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专业版

LED大灯泡

2.5w
252
162
41
简介:一款复刻游戏《OneShot》的大灯泡。希望大家能喜欢~
星火计划2023
开源协议:GPL 3.0(未经作者授权,禁止转载)
创建时间:2023-03-26 00:04:58更新时间:2024-04-24 09:20:53

描述

      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(方案已验证)

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:RPROG =1200/IBAT(误差±10%)

例如:RPROG=1200Ω IBAT=1000mA ; RPROG=2400Ω IBAT=500mA  ;RPROG=12000Ω IBAT=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。)

 

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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。

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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。

 

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给主板背面打上热熔胶,趁热将主板和外壳固定在一起。  

 

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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。

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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。

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实物展示:

 

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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。

 

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

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产品展示.mp4
548
2
雷达模块演示视频.mp4
78
3
灯丝固定件V3.0 .step
48
4
灯尾.STEP
54
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