

USB转TTL模块: 某宝几块钱就可以买一个。是USB转TTL的就彳亍。

为了方便烧录,我做了个转接板方便连接不同规格排线。

灯丝固定件和灯尾外壳: 灯丝固定件用FDM打印成型,灯尾外壳则用光固化打印成型。灯尾外壳需要喷漆、涂色、涂保护漆。

钢丝: 使用直径0.8mm不锈钢钢丝,软硬适中。建议用大钳子剪断钢丝,如果用剪元器件管脚的容易把钳子搞报废。

二、设计原理

无极调光: 采用单通道触控型IC-RH6618。该芯片相比于SGL8022W,RH6618的PWM频率更高,调光更为丝滑,有效改善了频闪问题。

RH6618A通过人体触摸TCH管脚来实现触摸调光,芯片工作时,POUT管脚输出PWM信号,该管脚连接NMOS管栅极以驱动较大电流的LED软灯丝。

通过控制模式配置管脚(MOD1、MOD2)的高低电平来改变无极调光工作模式。MOD1、MOD2默认为高电平。配置高电平时直接接电源正极,也可直接将该管脚悬空,配置低电平将该模式配位管脚接地。其中TCH为触摸感应管脚,触摸铜箔即可实现感应,可将铜箔贴到非金属薄片上实现触摸感应。

图中BAT和B+均为电源正极,为了切换模式(触摸无极调光和雷达感应),而将他们分开来,在完整电路中,B+是开关第三档正极输出。

以下是RH6618数据手册中 输出模式配置表:

锂电池充电管理:

采用TP4056锂电池充电管理芯片。该芯片成本低、性能优良、运用广泛。

接入5V电源,当LED1亮灯时,表明电池正在充电。当LED2亮灯时,即为电池已充满电。其中,BAT接锂电池正极。

我们可以改变PROG管脚旁边的电阻(R8)阻值来限制电源管理芯片充电的电流:RPROG=1200/IBAT(误差±10%)

例如:RPROG=1200Ω IBAT=1000mA ; RPROG=2400Ω IBAT=500mA ;RPROG=12000Ω IBAT=100mA 。

微波雷达模块:

关于雷达模块程序代码:这个问题是最多人问的,雷达模块资料是在海凌科官网下载的资料,里面有用户使用说明和上位机。下载上位机。用USB转TTL模块将雷达模块连接至电脑,打开上位机进行连接与编辑。官网提供了详细的使用说明,简单易懂。

资料链接:HLK-LD102雷达模块资料基于多普勒雷达原理,可实现对运动和微动的检测。雷达可支持修改感知参数。

我们通过手触碰或接近灯球来触发雷达模块。我修改了控制模式:3(条件触发后灯逐渐变亮,再次触发后渐灭。);封锁时间:2000(在触发后2000ms内无法再次触发。防止了短时间重复触发。);阈值:500(阈值越小,触发越灵敏。)距离:255(值越大感知范围越大,最大值为255。)

三、实物展示

设计注意事项:

在设计电路时,我们应该将所有电容放置在对应的IC附近,以便更好地发挥其作用。对于无极调光IC,应尽可能避免在其附近铺铜,特别是TCH管脚。此外,我们需要保持周围走线与TCH线路的距离。避免对无极调光IC产生不利干扰。

在组装的时候尽量耐心组装,不然可能会导致零配件的损坏。

原理图:

PCB:

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