本帖最后由 熊皮手套 于 2018-8-20 11:24 编辑
先声明一下,本人非商家,本文提及的品牌和卖家只是基于事实陈述。
玩鱼缸也就半年的时间,最初买了个两百多的X寻水草灯,不出所料的,果然是草长不好。油土鳖上看了各种大神的视频,基本都是买不到(其实是买不起)的Kessil AE360 和什么 TwinStar,决定自己 DIY 一个 WiFi 调光的 LED 灯。
在论坛里潜水很久,也全靠各位大神DIY 作品给了我自己造灯的勇气,于是说干就干,买了大家都用的淘宝X力家的 W22 灯壳,论坛里叉大神提供的 RGB 和全光谱灯珠。我的缸是 90 的,如果老婆能同意准备开个 60 的,所以灯的设计应该可以通吃 90/60 的,考虑到 LED 灯珠的成本,我决定的配色方案是 9*2RGB + 9*4 全光谱。没有用 UVA 的珠,我主要是怕紫外线把眼睛照瞎了,毕竟这方面不专业不是。这里要特别感谢叉神提供的 LED 方面的技术支持。
本来 WiFi 调光板也没什么好选择的,全淘宝就武汉那家独一份。但是这里发生了个小插曲:我的灯设计的是吊装,而且我非常不希望有多根电源线,因此决定把灯的控制板和恒流源集成在灯体里,但是咨询了武汉的那位卖家,他表示不卖集成的板子给新客。
当然,卖家考虑到售后返修的问题这样处理无可厚非,所以我就只能自己从零开始动手了。这里简单交代下,我目前是职业程序员,不过上学的专业是电子工程,考虑到自己造灯能补习电子电路和嵌入式开发的知识,所以最终也就这么愉快的决定了。
废话不说,动手的第一步就画电路原理图,考虑到电路简单,这里用的是免费开源的 KiCAD 软件:
这是 WiFi 调光板,没什么技术含量,STM32单片机做主控,ESP8266 的 WiFi 模块。
调光板的硬件特性:
- [size=14.6667px]8 路 PWM 调光信号输出
- [size=14.6667px]4 路 12V 风扇控制
- [size=14.6667px]一个 NTC 热电偶温度输入
- [size=14.6667px]预留了 I2C 总线
- [size=14.6667px]WiFi 模块
- [size=14.6667px]刷机接口
- [size=14.6667px]纽扣电池,掉电保持时钟
- [size=14.6667px]预留了 OLED 屏幕接口
- [size=14.6667px]临时欣赏按钮,如果灯目前没开,按一下会亮个几十分钟吧,这里时间可以软件里设。
[size=14.6667px]
[size=14.6667px]至于互联网云服务之类的,虽然硬件有能力,但是我也懒得花钱租云服务器还得开发服务器端程序,而且个人是非常不接受电器连接公网受控的,所以能在家调光就好了。
原理图有了,拿淘宝十多块买的 STM32 核心板验证下可行性:
然后是设计 LED 恒流源驱动,我这里设计了8路,实际我的灯只用了5路:
LED 恒流驱动没什么特别的,用的是 PT4115 芯片,我什么时候心情好难说会开源出设计来,哈哈。
恒流驱动的参数:
- [size=14.6667px]最大 40V 输入电压
- [size=14.6667px]8路,每路 800 mA 恒流输出,可以通过采样电阻调整
- [size=14.6667px]8路 PWM 输入,我试过 4kHz 的频率都 OK
- [size=14.6667px]电源有防接反二极管,以后如果帮人做灯,下版本可以换成 P沟道MOS效率更高,您看,边干边学了
然后就是设计 PCB,找厂家打样。出了学校基本没碰过电子的东西了,第一次选用了AMS1117-3.3 做电源,结果压差大功耗大烧毁了,又更换成开关电源,一次打样就五六十块钱,加上元件的钱(还没提热风枪、示波器什么的),DIY 还真不省钱。
拿到手的调光板 PCB:
焊上了元器件的恒流源驱动板 PCB:
[size=14.6667px]因为自己玩(和没经验),电路板的元器件都是用的最好的物料,比如全部用的是有几十年寿命固态电容而不是2000小时几分钱的杂牌电解电容之类的。
有了电路板,剩下就是痛苦的机械加工了。个人不会什么劳什子 AutoCAD 绘图,加上工具非常不全,甚至打孔都全是用一个手钻打的,嗯,换言之,全凭感觉。
[size=14.6667px]给吊装孔攻丝:
内部的元件摆一下看看空间:
电源方面,我用的是淘宝号称足安5A 36V 的电源模块,我配置了个几块钱的室外配电盒做外壳,加了个小风扇:
当然了,软件也是必不可少的。这里都是用 VS 写的固件和手机 App。
最后一步测试下硬件连接:
开到最亮,实测整体功率 130W 左右。
陆陆续续花了两个多月的业余时间造这个小破灯,目前看起来硬件都 OK,不过目前软件还处于原型阶段,甚至连调光数据都不能保存。。。。。
2018/08/19 硬件已全部组装完毕,上缸连续烤机老化测试 24 小时全功率输出,散热外壳温度约 35度左右。
配了个看起来比较舒服的颜色,白光哪路色温有点低有点发黄。两侧被电路板占据了些空间,暗区比较明显,90缸看来是不行了,60缸应该最合适。
RGB 三通道各自最亮的效果。
顶部外观,风扇支架是沿用的电源模块的绝缘尼龙柱,所以会发光,哈。
风扇是坑爹的淘宝货,噪音太大,看起来要升级程序把转速降低看看。
我买的 X力 W22 外壳拿到手就已经被卖家在两侧各打了6个支架安装孔了,所以这里只能用螺丝堵起来。
侧面第一个按钮是临时观赏按钮,个人特别喜欢这种复古风格的。然后是主 36V 电源线。因为是原型要经常改程序,所以在最右边把单片机编程的接口也拉出来了。是的,这是一个可以刷固件的灯。
内部复杂的线路,周围一圈的灯珠用了透镜测试下效果。
种草新手,见笑了。
总结虾来,这次造灯硬件上还是有不少失误的:
- RGB 的铝基板阴阳极居然是在板子两头,造成接线复杂
- 电源盒子的小风扇噪音比灯的风扇还大,下一步准备换成大盒子配合低速大尺寸风扇
- 灯内电路板占据了两侧大量空间,其实自己 DIY 更好的选择是用铝盒把电路板放在灯的背部,这样还可以弄个 OLED 屏幕玩玩
- 白光色温低了,应该用高色温 10000k 之类的,配合 RGB 混色,或者直接全部 RGB。
- 铝壳对 WiFi 信号还是有一定的影响的,这个要优化位置来解决了
先这样吧,软件完善了再更,感谢阅读。
未完待续。
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