在今年的二月份，我玩了一款游戏-OneShot。在游戏中主角Niko手持的大灯泡深深吸引了我。于是我决定利用自己的课余时间，制作一款与游戏中的大灯泡相仿的作品。经过数月的不断寻找、验证方案，终于制作出一款令我相当满意的大灯泡。我希望这款大灯泡能够带给大家带来喜悦和惊喜。

应用场景：家用照明、工艺品。

功能介绍：触摸/接近（灯球）感应、触摸（灯尾）无极调光、Type-C充电。

 

 截止至2023年7月7日，我更新了第二代的LED大灯泡主板，第二代主板更适合DIY制作。

截止至2023年10月29日，我更新了第三代的LED大灯泡3D模型，模型隐藏了雷达模块。

截止至2024年4月18日，我更新了第三代的LED大灯泡PCB图（方案待验证）

作者最近收到了一些关于用户自己DIY该作品的反馈，发现了一些存在的问题。

这些问题我将在本工程中一一说明，并优化和补充了本工程的教程。

我在某宝上架了制作该作品的各个套件，感兴趣的朋友可搜索店铺：“核子Studio”找到店铺。

因学习原因，店铺将于24年6月10日后出售商品

我创建了一个QQ电子交流群，欢迎各位爱好者加入该群聊：527972069

PS：这是我入门的作品，更新的这几天，发现以前做的文档和电路图好烂啊，丢死人了呜呜。

 

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。

 

作品选材：

透明外壳：关于灯罩，由于灯罩是定制的，市面上找不到该类型的灯罩。在此，我在某宝上架了制作耗材散件。

 

灯丝：灯丝采用柔性LED灯丝，该灯丝采用了特殊工艺成型。灯珠排布较为密集，与普通LED灯带作比较，柔性LED灯丝发光均匀，灯丝直径小。适合该作品灯丝的制作。灯丝由两根300mm长的柔性LED灯丝并联而成，外加漆包线、钢丝、热缩管制作而成。

 

灯尾外壳：灯尾外壳由光固化打印成型，需要用到黑色丙烯涂料、电镀自喷漆、光油保护漆。

 

灯丝固定件：该模型对耗材的柔韧性和刚性有一定要求。尽可能使用FDM打印成型。可以用PLA、PETG等材料打印。

 

感应模块：感应模块采用海凌科的HLK-LD102    10GHz 雷达感应模块，该模块感知距离小，通过上位机可自定义感知参数以及工作方式。

 

无极调光模块：芯片采用RH6618A、该芯片还自带触摸感应。

 

材料准备：

这是制作该作品的主要材料表：

LED大灯泡DIY材料表
材料	数量	用途
该工程的电路板	1	主控
HLK-LD102 10G雷达模块	1	接近感应、无接触感应
103030 1000mAh聚合物锂电池	1	为控制板供电
USB转TTL模块	1	配置雷达模块参数
宽 20mm铜箔胶带	1	触摸感应
长 300mm LED软灯丝	2	灯丝组件
直径 0.8mm 钢丝	1
直径 2.5mm 透明热缩管	1
直径 1mm 透明热缩管	2
直径 0.3mm 漆包线	3
灯丝支架（需要FDM打印）	1	外壳组件
灯尾外壳（需要光固化打印）	1
喷漆套件（喷漆、油墨、保护漆）	1
PET灯罩（需要定制）	1
直径32mm卡簧	1
热熔胶	1	辅助材料
硅油	1
胶带	1
注：一些元器件和组件将在下文特别补充说明。

 

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。

 

卡簧：32mm金属卡簧，需要用卡簧钳操作。卡簧嵌入灯丝固定件，用于固定灯丝。

 

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。

（作者的钳子已经报废3把了，只因剪了钢丝）

 

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。在第三代LED大灯泡原理图中，我舍去了两颗0Ω电阻，直接将MOD1悬空，MOD2接地来配置工作模式。

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PADAR-POUT是雷达模块的PWM信号输入端。

 

以下是RH6618数据手册中 输出模式配置表：

 

 

以NO.2为例，我们将模式配位管脚MOD1接地 MOD2悬空或接电源正极（VDD）即可配置模式为不带亮度记忆渐明渐暗的无极调光功能。

 

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（VCC）电源，当LED亮红灯时，表明电池正在充电。当LED亮绿灯时，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：R_PROG =1200/I_{BAT（误差±10%）}

例如:R_PROG=1200Ω I_BAT=1000mA ； R_PROG=2400Ω I_BAT=500mA  ；R_PROG=12000Ω I_BAT=100mA 。

 

 

微波雷达模块：

   不要！ 再 ！私信我！ 有没有! 程序了!!!!!!!

工程！已经！写的！很清楚了！！！

且用记号笔和红字标记了！！！！！

  该模块使用HLK-LD102 10G微波雷达模块。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。

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。

    在这里，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。）

 

 

 

制作过程：

 

搞定烧录和准备工序后，就可以开始制作了。

 

以下是灯丝制作所需材料，灯丝带孔的引脚是正极，焊接时需要特别注意，灯丝连接方式是并联，不要把正极和负极接一起了。

热缩管套灯丝后，在两端加热热缩就行了，不要整体加热，整体加热热缩可能会导致后期灯丝损坏。

 

 

 

 

 

在灯丝固定件上装上雷达模块，并打上热熔胶固定，等待热熔胶凝固后。将半成品灯丝穿过灯丝固定件。再用钳子将半成品灯丝的钢丝夹弯以增加热熔胶接触面积。然后在钢丝和灯丝固定件上打上热熔胶。等待热熔胶凝固后，再用烙铁焊接灯丝中的漆包线和ZH1.5mm-2pin排线，注意焊接时应用3V电源测试灯丝的正负极。

 

 

 

 

 

将卡箍嵌入灯丝固定件，固定灯丝，然后打上热熔胶。

 

 

捏好灯丝造型。将配件连接主板，进行测试。

 

测试功能正常后，将灯丝塞入灯球，用手指微调灯丝形状。

该过程需要有足够耐心，尽量少去调整灯丝，以降低灯丝中途损坏风险。

 

 

给主板背面打上热熔胶，趁热将主板和外壳固定在一起。  

 

 

在灯尾外壳内壁贴铜箔，然后将触摸感应导线和铜箔连接在一起。

 

连接配件，拧外壳时，避免导线在内螺纹上，建议用胶带将导线全部绑在一起。

拧之前，还需要反方向旋转一周，这样可以避免电线拧多一圈导致断路。

内部空间比较紧凑，如果发现拧的时候要用很大力，或者拧不动，很可能是电池卡住了。需要拆下来重新组装。

 

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。

    

 

该制作详细教程也可以在哔哩哔哩可查看：【立创开源星火计划-复刻游戏《OneShot》LED大灯泡。】

作者要高考了，学业比较繁忙。更新和回复可能会慢些，请谅解。