Модернизация подсветки кухни

Автор: vitaly346, vit346@mail.ru
Опубликовано 16.01.2017
Создано при помощи КотоРед.

Всем Котам большое Мяу!

     Пришел как-то мой кот на кухню и говорит, сколько можно так жить - рыбы на столешнице не видно, в кладовке опять свет забыли выключить, да и с “галогенок” пора переходить на экономное LED освещение, а то на китикет не хватает.
Подумал я, подумал и решил: всё, так нельзя надо что-то менять…

    И так, решил переделать освещение на кухне, да так что-бы и другим уважаемым котам подходило.

Что будем менять:

1. Свет в кладовой (для кого-то, это может быть общий свет на кухни).
2. Подсветка столешницы.
3. Подсветка картины (декоративное освещение).
И всё это должно быть LED. и естественно управляться контроллером.

Чем будем управлять:

    Вначале думал управлять одноклавишным выключателем, но после решил, что лучше поставить и двухклавишный выключатель. Но выключатель будет не простой, а с пружинкой возврата нажатия клавиши, т.е. кнопочный.
Взял я выключатель, добавил пружинок (где то в куче барахла нашлись, думаю от авторучки), хотя если нет желания заморачиваться, то купить от управления жалюзями.
Выключатель должен иметь подсветку, поэтому в верней части, посередине, под клавишами просверлил отверстие и установил синий светик.

Алгоритм работы освещения:

1. Освещение выключено везде – горит светодиод подсветки выключателя.

2. Клавиша 1 управляет только светом в кладовке (или основной свет).

3. Клавиша 2 управляет светом столешницы и подсветкой картины (возможно декоративная подсветка пола). Четыре режима
– вкл./выкл. подсветка столешницы.
– вкл./выкл. подсветка картины.
– вкл./выкл. подсветка столешницы и картины вместе.
– режим уменьшения/увеличения по кругу яркости освещения столешницы. Режим ШИМ.

4. Клавиша 1 или 2 при первом нажатии включит свет, при повторном нажатии выключит, т.е. режим триггера.

5. Клавиша 2 при первом нажатии - включает подсветку столешницы.Если нажать 2 раза, в течении 3 сек., включить подсветку картины. Если нажать 3 раза, включит свет столешницы и картины вместе. Время ожидания каждого нажатия не более 3 сек.

6. При включенной подсветке столешницы, если нажать и удерживать клавишу 2 более 3 сек. то включиться режим уменьшения/увеличения по кругу яркости освещения столешницы. Режим ШИМ.

Если вы выбрали яркость подсветки, то она будет светится в таком режиме пока вы не выключили освещение столешницы. Повторное включение включит подсветку на максимальную яркость.

7. Предусмотреть возможность выбора времени автовыключения всех трех подсветок, причем каждого на своё выбранное время. Время можно выбрать от 1 до 254 минуты, или не использовать автовыключение в любом из каналов освещения. Эти параметры задаются определенными битами при программировании в EEPROMе.

8. Светодиодик подсветки выключателя:
• Если свет везде выключен – светодиод горит.
• Если свет хоть в одной подсветках включен – светодиод выключен.
• Если выбрана и включена подсветка с автовыключением – светодиод мигает 1 раз в сек. пока не выключиться подсветка с автовыключением.

9. Установить пьезопищалку (с генератором) для звуковых подсказок.
• При нажатии любой клавиши при вкл. или выкл. света - 1 раз пикнуть.
• При входе в режим и выходе из режима регулировки яркости подсветки столешницы – по 2 раза пикать.

Ух, вроде всё…

Пошел выпью валерьянки и продолжу.

Итак, начал переделку подсветки столешницы.

Первым делом демонтировал старые и давно не рабочие люминесцентные светильники, выглядело это так.

    Вначале думал использовать корпус от них, и вставить ленточки в сами лампы. Но повозился с распаковкой лампы, помывкой стеклянной колбы, потом никак не получалось вклеить ленту, надо было размещать на полоске алюминия или что-то подобного… вообщем выглядело как то коряво.
Плюнул, купил вот такой алюминиевый профиль с крышкой из прозрачного пластика.

Заказал ленты в инете, этого добра хватает там, решил взять 1катушку 30 led на метр и 1 на 120led/метр. Светики холодного света. Ленты на 12 вольт.

Всё, естественно, было согласованно и проверенно ”руководителем проекта”…

Отрезал, припаял концы ленты, приклеил, привинтил, защелкнул… Замерял ток потребления – 980мА (12 вольт).

Переходим к светильнику декоративной подсветки картины.

   Вначале думал, объединить подсветку картины и сделать декоративную подсветку пола по нижней части кухонной мебели. Но прокладка провода для пола оказалась проблемой, пока от нее отказался. Оставил только картину.
Там был светильник с 2 галогеновыми лампочками. Решил раз всё на LED – переделаю.

Можно купить готовые LED ”кукурузы”, но у меня остается много ленты, решил сам сделать.

Взял, вырезал 2 кусочка макетницы и 6 светиков с ленты на каждую макетницу.

    На макетнице припаял, 3 LEDа + резистор 50 Ом (последовательно)вверху и 3 LEDа + резистор 50 Ом (последовательно) внизу. Объединил обе группы параллельно на 2 ножки (плюс/минус) которые вставляются в патрон в светильнике (там куда вставлялись галогенки ).

Залил эту конструкцию LED лампочки цапонлаком. Замерял общий ток светильника – 210мА (12 вольт) для двух LED лампочек.

Смонтировал все это на стену.

Далее, переделка светильника в кладовке:

    Светильник был предназначен для лампы накаливания или энергосберегайки

Вообщем, выкинул патрон и наклеил 3 отрезка LED ленты (120LED/метр 12 вольт) подпаял параллельно. Замерял ток потребления светильника - 720 мА (12 вольт)

В моей конструкции я везде использую светодиоды (ленты) с падение напряжения на каждом светике 4,2В и током 0,02А. Ограничении потоку – резистор на каждую группу из 3 светодиодов.

Напряжение 12 вольт – стабилизированное.

Общее потребление светильники 0,980А+0,210А+0,720А+ блок контроллера 0,100А = 2,010А
Блок питания купил готовый на рынке 2,5А 12 вольт, аж за 50 грн. (2$).

     Вынул из корпуса… 

Единственное что хотел сказать, если будете использовать ленты, обязательно берите стабилизированный блок питания по напряжению 12 или 24 вольта - зависит от вашей ленты.

   Если будете использовать в конструкции отдельные мощные светодиоды, обязательно делайте стабилизатор тока, я часто использую LM312 . Так, что если желаете чтобы светодиод горел и не сгорел в течении хотя бы 5 лет, позаботьтесь о его питании.

Ну вот переходим к самому интересному – контроллер всего этого хозяйства.

Вот схема устройства:

    Блок контроллера состоит из микроконтроллера PIC16F628a, линейного стабилизатора напряжения 5В- LM7805,2 ключей на мосфетас IRF540, 1 ключа на биполярнике КТ815, звуковой блок на пьезоизлучателе с генератором, резонанс: 2300Hz, питание:5V (можно и другой) и транзисторе NPN 2N3904 (можно любой другой NPN напряжение коллектор-эмитер >15в и ток > 150мА ). Контроллер работает от внутреннего генератора 4Мгц.

    Я специально сделал схему на полевиках и биполярнике что бы каждый мог подобрать для себя варианты управления освещения.

Если канал освещения потребляет до 0,6 А делайте на биполярнике.

Если свыше 1А то на мосфетах. Так удобнее и проще, и не надо ставить радиаторы.

IRF540 могут пропускать при напряжении до 20 вольт, ток до 30 А (при токе выше 8-10А надо делать “раскачку” на затворе, и думать о радиаторе). Все равно это лучший вариант мощного освещения.

Далее, если кому то понадобиться управлять светильниками или другой техникой на 220В, то я специально на схеме нарисовал блок на симисторе ВТ139 и оптроне, для развязки и управления симистором.

Симистор ВТ139-600 способен протянуть через себя ток в 16А – а это в общем более 3 кВт.

Обращаю Ваше внимание, что на канале LED2(ШИМ) работает режим управление яркостью, поэтому подключать туда блок ключа на 220в (симисторе) – НЕ в коем случае нельзя.

Управление мощностью (ШИМ) для переменного напряжения – это отдельная история с контролем перехода фазы через 0, и т.д.

В этой прошивке контроллера, управление яркость на канале LED2(ШИМ) можно включать светодиоды или галогенки (12 вольтовые). Если надо использовать 2 канал для блока 220в на симисторе, я сделал выход контроллера RB4 (10 ножка). Там работает паралельно 2 канал в режиме вкл./выкл..
Так как остальные каналы работают только в режиме вкл./выкл. то туда можно подключать блоки 220в на симисторе.
То есть в точки А, по схеме.

Вообще, если будете использовать освещение только 220в на все каналы, думаю логично бы и убрать блок питания, а схему контроллера переделать под питание через понижающий конденсаторный блок питания.

Если надо, пишите на мыло – нарисую…

   Индикационный светодиод выключателя HL1 – любой. Я использовал синий светик, падение напряжение 2В, ток 0,02А. Главное чтобы ток на ножке микроконтроллера не превышал 20мА.

Так как конструкция у меня единоразовая, то разрабатывать плату я не стал, спаял на макетнице.

Вся конструкция – блок питания, контроллер и выключатель выглядит так:

И перед засовыванием в стену.

Все, залезло…

В RAR файле схема, прошивка и проект работы устройства в Proteus.

По прошивке:

Когда будете прошивать, то можно (и нужно!) указать байты в EEPROM для установки флага и времени работы каждого канала в автовыключении.

1 байт – ничего (0x00)
2 байт – флаг работы 1 канала LED1, 0x00 – автовыключение выключено, 0x01 – включено.
3 байт – время работы 1 канала LED1 в минутах, устанавливается от 0x01 до 0xFF (от 1 до 254 минут).
4 байт – флаг работы 2 канала LED2, 0x00 – автовыключение выключено, 0x01 – включено.
5 байт – время работы 2 канала LED2 в минутах, устанавливается от 0x01 до 0xFF (от 1 до 254 минут).
6 байт – флаг работы 3 канала LED3, 0x00 – автовыключение выключено, 0x01 – включено.
7 байт – время работы 3 канала LED3 в минутах, устанавливается от 0x01 до 0xFF (от 1 до 254 минут).

По умолчанию, выставлено 1 канал автовыключение на 10 минут. 2 и 3 каналы выключены.

Вот ТУТ видео работы устройства.

И если что, мявкайте в почту!

Всем котам и кошкам удачи и успехов, с Новым Годом и Рождеством!

Файлы:
Архив RAR

Все вопросы в Форум.