Klon Tea Light: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

W tej instrukcji będę nieco bardziej szczegółowo opisał ścieżkę prowadzącą do tego projektu i sposób, w jaki dotarłem do wyniku, więc wymaga to nieco więcej czytania.

W domu mamy sporo elektronicznych podgrzewaczy, takich jak te firmy Philips, które można ładować bezprzewodowo. Zrobiłem Instruktaż wcześniej związany z tym tematem, patrz Tea Light Charge Monitorr.

Po pewnym czasie podgrzewacze przestają działać, ponieważ akumulator się zepsuł. Istnieją dwie możliwości rozwiązania tego problemu:

1. Wyrzucasz świeczkę i kupujesz nową
2. Wymieniasz akumulator

Spróbowałem drugiej opcji. Film wideo w ostatnim kroku tej instrukcji pokazuje, jak możesz to zrobić. Ten film pokazuje również, w jaki sposób firma Philips przeprojektowała te podgrzewacze na przestrzeni lat, czyniąc je tańszymi w produkcji, ale niestety obniżając żywotność tych podgrzewaczy. Poza tym zauważyłem, że przy najnowszych tańszych konstrukcjach ciężko jest włączać i wyłączać tea light. Służy do tego jako przełącznik przechyłu, ale najwyraźniej nie zawsze działają one bardzo dobrze.

Kiedy po raz pierwszy wymieniłem akumulator, podgrzewacz nie działał. Zacząłem myśleć, że może tealight utrzymuje jakiś licznik, aby zobaczyć, jak często jest używany, a potem nigdy się nie włącza. To był powód do rozpoczęcia tego projektu, ponieważ chciałem tealight, który będzie działał bez końca, oczywiście wymieniając raz na jakiś czas akumulator.

Muszę przyznać, że moje złe myśli się myliły, po wymianie baterii – nawet gdy są naładowane – trzeba bardzo szybko włożyć tealight do ładowarki, aby znów działała. Nie wiem, dlaczego tak jest, ale trzeba to zrobić, aby zacząć podgrzewać lampkę.

W każdym razie zacząłem już robić własną lampkę do herbaty, która zachowywałaby się tak samo jak lampka do herbaty Philips. Przeanalizowałem elektronikę i wzór, którego używa Philips do stworzenia ładnego efektu świecy. Oryginalna elektronika była nieco bardziej złożona, niż się spodziewałem, więc postanowiłem stworzyć własny, prostszy projekt. Udało mi się ustalić wzór efektu świecy, analizując wzór na oscyloskopie. Dodano kilka zrzutów ekranu części tego wzorca. Niski sygnał oznacza, że dioda jest włączona.

Jak powiedziałem, mój projekt stał się prostszy niż projekt Philipsa i robi to, co powinien. Ponownie wykorzystałem obudowę, diody LED, przełącznik przechyłu i cewkę z podgrzewacza, który już nie działał i stworzyłem własną wersję z PIC12F615, używając języka programowania JAL do sterowania urządzeniem.

Krok 1: Analiza oryginalnej lampki do herbaty

Zanim powstał klon, musiałem dowiedzieć się, jak działa oryginalny tealight, ale mogłem to rozgryźć tylko częściowo, ponieważ był bardziej złożony, niż początkowo sądziłem.

Pomiary wykazały, co następuje:

• Wzór świecy jest pseudolosowy, ponieważ powtarza się po pewnym czasie, gdy tylko górna dioda z dwóch diod zmienia jasność. Dolna dioda świeci światłem ciągłym. Zobacz film o tym, jak to działa
• Lampka do herbaty wykorzystuje dwie diody LED o wysokiej jasności przy prądzie około 7 mA na diodę LED
• Urządzenie wyłącza się, gdy napięcie baterii spadnie poniżej 2,1 V
• W zależności od konstrukcji (zobacz wideo w ostatnim kroku tej instrukcji) akumulator NiMH jest ładowany prądem od 11 mA do 37 mA

Krok 2: Projektowanie klonu

Na schemacie widać jak zaprojektowałem klona. Można wyróżnić następujące części:

• Mostek prostowniczy wykorzystujący cztery diody Schottky'ego 1N5818. Powodem stosowania tego typu diod jest niski spadek napięcia. Ten mostek przekształca napięcie AC z cewki na napięcie DC dla urządzenia.
• Kondensator C1. Wydaje się, że nie jest to ważne, ale ten kondensator wprowadza cewkę ładującą w rezonans, powodując huśtawkę wysokiego napięcia. Bez tego kondensatora cewka nie generowałaby wystarczającej mocy dla urządzenia. Na dwóch zrzutach ekranu z oscyloskopu widać napięcie wyjściowe cewki, gdy jest ona umieszczona w ładowarce bez (pojedynczy szczyt) iz (sygnał sinus) kondensatora.
• Dioda Zenera D5 o wartości 5V1 wydaje się nieco dziwna w tym projekcie, ponieważ napięcie zasilania nie przekracza około 2,5 V dzięki dwóm akumulatorom NiMH. Jednakże, jeśli te akumulatory zbliżają się do końca życia, ich napięcie wzrasta, a szczyty napięcia z cewki ładującej staną się wyższe niż maksymalne napięcie, jakie może obsłużyć PIC – które przy 5,5 V – więc Zener odcina te szczyty, chroniąc PIC w tej sytuacji.
• Przełącznik przechyłu jest podłączony do styku przerywającego PIC. Gwarantuje to, że PIC obudzi się po wyłączeniu.
• PIC steruje dwoma diodami bezpośrednio z dwóch swoich portów.

W tej konstrukcji prąd ładowania akumulatorów po umieszczeniu w ładowarce bezprzewodowej wynosi około 17 mA. Baterie mają pojemność 300 mAh. Ten typ akumulatora jest w pełni naładowany przy ładowaniu przez 14 godzin prądem o wartości 1/10 pojemności, czyli w tym przypadku 30 mA. Oznacza to, że urządzenie nigdy nie zostanie w pełni naładowane, chyba że zostanie naładowane dwukrotnie. W filmie o wymianie baterii na końcu tego Instructable widać również, że firma Philips stosuje akumulatory o pojemności 160 mAh w swoich najnowszych projektach.

Na filmie możesz zobaczyć działanie oryginalnego tealighta i klona. Czy widzisz, który z nich jest oryginałem, a który klonem?

Krok 3: Wymagane komponenty i budowanie klonu

Do tego projektu potrzebne są następujące komponenty:

• Kawałek deski do krojenia chleba
• Mikrokontroler PIC 12F615
• 8-pinowe gniazdo IC
• Diody: 4 * 1N5819, 1 * BZX85C5V1
• Kondensatory ceramiczne 2*100nF
• Rezystory: 1*1MOhm, 2*56 Ohm
• Jasna dioda led o wysokości 2*3 mm (ze starej herbaty)
• Przełącznik przechyłu (ze starego tealighta)
• Cewka ładująca ze starej lampki do herbaty
• Obudowa ze starego tealighta

Zobacz schemat ideowy w poprzedniej sekcji, jak podłączyć komponenty.

Ponieważ projekt nie wykorzystuje żadnych elementów SMD, potrzebuje więcej miejsca niż oryginalna wersja. Z tego powodu płytka stykowa została wycięta w taki sposób, aby miała więcej miejsca po bokach. Działa to tylko wtedy, gdy masz mocny tealight. Istnieją również mniejsze wersje (zobacz wideo w ostatnim kroku tej instrukcji), ale projekt nie będzie pasował, chyba że zbudujesz go za pomocą komponentów SMD.

Na zdjęciach widać, jak urządzenie zostało zbudowane. Zwróć uwagę, że górna dioda LED jest zamontowana po lutowanej stronie płytki stykowej, aby móc umieścić ją na drugiej diodzie.

Krok 4: Oprogramowanie

Jak już wspomniano, oprogramowanie jest napisane dla PIC12F615 przy użyciu języka programowania JAL.

Początkowo PIC będzie w trybie uśpienia po włączeniu po raz pierwszy, zużywając w tym stanie niewiele energii.

Oprogramowanie wykonuje następujące zadania:

• Gdy urządzenie zostanie odwrócone do góry nogami, przełącznik przechyłu wejdzie w kontakt z ziemią, co wybudzi pilota ze snu.
• Po przebudzeniu dolna dioda LED zostanie włączona, a górna dioda LED użyje sklonowanego wzoru świecy Philips, aby zmienić jasność diody LED.
• Podczas pracy PIC mierzy napięcie zasilania za pomocą wbudowanego przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC). Gdy to napięcie spadnie poniżej 2,1 V, diody zostaną wyłączone i PIC przejdzie w tryb uśpienia. PIC może nadal działać dobrze przy 2,1 V, ale nie jest dobrze, aby akumulatory były całkowicie rozładowane.

Istnieje różnica w zachowaniu oryginalnego tea lighta w porównaniu z klonem. Gdy napięcie baterii spadnie poniżej 2,1 V, oryginalna lampka do podgrzewania nie uruchomi się, dopóki urządzenie nie zostanie ponownie naładowane, więc wydaje się, że mierzy napięcie zasilania po włączeniu. Klon jednak zmierzy napięcie zasilania po tym, jak będzie aktywny. Oznacza to, że gdy napięcie zasilania spadnie poniżej 2,1 V diody zaświecą się przez krótki czas, po czym urządzenie ponownie przejdzie w stan uśpienia.

Jest jeszcze jeden punkt, którego nie rozgryzłem. Kiedy baterie się zepsują, oryginalna lampka do podgrzewania nie będzie się już włączać, nawet gdy napięcie zasilania baterii jest wystarczające (pamiętasz powód moich początkowych złych myśli o urządzeniu?). Może pamięta, że baterie się zepsuły po zmierzeniu wysokiego napięcia baterii. W klonie tak się nie dzieje. Nawet jeśli baterie się zepsuły i napięcie zasilania będzie wysokie – chronione przez diodę Zenera – urządzenie będzie działać, ale z powodu złej baterii czas pracy będzie krótszy.

Dołączono plik źródłowy JAL i plik Intel Hex do programowania PIC. Jeśli jesteś zainteresowany użyciem mikrokontrolera PIC z JAL – językiem programowania podobnym do Pascala – odwiedź stronę JAL.

Krok 5: Wymiana akumulatorów

Jeśli nie chcesz budować klona, a tylko chcesz wymienić baterię, obejrzyj ten film. Pokazuje również, w jaki sposób oryginalny projekt tea lighta został uproszczony, czego wynikiem jest niestety produkt, który ma krótszą żywotność.

Jak wspomniano wcześniej, najnowsza prosta konstrukcja wydaje się mieć inny problem, ponieważ te podgrzewacze są bardzo trudne do włączenia. Początkowo myślałem, że to z powodu złego przełącznika przechyłu, ale po ponownym użyciu tego przełącznika w klonie wszystko działało dobrze. Więc klonowanie może być w końcu dobrą opcją.

Baw się dobrze, budując własny projekt i czekając na Twoje reakcje.