Драйвер для світлодіодного ліхтаря: широкий асортимент продукції

Світлодіодні ліхтарі, як і будь-які інші електричні джерела світла (світильники, лампи та ін.), здатні повноцінно та безперебійно функціонувати в тому випадку, якщо є пускорегулюючий пристрій – драйвер. Завдяки такому сучасному та інноваційному пристрої прилади можуть працювати практично вічно. У спеціалізованому інтернет-магазині ForLed представлено колосальний асортимент продукції. У нас кожен бажаючий зможе купити драйвер для ліхтаря, а також усі необхідні комплектуючі для нього. Сучасний світ - століття світлодіодів і тому джерела живлення користуються широким попитом і затребуваністю. Крім того, драйвер ліхтарика виконує низку важливих функцій.

По-перше, завдяки йому споживачі значно економлять кошти на придбання нових електричних пристроїв, які в кілька разів дорожчі за сам драйвер;

По-друге, за допомогою них світлодіодні ліхтарі можуть повноцінно та безперебійно функціонувати практично вічно.

Каталог продукції інтернет-магазину ForLed пропонує колосальний асортимент пускорегулюючих елементів, що відрізняються за виробником, вхідною напругою (від 1-3В до 7-30В), вихідним струмом (від 300 мА до 5000 мА), типу (лінійні, імпульсні та підвищуючі). У будь-якому випадку, кожен представлений автономне джерело живлення відрізняється бездоганною якістю, надійністю, безпекою, тривалим терміном експлуатації, а також простотою в роботі. Такий пристрій здатний повною мірою забезпечити повноцінну та безперебійну роботу світлового приладу. Купити драйвер для світлодіодного ліхтарика будь-якого формату можна в інтернет-магазині ФорЛед за справедливою та демократичною ціною. Крім основного джерела живлення, у каталозі є необхідні комплектуючі до нього.

Драйвери для світлодіодних ліхтариків: на що слід звернути увагу

Для того, щоб правильно вибрати автономне джерело живлення, необхідно знати основні характеристики ліхтаря, а саме:

Напруга в;

Величина максимального струму мА;

За рахунок чого відбувається живлення джерела світла: акумулятор чи батарейки;

Механізм управління: магнітний повзунок, звичайна силова, тактова кнопка без фіксації та ін.;

А також діаметр та висота драйвера.

Представлені в асортименті пускорегулюючі пристрої можуть мати кілька режимів яскравості, містити інформацію про розряд акумуляторної батареї, а також відрізнятися пам'яттю режимів. Такі різновиди роблять драйвера більш функціональними та зручними у використанні. Як стандартні режими (не розширені) виділяють кілька різновидів: строб, середній і максимальний. В інтернет-магазині ForLed кожен охочий може детальніше ознайомитись з асортиментом та купити драйвери для світлодіодних ліхтарів в Україні за вигідною ціною. У разі виникнення запитань чи необхідності отримати професійну консультацію, відповідальні менеджери завжди готові надати кваліфіковану допомогу: докладніше розповісти про характеристики того чи іншого драйвера, а також запропонувати правильну модель джерела живлення. Крім того, у каталозі продукції представлені всі необхідні комплектуючі для ліхтариків.

Імпульсний драйвер для живлення світлодіодів: переваги використання

Купити драйвер для світлодіодного ліхтаря будь-якого типу: лінійний, що підвищує або імпульсний можна в інтернет-магазині ФорЛед. Останній різновид набув більш широкого поширення завдяки високому рівню ККД (близько 95%), а також його компактності. Пристрої такого типу здатні на виході створювати високочастотні імпульси струму, що сприятливо впливає на світлодіодні джерела світла. Такий сучасний та функціональний драйвер для ліхтарика купити в Україні можна у нас за демократичною та розумною ціною.

Напевно, у багатьох є ліхтарі фірми Convoy, вони давно зарекомендували себе як недорогі та якісні джерела світла. Але мало хто знає, що за допомогою програматора за $3 і кліпси за $3 можна залити в деякі ліхтарі кастомну прошивку, яка матиме більше функцій або зручніша у використанні. Відразу зазначу, що в статті мова піде про прошивку ліхтарів з драйверами на базі мікроконтролера Attiny13a, такі драйвера стоять у всіх конвоях S серії (крім нового S9), а також у Convoy M1, M2, C8. Багато інших виробників так само ставлять у свої ліхтарі драйвера з Attiny, до них даний мануал теж застосовний, але слід приділяти увагу фьюзам і портам Attiny, що використовуються.

Короткий лікнеп

Не всі знайомі з пристроєм сучасних ліхтарів, тому перш ніж перейти до чаклунства, я намагатимусь ввести вас у курс справи. Отже, електрична схема типового кишенькового ліхтарика складається з наступних частин:

• Кнопка вимкнення – у «тактичних» EDC ліхтариків типу Конвоїв зазвичай розташовується у хвості
• Акумулятор – зазвичай це Li-ion банку
• Драйвер - найважливіша частина ліхтаря, його мізки
• Світлодіод - каже сам за себе

З усього цього неподобства нас, як ви вже зрозуміли, цікавить насамперед драйвер. Він відповідає за роботу ліхтаря у різних режимах яскравості, запам'ятовування останнього включеного режиму та іншу логіку. В одноакумуляторних ліхтарях найчастіше зустрічаються ШІМ-драйвери. Як силовий ключ у таких драйверах зазвичай використовується або польовий транзистор, або купа лінійних регуляторів AMC7135. Наприклад, так виглядає досить популярний драйвер Nanjg 105D:

Мікроконтроллер Attiny13a містить у собі прошивку, що визначає логіку роботи ліхтаря. Далі я покажу, як можна залити в цей мікроконтролер іншу прошивку, щоби розширити функціонал ліхтаря.

Передісторія

Зараз на ринку представлено воістину безліч кишенькових EDC ліхтариків, і, що характерно, кожен виробник намагається винайти свою власну прошивку з власним унікальним керуванням. З усіх існуючих рішень мені найбільше подобалася прошивка, з якою донедавна поставлялися ліхтарі Convoy з драйвером Nanjg 105D. Вона мала 2 групи режимів (1 група: Мін-Середній-Макс, 2 група: Мін-Середній-Макс-Строб-SOS). Зміна груп у ній здійснювалася інтуїтивно просто: включаємо мінімальний режим, через пару секунд ліхтар моргне – клацаємо кнопкою, і група режимів переключена. З недавніх пір Convoy почав постачати свої ліхтарі з новою прошивкою biscotti. Вона має більше можливостей (12 груп режимів, можливість увімкнення-вимкнення пам'яті останнього режиму, запам'ятовування режиму у вимкненому стані (т.зв. off-time memory)), але в неї є кілька жирних мінусів, які особисто для мене перекреслюють всі переваги:

• Складне керування. Щоб змінити групу режимів потрібно пам'ятати шаманську послідовність кліків кнопкою
• Off-time memory не працює при використанні кнопок, що світяться (наприклад, таких)
• Багато марних груп режимів, що відрізняються лише порядком прямування

Коли у мене накопичився пристойний зоопарк ліхтарів з різними прошивками, але однаковими драйверами, я вирішив уніфікувати їх, заливши всім одну і ту ж прошивку. Все б нічого, але не можна просто так взяти і перешити Nanjg 105D на стару добру прошивку з двома групами, тому що у вільному доступі її немає, і виробник встановив заборону зчитування дампи пам'яті мікроконтролера, тобто. оригінальну прошивку взяти звідки. У репозиторії прошивок для ліхтарів аналога даної прошивки немає, тому я залишився один вихід - написати все самому.

Зустрічайте Quasar v1.0

Взявши за основу прошивку luxdrv 0.3b від DrJones, я створив свою з блекджеком і лунапарками. Я постарався зробити її максимально схожою на стокову прошивку Nanjg 105D і масштабованою. Що може мій Quasar:

• 2 групи режимів: (Мінімальний - Середній - Максимальний - Турбо) та (Мінімальний - Середній - Максимальний - Турбо - Строб - Поліцейський строб - SOS)
• Строб злий (частота спалахів близько 12Гц)
• Новий режим - поліцейський строб - робить переривчасті серії по 5 спалахів, режим може бути корисним для велосипедистів, т.к. підвищує помітність
• Перемикання груп здійснюється як у заводській прошивці: включаємо перший режим, чекаємо пару секунд, клацаємо відразу після того, як ліхтар моргне
• Шляхом модифікації вихідних записів можна додати до 16 груп, у кожній групі можна задати до 8 режимів
• Використовується традиційна on-time пам'ять, можна використовувати кнопки, що світяться, без втрати функціональності
• При розряді акумулятора нижче 3В ліхтар починає скидати яскравість, але повністю не відключається - використовуйте акумулятори із захистом, якщо боїтеся їх вбити.
• Зручна фіча для перевірки поточного рівня акумулятора: у будь-якому режимі робимо 10-20 швидких напів-натискань кнопкою доти, доки ліхтар не перестане вмикатися. Після цього ліхтар зробить від 1 до 4 спалахів, кожен спалах означає рівень заряду відповідно< 25%, < 50%, < 75% и < 100%.

Вихідники, скомпільований бінарник з двома групами режимів та проект для Atmel Studio ви можете знайти на моєму гітхабі. Пам'ятайте, що вихідні коди розповсюджуються під ліцензією CC-BY-NC-SA, і прошивку ви використовуєте на свій страх і ризик без будь-яких гарантій.

Приладдя

Для заливки кастомної прошивки нам знадобляться:

• SOIC кліпсу Купити
• Будь-який клон Arduino Nano 3.0 для використання як програматор Купити
• Arduino у мене вже була, тому я вирішив завести окремий самостійний девайс для прошивки ліхтарів та купив USBISP програматор.
• Dupont дроти для підключення кліпси до програматора Купити

Підготовка програматора

Для прошивки драйвера підійде звичайна Arduino Nano 3.0 із залитим скетчем ArduinoISP, але я вирішив завести окремий програматор, тому купив USBISP. Він має форм-фактор флешки в алюмінієвому корпусі:

З коробки цей програматор визначається на комп'ютері як HID пристрій і працює тільки з китайським кривим софтом, щоб використовувати його з avrdude можна перепрошити його в USBASP. Для цього нам, як це не дивно, знадобиться інший робочий програматор. Тут нам допоможе Arduino Nano, підключаємо її до комп'ютера, відкриваємо Arduino IDE та відкриваємо стандартний скетч ArduinoISP:

Розкладаємо рядок #define USE_OLD_STYLE_WIRING:

І заливаємо скетч у Nano. Тепер у нас є AVRISP програматор, яким можна перепрошувати наш USBISP USBASP. Для цього нам насамперед знадобиться avrdude, він лежить у папці установки Arduino IDE на шляху \hardware\tools\avr\bin. Для зручності раджу додати повний шлях до avrdude.exe у змінну оточення PATH.

Тепер нам необхідно відкрити USBISP та перевести його в режим програмування, встановивши перемичку UP:

Заодно переконуємося, що на платі розпаяний Atmega88 або 88p, як у моєму випадку:

Інші перемички, незважаючи на поради в інеті, чіпати не потрібно, все чудово прошивається і з ними.

Тепер уважно дивимося на розпинування USBISP програматора, нанесене на його алюмінієвому корпусі, і підключаємо його до Arduino Nano:

• VCC та GND до VCC та GND відповідно
• MOSI до D11
• MISO до D12
• SCK до D13
• RESET до D10

У мене не було Female-Female проводів, тому я заюзав міні-макетку:

Наступний крок - завантажуємо прошивку usbasp.atmega88-modify.hex, підключаємо Arduino до комп'ютера, запускаємо консоль і переходимо в папку зі збереженою прошивкою. Для початку виставимо фьюзи командою:

Avrdude -p -m88 -c avrisp -b 19200 -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xdd:m

Потім заливаємо прошивку командою:

Avrdude -p m88p -c avrisp -b 19200 -U flash:w:usbasp.atmega88-modify.hex

Після цього прибираємо перемичку на USBISP, підключаємо його до комп'ютера, і якщо все зроблено правильно, на ньому загориться синій світлодіод.

Тепер у нас є повноцінний компактний USBASP програматор у зручному металевому корпусі.

SOIC кліпсу

Програмувати мікроконтролери можна і без кліпси, підпаюючи кожен раз проводки до відповідних контактів, але це настільки рутинний процес, що краще все ж таки не пошкодувати грошей на кліпсу. Перше, що потрібно зробити після отримання кліпси, - це «розпушити» контакти, оскільки з коробки вони розташовані надто близько один до одного, і до них неможливо нормально підпаяти дроти:

Підключаємо контакти кліпси до програматора відповідно до розпинування мікроконтролера:

Для більшої надійності я припаяв дроти до кліпси і затягнув все це термоусадкою:

Заливаємо прошивку у ліхтар

Тепер, коли програматори з кліпсою готові, справа залишається за малим - потрібно згорнути голову ліхтарю, відкрутити кільце драйвера і витягти його. У більшості випадків дроти від драйвера відпаювати не потрібно, їх довжини достатньо для доступу до мікроконтролера:

Кріпимо кліпсу, дотримуючись орієнтації. Орієнтир у разі - кругляш на корпусі мікросхеми, він позначає перший її пін (RESET у разі):

Дивимося, щоб усі піни кліпси втопилися у корпус. Підключаємо програматор до компа, тепер справа залишилася за малим - потрібно залити прошивку) Для цього йдемо на гітхаб, качаємо бінарник quasar.hex, запускаємо консоль, переходимо в папку з бінарником і виконуємо команду:

Avrdude -p t13 -c usbasp -u -Uflash:w:quasar.hex:a -Ulfuse:w:0x75:m -Uhfuse:w:0xFF:m

Якщо все нормально, то піде процес завантаження прошивки, в цей момент ні в якому разі не можна чіпати кліпсу, краще взагалі не дихати.

Просто так? А ось ніфіга, з ймовірністю 90% замість завантаження прошивки ви побачите це:

Причина найчастіше полягає в тому, що у нових моделей драйверів замкнуті піни 5 та 6 (MISO та MOSI), що унеможливлює програмування. Тому якщо avrdude скаржиться на target doesn"t answer, то насамперед озброюємось скальпелем і уважно дивимося на плату. Потрібно перерізати доріжку, як показано на малюнку:

Після цього прошивка зазвичай заливається без проблем. Якщо ні – уважно подивіться на мікроконтролер, можливо у вас зовсім не Attiny13a, принаймні мені траплялися драйвера з Fasttech з PIC контролерами.

Модифікація прошивки

Скомпільована прошивка на гітхабі є трохи більш просунутим аналогом оригінальної прошивки, тому куди цікавіше зібрати власну версію прошивки зі своїми групами і режимами. Тепер я розповім, як це зробити. Насамперед качаємо та встановлюємо Atmel Studio з офіційного сайту. Потім завантажуємо всі файли проекту (хто вміє в git - можуть просто клонувати всю ріпу) і відкриваємо Quasar.atsln через встановлену студію:

Перерахую найцікавіші місця в коді:

#define LOCKTIME 50

Визначає час, коли поточний режим буде збережено. Значення 50 відповідає 1 секунді, відповідно поставивши 100 можна отримати інтервал очікування за 2 секунди

#define BATTMON 125

Задає критичний рівень напруги на акумуляторі, коли ліхтар почне скидати яскравість. У стандартного Nanjg 105D величина 125 відповідає приблизно 2.9 вольтам, але залежить від величин резисторів дільника напруги на платі. Якщо видалити цей рядок - ліхтар не стежитиме за напругою акумулятора.

#define STROBE 254 #define PSTROBE 253 #define SOS 252

Визначення режимів-мигалок, цифрові значення не слід чіпати, якщо не потрібен будь-який режим - відповідний рядок можна видалити, не забувши після цього поправити оголошення груп режимів у масиві groups.

#define BATTCHECK

Вмикає режим індикації акумулятора після 16 швидких кліків. Можна видалити, якщо ця функція не потрібна.

#define MEM_LAST

Задає запам'ятовування останнього режиму. Можливі наступні значення: MEM_LAST - ліхтар вмикається в останньому режимі, MEM_FIRST - ліхтар завжди вмикається в першому режимі, MEM_NEXT - ліхтар завжди вмикається в наступному режимі.

#define MODES_COUNT 7 #define GROUPS_COUNT 2

Задають кількість режимів у групі та кількість груп відповідно. Тісно пов'язані з наступним масивом groups:

PROGMEM const byte groups = (( 6, 32, 128, 255, 0, 0, 0 ), ( 6, 32, 128, 255, STROBE, PSTROBE, SOS ));

Тут перераховані самі групи режимів роботи. Числа 6, 32, 128, 255 – значення яскравості, STROBE, PSTROBE, SOS – позначення спеціальних режимів. Нульові значення яскравості ігноруються, у різних групах можна задавати різні кількості режимів (у разі першій групі 4 режиму, у другій - 7).

Наприклад, якщо ви хочете залишити один режим роботи зі 100% яскравістю, то зробити це можна так:

#define MODES_COUNT 1 #define GROUPS_COUNT 1 PROGMEM const byte groups = (( 255 ));

Якщо вам потрібні 3 групи режимів без мигалок і зі зворотним слідуванням (від максимального до мінімального), можна зробити так:

#define MODES_COUNT 4 #define GROUPS_COUNT 3 PROGMEM const byte groups = (( 255, 0, 0, 0 ), ( 255, 64, 6, 0 ), ( 255, 128, 32, 6 ));

При такому розкладі у першій групі всього один режим зі 100% яскравістю, у другій – 3 режими, у третій – 4 режими з більш плавним зменшенням яскравості. Легко та просто, правда? Залишається лише скомпілювати вихідник у hex файл за допомогою студії, для цього вибираємо "Release" в диспетчері конфігурацій і тиснемо "Запуск без налагодження":

Якщо в коді ніде не накосячили, то в папці проекту з'явиться директорія Release, а в ній - hex файл, який залишається залити в драйвер описаним у попередньому розділі способом.

На цьому все, сподіваюся, цей мануал буде комусь корисний. Якщо у кого виникнуть питання – милості прошу у коментарі)

Цей огляд буде цікавий переважно любителям доробляти і переробляти китайські ліхтарики.

Йтиметься про однорежимний 15-мм драйвер світлодіода на 3 Вт. Ось посилання на товар у FocalPrice. Для нетерплячих та знаючих одразу скажу, що драйвер нормальний, працює добре, за ціною вийшов порівняно дешевим (я дешевше не знайшов, але вибирав із порівняно невеликої кількості магазинів). Ну а подробиці – під катом.

Після покупки ліхтарика Sipik SK58, який живиться від батарейки або акумулятора розміру АА, у мене неодноразово виникала думка, що світлодіод у ньому світить не на повну силу. Та ще при цьому навантаження на старий NiMH акумулятор виходить за рамки пристойності (зі свіжозрядженим акумулятором струм порядку 1 А - акумулятору було вже років 5, чого його так ґвалтувати). А вся справа в тому, що для живлення світлодіода потрібна напруга порядку 3.4 - 3.6 В, у той час як NiMH акумулятор видає порядку 1.4 В у свіжозрядженому стані (мій же і до 1.2 ледве дотягував), а в міру розрядки напруга може впасти аж до 0.9 (може і нижче, але тоді і акумулятор швидко втрачає ємність). Тому в даному ліхтарику стоїть драйвер світлодіода, що підвищує, тобто. плата, яка перетворює напругу акумулятора в ті самі 3.4 - 3.6 В. При цьому драйвер Sipik"а не намагається регулювати струм через світлодіод - він видає напругу, яка вийде (виходячи з напруги акумулятора), а там будь-що буде. Світлодіод досягає максимальної ефективності тільки на певному робочому струмі, наприклад, білий світлодіод потужністю 1 Вт - при струмі 350 м. Струм через світлодіод у моєму випадку був менше.

Вирішив я поміняти у ліхтарику драйвер з підвищуючого на понижувальний, а NiMH акумулятор замінити на літій-іонний типорозмір 14500. У літій-іонних акумуляторів напруга порядку 3.6 - 4.2 В, що дуже добре підходить для живлення білих світло. Драйвер у разі стабілізує струм через світлодіод.

Драйвер знайшов на FocalPrice, вибирав з декількох магазинів - при закупівлі трьох плат ціна у FP була суттєво нижчою, ніж в інших магазинах.

Плата драйвера містить три мікросхеми AMC7135, кожна з яких забезпечує струм 350 мА. Сумарний струм відповідно дорівнює 1050 мА (мікросхеми допускається включати паралельно - так вони і з'єднані на платі). Я вирішив запитати світлодіод струмом 350 мА (потужність 1 Вт), оскільки точних даних про світлодіод не було, а за непрямими ознаками (заявлена ​​яскравість ліхтарика) він має бути одноватним. Потрібний мені струм забезпечує і одна мікросхема AMC7135, тому дві з трьох мікросхем я просто відпаяв з плати та використав в інших освітлювальних пристроях (зокрема, у велосипедній фарі, в якій замість драйвера до того стояв баластний резистор). Плата драйвера відмінно встала у ліхтарик, і світити він став значно яскравіше, ніж на акумуляторі АА та рідному драйвері.

Ось так виглядає драйвер у відповідному місці розібраного ліхтарика:

Виколупати його звідти назад я вже не зміг - щільненько засів :).

Ось так виглядає драйвер на 7135 (ліворуч) у порівнянні з рідним драйвером Sipik"а (праворуч).

І під іншим кутом – якщо цікаво, можна почитати написи на мікросхемах:

Видно, що у Sipik"івського драйвера живлення з корпусу ліхтарика береться з того боку, де мікросхеми - там є кільцева доріжка по краю плати, а у драйвера на AMC7135 її немає (але є на звороті). Тому довелося припаяти шматочок мідної фольги, загорнутої через край плати (його видно вгорі праворуч на першому фото) Ну, це роботи на півхвилини - навіть якщо корпус Вашого ліхтарика не контактує зі зворотним боком плати, драйвер після такої доробки використовувати можна.

Дві плати, що залишилися із замовлення, я використовую як джерело мікросхем AMC7135, які виявилося не так просто купити в роздріб.

Якщо зберетеся купувати цей драйвер, будьте уважні: в останніх коментарях покупців на FocalPrice є згадка, що тепер на платі всього дві мікросхеми, і струм, відповідно, вийде 700 мА, а не 1050 мА. Ціна теж знизилася в порівнянні з тією, за якою купував я (у мене bulkrate-ціна була $1.61, зараз $1.07) - можливо, це обумовлено відсутністю однієї мікросхеми.

Надійшло мені тут замовлення від одного гарного знайомого, який захоплюється риболовлею. У нього був простенький налобний ліхтарик, який мав низку недоліків, але повністю влаштовував за розмірами та зовнішнім виглядом. Ну що ж, для хорошої людини – гарна справа, ну а для мене – просто тренування мізків та рук.

Приступимо. Для початку виокремлю переваги даного ліхтарика:

• компактний та легкий корпус;
• можливість регулювання фокусування;
• зручне розташування органів управління (кнопка), враховуючи, що ліхтарик налобний.

Тепер недоліки, яких значно більше:

• незручне управління - три режими, які перемикаються за циклічним алгоритмом (четвертий режим "вимкнено"), тобто якщо потрібний режим пропустив, то треба "пролужувати" всі режими по колу, поки не "дощелкаєш" до потрібного режиму;
• один з режимів - миготливий - взагалі марний, тільки заважає управлінню;
• немає контролю стану акумулятора, тобто при кожному циклі розряду псує акумулятор, сильно розряджаючи його (якщо не вимкнути, може посадити акумулятор до 1...2 вольт);
• немає стабілізації струму, тобто з розрядом акумулятора, яскравість поступово падає;
• заряд акумулятора йде тупо через резистор, немає жодного контролю зарядного струму і відсутня правильний алгоритм заряду літій-іонного акумулятора (при кожному циклі заряду гробить акумулятор);
• стоїть китайський світлодіод з низькою ефективністю;
• стоїть китайський акумулятор із підвищеною ємністю на етикетці.

Тепер про те, що хотілося б отримати в результаті:

• зручне керування режимами, прибрати миготливий режим;
• запровадити стабілізацію струму через світлодіод (поставити драйвер);
• замінити світлодіод більш ефективний і надійний (CREE XPG), теплого світіння (замість штатного холодного);
• зробити контроль розряду акумулятора, при розряді акумулятора вимикати ліхтарик;
• додати контролер заряду літій-іонного акумулятора;
• замінити акумулятор на нормальний.

Розкриваємо корпус ліхтарика.

Тут ми бачимо, що його "мозки" зроблені на основі ВІС мікросхеми, тому вони не піддаються жодній модифікації.

При заміні світлодіода на інший світлодіод, вихідний струм змінився майже на 50%, що говорить про відсутність будь-якої стабілізації струму. Вирішено викинути рідну плату та зробити свою. Як керуючий контролер я вибрав ATtiny13A-SSU з огляду на наступні основні переваги:

• мінімальна вартість - близько 30 рублів (на момент написання статті, травень 2014р.);
• компактний корпус поверхневого монтажу;
• у режимі сну споживає менше 500 наноампер (!!!);
• можливість роботи при низьких напругах живлення (до 1.8в);
• можливість роботи за температури нижче 0 градусів.

Як драйвер світлодіода вибір упав на AMC7135 завдяки наступним характеристикам:

• можливість роботи при низьких напругах живлення;
• мінімальне падіння напруги на мікросхемі – всього 0.15в;
• можливість ШІМ-регулювання яскравості світлодіода;
• компактний корпус.

Схема драйвера:

Невеликі пояснення про роботу схеми та застосовувані компоненти. Для вимірювання рівня заряду акумулятора використовується АЦП мікроконтролера та зовнішнє джерело опорної напруги (далі ІОН) REF3125 з вихідною напругою 2,5В. Зовнішній ІОН використовується не просто так - з його допомогою досягається вимірювання напруги акумулятора з мінімальними похибками, так як точність вбудованого в мікроконтроллер ІОН"а бажає кращого. Управління AMC7135 проводиться за допомогою ШІМ-сигналу, частотою 500 Гц. При відключенні драй AMC7135, знеструмлює ІОН, і переходить в сплячий режим "Power Down", споживаючи менше 1 мкА. Пристрій не вимагає будь-якої настройки та коригування, і після складання та прошивки починає працювати відразу. Щоб можна було вибрати напругу відключення драйвера "під себе" , наприкінці статті додається архів з прошивками під напругу 3,1...3,6 Вольт із кроком 0,1В.

Розводжу друк, цькування, запаяю, пишу софт в AVR Studio 5, прошиваю мікроконтролер. На етапі виготовлення плати потрібно просвердлити отвори і з'єднати перемичками доріжки з обох боків плати. Я взяв мідну жилу від крученої пари, залудив її, і зробив з неї перемички.

Ось що з цього вийшло. Друк і набір прошивок можна завантажити наприкінці статті.

З одного боку плати (двостороння діаметром 18 мм) розмістилися все управляючі мізки, з іншого боку плати розташувався драйвер світлодіода з полігоном з міді для належного охолодження. Опціонально на плату може бути встановлена ​​друга мікросхема-драйвер AMC7135 збільшення максимального вихідного струму з 350 мА до 700 мА. Невеликі розміри плати обрані невипадково - необхідно було вмістити драйвер рідне місце у корпусі. Ось фотка для оцінки розмірів хустки, що вийшла:

Рідний контролер управління давав на світлодіод наступний струм у режимах:

• 1 режим приблизно 200 мА;
• 2 режими, приблизно 60 мА;
• 3 режим, приблизно 60 мА (блимає).

Рідний контролер управляється за таким алгоритмом. При натисканні на кнопку виконувався перехід на наступний режим. 1 --> 2 --> 3 --> ВИКЛ і так по циклу. Якщо потрібний режим випадково пропустив, то доведеться сидіти і "натискати" поки не дійдеш до потрібного режиму. Також для вимикання ліхтарика потрібно "проштовхати" всі режими. Про швидке увімкнення/вимкнення ліхтарика можна навіть і не мріяти.

Моя плата контролера з драйвером видає такі струми в різних режимах:

• 1 режим, 30 мА;
• 2 режими, 130 мА;
• 3 режим, 350 мА (використовуватиметься короткочасно, тому що в корпусі ліхтарика не передбачено належного охолодження для світлодіода).

Мій контролер управляється за таким алгоритмом. Однократне (коротке) натискання виконує увімкнення/вимкнення ліхтарика (із збереженням останнього вибраного режиму). Тривале утримування кнопки виконує перемикання режиму наступного. Таким чином, ми маємо можливість як швидко вмикати/відключати ліхтарик, так і змінювати режими. Набридливого та марного режиму "мигалки" тепер немає. При зниженні напруги акумулятора до заданого в "прошивці" рівня ліхтарик переходить на попередній режим. Тобто якщо стояв режим 3, то спочатку контролер увімкне режим 2, потім ліхтарик попрацює якийсь час, потім увімкнеться режим 1, ліхтарик попрацює ще якийсь час, і тільки потім він вимкнеться. В інтернеті вже є аналогічні конструкції, але вони або мають керування за допомогою розриву ланцюга живлення, що не завжди виправдано, або вони не використовують режим сну, а це дуже важливо!!

Отже, викидаємо старі мізки, а також прибираємо конденсатор, чомусь підключений паралельно кнопці. Напевно китайці боролися з брязкотом контактів. У мене обробка брязкоту буде програмна, тому конденсатор більше не потрібен.

Також дістаємо штатний світлодіод, змінюватимемо його на ефективний світлодіод CREE XPG з теплим світінням.

Готуємо наш новий світлодіод:

Збираємо оптичний блок:

Тепер вбудовуємо нову плату керуючого контролера та драйвера світлодіода:

Збираємо корпус:

Таким чином, на вигляд не відбулося жодних змін, але всередині тепер все як і має бути. Контроль розряду акумулятора, стабілізація струму, нормальне керування режимами та "правильний" світлодіод. У вимкненому стані контролер споживає мало енергії, оскільки мікроконтролер перетворюється на режим сну.

Пізніше встановлено нормальний контролер заряду акумулятора на мікросхемі MAX1508, а також рідний китайський акумулятор був замінений на зовнішній блок акумуляторів, що складається з 2 оригінальних банок Sanyo UR18650.

В активному режимі мікроконтролер ATtiny13A споживає менше 500 мкА завдяки роботі на тактовій частоті 128 кГц. Також в активному режимі додається споживання AMC7135, споживання зовнішнього ІОН, та споживання внутрішнього АЦП мікроконтролера. Сумарний струм споживання в активному режимі залежить від використовуваного ІОН, і може становити від 0,1 до 1 мА. Я застосував ІОН REF3125, сумарне споживання схеми у робочому режимі становило 0,5...0,8 мА.

ИОН REF3125 можна замінити на аналоги:

• ADR381
• CAT8900B250TBGT3
• ISL21010CFH325Z-TK
• ISL21070CIH325Z-TK
• ISL21080CIH325Z-TK
• ISL60002BIH325Z
• MAX6002
• MAX6025
• MAX6035BAUR25
• MAX6066
• MAX6102
• MAX6125
• MCP1525-I/TT
• REF2925
• REF3025
• REF3125
• REF3325AIDB
• TS6001

Додаю невелике відео, що демонструє керування режимами. Відео знято давно, світлодіод ще тоді стояв рідний, пізніше його замінили на CREE XPG, також стояв рідний акумулятор. Лінь було заново знімати відео. Також хочу попередити, що не кожний програматор підтримує прошивку мікроконтролерів на частоті 128 кГц. Для прошивки я використав програматор USBAsp з включеною опцією Slow SCK. Всім вдалих саморобок!!

Увага! Прошивка керуючого мікроконтролера було повністю переписано. Алгоритм роботи програми став коректнішим, усунуті деякі недоліки у роботі устройства. Нижче Ви зможете завантажити пробну версію прошивки з обмеженням часу роботи 10 хвилин. Після закінчення тестового часу, гасне світлодіод і блокується керування. Після перепідключення акумулятора знову отримуємо 10 хвилин тестового часу.

Повну версію прошивки можна придбати.

Список радіоелементів