Светодиодный фонарик на микроконтроллере Attiny13 

Спасибо за отзыв теплые слова!

Спасибо! Если будут вопросы - задавайте! С радостью отвечу

Спасибо за Ваш отзыв!

Спасибо за ваш комментарий!

Спасибо! Старался сделать максимально доходчиво)

Спасибо за Вашу оценку!

Спасибо за отзыв! Да, я с большим удовольствием работал над схемой и прошивкой, неспеша, в течении месяца наверное) ни кто не торопил) опробывал разные варианты. Пробовал даже стабилизацию тока делать на самом микроконтроллере) Когда закончил проект - через неделю фонарик подарил соседу. Второй тоже подарил. Из 3й платы сделал фонарик в большом корпусе (видео есть на канале). Сейчас собираюсь с силами что бы сделать один для себя)) С клипсой отличная идея - можно приклеить к корпусу, только нужно найти подходящую. У вас есть видео про вашу самоделку? Очень интересно!

@@Service_Engineer Боюсь у меня не самоделка, это Manker E02II под мизинчиковый аккумулятор. Но у меня на канале найдутся видео про другой разный самодельный инструмент для мастерской)

Интересный у вас фонарик) на фото выглядит намного больше чем в реальности)) такой себе кроха с большими амбициями))) Канал у вас отличный! Уже посмотрел видео про серьгу. Руки у вас золотые и терпению можно позавидовать))) Подписался)

Спасибо!

Можно и так, какой стабилизатор используете? Какое падение на нем? Почему спрашиваю - например на XP-G3 при токе 100mA падение 2,67V. У стабилизатора в моем фонарике падение 120mV при токе 350mA (в реальности меньше 100mV, потому что занижаю максимальный ток до 310mA). Получается 2,67V+0,1V=2,77V минимальное рабочее напряжение аккумулятора, ниже которого буде незначительно падать яркость свечения светодиода. В моем случае фонарик выключается намного раньше при 3,0-3,1V. Если у вас падение напряжения на стабилизаторе большое (порядка 1,2V) - ваш светодиод будет светить на 100mA при полностью заряженном аккумуляторе только в самом начале, а по мере разряда аккумулятора ток будет уменьшаться и яркость падать.

Спасибо за комментарий! В самом начале планировал сделать его универсальным, хотел придумать крепление на резинку, что бы использовать так же как налобник. Думал либо магнит в корпус встроить, либо сделать из одной половинки корпуса подобие держателя. Но так руки до этого не дошли)

@@Service_Engineerмагнит, если крепить на железные вещи тотпойдёт, но сам магнит вреден для здоровья, держать такой в руке или на голове будет вредно.

Да, магнит можно встроить. В моем случае подходящего по габаритам не было, если появиться - никогда не поздно добавить. Теоретически подойдут магниты с матрицы ноутбука.

Спасибо за Ваш отзыв)

Интересно! Можно как то посмотреть на них, есть информация в интернете?

Спасибо)

Для использования на улице, возможно будет полезен. Тогда сразу нужно думать как быть с открытой кнопкой и гнездом зарядки. Посоветуйте марку этого силикона, может кому то пригодиться на будущее.

Да, у меня была идея пошить (или взять готовое) крепление на голову. Виксировать при помощи магнитного крепления (которое нужно придумать-сделать). Но в последний момент отказался, пришлось бы кнопку переносит на ребро, а этого не хотелось делать по разным причинам. По поводу Nichia, можно ставить все что угодно, у текущего CRI вроде 80. Nichia с 90 CRI будет по интереснее, но себестоимость фонарика выросла бы. В моем случае выбор пал на XP-G3, потому что у меня их сотни в наличии, почти бесплатно. А поставить, повторюсь можно все что угодно с падением напряжения меньше 3V, при токе 350mA.

@@Service_Engineer в принципе вы правы для налобника CRI имеет значение а для накючника или карманного фонаря разница 65 или 90 CRI не столь существенная. В году 2014 ваша идея была шикарно а сейчас можно просто купить sofirn sc18 на карман или boruit d10 для головы. По затратам финансовым он супер а по труд часам не уверен что он окупаем.

Приветствую! Отвечаю по порядку) - ссылка на схему и другие материалы есть в описании под этим видео (исходники и т.п.) - по поводу сроков сборки, согласен, но я делал его для себя (хобби). Делать на заказ, да - дорого обойдется покупателю (уже просчитывал). С нуля, собирается за 4-5 вечеров, с травлением и пайкой, паралельно можно смотреть кино. Самое сложное просверлить корпус в нужных местах и гравером сделать отверстие под разъем зарядки, материал мягкий, гравером плохо выбирается. Версия с 4х позиционным переключателем будет иметь низкий КПД (резисторный шунт), выключаться будет по защите от разряда, встроенной в плату зарядки. Яркость свечения будет зависеть от напряжения на аккумуляторе (где-то в 3 раза будет падать). - энергозатраты, в выключенном состоянии микроконтроллер находиться в режиме сна и его потребление меньше саморазряда самого аккумулятора (ток в режиме сна ниже 0.1uA, точнее нечем измерить). В рабочем состоянии сам микроконтроллер потребляет меньше 1мА, тактовая частота 600кГц. При нескольких Мгц по даташиту потребление пара мА (если память не изменяет). По сравнению со светодиодом микроконтроллер ничего не потребляет. - чем будете понижать с 4,2В до 2В для питания микроконтроллера? Если найдете чем, то для чего? Каким будет КПД при понижении? 0,6-0,7? Как будете питать светодиод от 2В, на котором (на светодиоде) падение напряжения при 300мА около 2,85В необходимо? Будете ставить повышающий преобразователь для светодиода? Как потом яркостью управлять? Где взять место в корпусе для всего этого? Поверьте, более простой экономичной схемы за такие деньги не собрать. Лишних деталей нет, только то что необходимо для текущего функционала. Падение на линейных стабилизаторах при 1А (а у нас меньше) - пара сотен милливольт, а в данном случае думаю меньше сотни милливольт. КПД можете посчитать сами. Данные стабилизаторы специально разработаны для использования в светодиодных фонариках с питанием от аккумулятора. - контроллер заряда с защитой - для защиты аккумулятора от непредвиденных ситуаций. Если на плате фонарика будет КЗ - аккумулятор не взорвется и не загорится у вас в кармане! Такая ситуация маловероятна, но все-же. Лучше перестраховаться и спать спокойно. Плату зарядки без защиты есть смысл использовать с аккумулятором, у которого есть своя плата защиты. И как вы используете те 3мм свободного места в корпусе, которые появятся после установки платы зарядки без защиты? - при разряде от 4,2 до 3х вольт частота микроконтроллера на падает. Почему она должна падать? Микроконтроллер держит заданную тактовую частоту во всем рабочем диапазоне напряжений. - по яркости и понижении нижней границы отключения: складываете падение напряжения на светодиоде на максимальном режиме свечения и падение на стабилизаторе - это будет ваша минимальная граница. По моему опыту с 3х вольт начинается еле заметное падение яркости, потому что на светодиод попадает меньше напряжения чем нужно для работы на токе 300 или около того (уже не помню точно цифру) на максимальном режиме. На минимальных режимах свечения падения яркости или не будет или оно будет менее заметным в сравнении с падением яркости на максимальном режиме. Если остались вопросы - спрашивайте, постараюсь на них ответить!

Спасибо за Ваш вопрос, отвечаю. На плате зарядки порог отключения около 2.7 вольта, если разряд аккумулятора происходит большими токами, то после сработки защиты (на плате зарядки), напряжение на аккумуляторе подымется выше 3-х вольт (это нормально). В случае моего фонарика - разряд может идти малыми токами. Плата заряда-защиты не рассчитана на разряд малыми токами - мы можем получить глубокий разряд аккумулятора. В итоге меньше циклов, быстрая потеря емкости. Поэтому я искусственно ограничил разрядку ниже 3-х вольт. Вторая причина - аккумулятор нужно как-то заряжать. К тому-же в данной плате кроме защиты от разряда есть и защита от короткого замыкания и от превышения по току и тепловая защита (встроена в контроллер заряда). Третья причина - хотелось помигать светодиодом перед отключением, что бы не возникало мыслей что фонарик поломался)) В теории можно использовать плату зарядки без защиты аккумулятора, да она меньше, но сэкономленное место никак не использовать.

@@Service_Engineer, о, отличный ответ! Спасибо!

Здравствуйте! Дорого получается. Советую Boruit v7 или Boruit v3, выйдет дешевле и практичнее, больше функций, крепче корпус. Владею обоими, сравнивал)

@@Service_Engineer спасибо.

Flowcode - графический язык программирования, очень много уроков на ютуб. Можно смотреть, повторять и пробовать что то своё сделать.

С моей компоновкой влазит акум 550mAh, размером 12,5*40мм, тот что идет больше емкостью чем этот, уже не влазит, пробовал.

Минимальный 1 режим - около 28 ч Средний 2 режим - около 6 ч Максимальный 3 режим - около 100 мин Продолжительность будет такая +/-

@@Service_Engineer Очень неплохо. А если две такие батарейки поставить... У самого их кучка лежит. В основном прямо в виде использованных одноразовых вейпов. Несколько штук разобрал и аккумуляторы тоже в самоделках использую. Ваш не самый большой. Мне встречались с ёмкостью от 280 (тонкий и длинный как дамская сигарета) до 950 мА*ч (чуть толще и длиннее Вашего). Но чаще именно такие как Ваш..

Тот аккумулятор что стоит - самый маленький из тех что у меня есть. В диаметре 13мм на 550мАч, есть 15мм но чуть короче на 750мАч и есть ещё с диаметром на 18мм на 1200мАч, есть прямоугольные разных размеров. Но помещается в корпус только 13мм в диаметре.

Я рад что вы так считаете) переубеждать не буду)

@@Service_Engineer Это не я так считаю. Можно и к земле подтягивать, конечно, но обычно подтяжка идет к питанию. Вы же сами говорите, что наводки приводили к спецэффектам )

Во первых резистор подтяжки в вашем варианте подключения кнопки будет потреблять ток в сотни раз больше чем потребляет микроконтроллер в режиме сна. Зачем мне так подключать? Потому что это для кого-то стандарт?))) Вот вторых конденсатор, если посмотрите где он стоит относительно кнопки, ни как не может бороться с дребезгом. Погуглите схемы подавления дребезга и посмотрикюте как в них включен конденсатор. В моей схеме дребезг обрабатываеться программно.

@@Service_Engineer Не будет ничего потреблять в случае подтяжки кнопки к питанию, а кнопка при этом замыкается на общий. У меня кнопка висит на INT0 и подтяжка внутренняя всегда включена, потребление 1+ мкА, а вот если забыть АЦП или включить BOD, потребление увеличится. Но Вы правы, кнопку каждый вешает как ему нравится.

А вы точно смотрели моё видео? К какому пину микроконтроллера у меня подключен светодиод?)))

@@Service_Engineer да, точно ваше - здесь ошибся, согласен ) . . . там транзистор с открытым стоком на выходе. Vdd сбило с толку, обычно это питание, но здесь действительно другая тема. Я еще удивился как там 300 мА получается )))

У меня светодиодом управляет специализорованный драйвер.

Имею в наличии Wurkkos HD20, Boruit v7 - 2 шт, Tank 007 и еще около 5 разных фонариков покупных или самодельных. Я хочу заниматься и занимаюсь своим хобби, не вижу в этом ничего криминального. Если кому то проще купить вещь, а не сделать самому - это его выбор. Зачем писать про про это всем? Молча пошел купил) Захотелось мне сделать фонарик, самому, от начала до конца - что в этом плохого?) Мое свободное время, трачу его на что посчитаю нужным.

@@Service_Engineer Я не пишу про это всем (наверно даже впервые написал на канале с самоделками), в начале видео были показаны покупные фонари за 3-4$, и было сказано, что их не хватает для освещения жилья, и дабы в следующем фонаре не нарваться на кота в мешке (словно ничего лучше в продаже нет), были заказаны в интернете комплектущие для фонаря собственной разработки. Я только с этой позиции задал вопрос и расписал так подробно. Тем более, на 2:34 вы сами разрешили задавать себе вопросы :) К самоделкам как к хобби у меня нет вопросов никаких.

Если на фонарик не наступать - для повседневного использования как фонариком прочности корпуса хватает (в меру эластичный). Падения корпус держит хорошо, главное внутри все зафиксировать герметиком. И это не налобник, фонарик для дома, поставил/положил и он светит. Возможность налобного крепления каждый предусматривает для себя сам.

@@Service_Engineer аполитично рассуждаете ) как показывает практическая жизь - свет нужен не там где Вы поставили фонарик , а там, куда смотрят Ваши глаза ) так что налобный монтаж очень важен, опять же , две руки свободны для хороших дел )

Можно собрать в любом корпусе от китайского фонарика, но тогда он будет выглядеть как китайский фонарик) и потеряет оригинальный вид. Мой корпус стоил около 16 центов.

@@Service_Engineer Честно сказать корпус лажа. Без нормального корпуса об успешной эксплуатации речи не идёт.

Хороший вопрос) но в любом случае плата станет больше по размеру. 1. Сделать ступенчатую регулировку, кратную 350mA на нескольких AMC7135. Подавая разрешающий сигнал на каждую в отдельности микросхему, соединенные параллельно (например 2 или 3 шт). 2. На одной CN5711, сделать несколько групп токозадающих резисторов, каждая из которых коммутируются отдельным транзистором. Чем больше групп подключено параллельно - тем больше ток светодиода. Других вариантов (подходящих мне) пока не придумал. Это варианты которые рассматривались как альтернатива ШИМ. Если будут идеи на этот счет - пишите, обсудим.

@@Service_Engineer такая регулировка реализована в ips матрицах в дисплеях. Там подсветка на светодиодах. Но ШИМа нет. Это типа лучше для зрения. Если например делать какой-то светильник для чтения книг то лучше без ШИМа.

Смотря на какой частоте пульсации и какого они уровня. Человек выше 300Hz не замечает. В телефонах с IPS матрицей используется DC dimming, это безступенчатая (плавная) регулировка тока светодиодов линейным стабилизатором. Для этого скорее всего применяются специализированные микросхемы, такую на коленке не запустишь.

@@Service_Engineer человек может и не замечает , пульсация света измеряется прибором пульсметр RADEX LUPIN. Я таким измерял

Я пульсации меряю звуковым показометром (кому интересно есть в моих шортс), для понимания они вообще есть или их нет. Далее можно посмотреть осциллографом через солнечную батарейку (видно частоту пульсаций, с калькулятором можно вывести уровень пульсаций в %). Далее есть устройство (самодельное на микроконтроллере) которое измеряет тот же уровень пульсаций света в % и отображает частоту пульсаций, как бонус измеряет освещенность в lux (так же есть в шортс). Люпин так же есть в наличии (на работе) иногда им пользуюсь. Если пользовались люпиным - должны понимать что он слепой к частотам выше 300Hz (программный фильтр), частоты выше можно увидеть только через ПО при подключении люпина к ПК.

Очень интересно увидеть вашу реализацию схемы без шим. Хотя у меня задачи сделать фонарик без шим не было, я тоже думал над таким вариантом схемы и понял что у меня не хватило бы пинов на весь необходимый функционал. Была идея даже на 2х микроконтроллерах сделать, потом отказался от этой идеи. Есть такая микросхема-стабилизатор CN5711 (я упоминаю про нее в видео), ей ток можно задавать внешним резистором. Так вот, я думал сделать на этой микросхеме, ток задавать 3 резисторами, 1 постоянный (на мин. мощность) и 2 подключаемых резистора (средний и макс. режим). Резисторы думал подключать маломощными транзисторами в параллель к первому резистору. Тем самым изменять ток на светодиодах. Если бы корпус позволял - сделал бы на 2х микроконтроллерах, но к сожалению из-за ограничения по размерам пришлось использовать ШИМ. Кстати мне не раз попадались китайские фонари-прожекторы в которых шим достигал 20 с лишним кГц. У меня есть пара девайсов которыми можно померять пульсации фонариков (иногда приносят на ремонт). Сперва я достаю звуковой индикатор пульсаций и проверяю им, если он молчит, тогда начинаю разбираться как изменяется яркость свечения светодиодов у данного фонаря и достаю уже микроконтроллерный измеритель пульсаций (он измеряет % пульсаций и показывает их частоту, так-же измеряет освещенность). Или меряю пульсации осциллографом и солнечной батарейкой. Фонариков без шим (многорежимных) пока не встречал))) Еще пробовал сделать схему без стабилизатора. Моя одна из первых версий схемы использовала токовый шунт последовательно со светодиодами. Одним из каналов АЦП измерялось падение напряжения на шунте, выпрямлялось, тем самым можно было поддерживать необходимый ток на светодиодах. Управлялось ШИМ. После включения, ШИМ плавно нарастал и останавливался на необходимом уровне. Когда изменялся режим - значение ШИМ изменялось в большую или меньшую сторону. Тем самым можно было добиться постоянной яркости свечения по мере разряда аккумулятора. Но при напряжении ровно 3,8В происходил глюк и все зависало. Плюс громоздкая схема интегральной цепочки, которая выпрямляла напряжение снимаемое с токового шунта. От этой реализации пришлось отказаться, но получилось интересно в качестве эксперимента.

@@Service_Engineer Ну ви вже робили коли треба ліхтар і все, без особливих варіантів. У мене просто був хороший радіатор для світлодіода, який купив на уцінці, трошки кутики погнуті, в 16-17-му році десь під 15грн вийшов. Все не доходило до нього часу і якраз після ковіду не міг собі місця знайти. Вирішив що не варто відкладати. Спочатку хотів просто DC-DC від літію зробити, все працює, яскравість однакова при будь-якій напрузі на акумі але перетворювач працює аж до 2,5В, відповідно тільки захистом батареї відмикати. Вирішив що треба якось знати який заряд, використав для цього тіньку13, але якось жаль стало невикористаних ресурсів МК, добавив включення/виключення МТ3608 за допомогою МК, а потім добавив регулювання напруги на виході за допомогою МК. І тут вилізла проблема що на воді МТ3608 ми маємо змінну напругу від 4,2 до 3В і яскравість(напруга на виході) збільшувалася із розрядом акумулятора. Прийшлось зробити лінійну апроксимацію вихідної напруги від напруги на акумуляторі, потім код оптимізував і зробив аж 6 режимів і нічник (до 60год). Прошивка в кодевіжен займала 99,8% навіть режим сну не зміг втиснути, або ті 7 режимів або сон - вибрав багато режимів ((( А все починалося з того що мені надоїло в стандартному ліхтарі на Т6 постійно кнопку поправляти бо вона втрачає нормальний контакт оскільки комутує токи до 2А. Реально це проблема, у мене кнопка включення не комутує при включенні такі струми, бо зробив затримку 40мсек. І ще як Вам моя реалізація на одній ніжці 4 режими індикації?

@@Service_Engineer то все таки як вам моя реалізація?

Писал ответ и не знал что у вас видео есть про фонарик! Я из "Творческой студии" отвечаю на комментарии, здесь не кликабельные заголовки сообщений и нельзя перейти в профиль комментатора (только сегодня это понял). Посмотрел ваше видео! Понял что нужно делать версию 2 моего фонарика))) Очень интересная у вас реализация, не стандартная! Функционал шикарный) Индикацию 4 режима на одном пине - беру на заметку! Теоретически, вместо COB можно использовать светодиодную ленту (с правками в программе), а ленту еще можно соединить последовательно (что бы 24В сделать), для более плавной регулировки яркости. Единственное не понял для чего используете пересчеты, почему изменяется выходное напряжение? Из-за того что микроконтроллер запитан от аккумулятора и управляющая цепочка имеет не постоянный уровень напряжения в делителе преобразователя из-за разряжающегося аккумулятора и по этому плывет выходное напряжение?

@@Service_Engineer Лінійна інтерполяція для того щоб вихідна напруга могла залежати від виставленого (обраного) значення напруги на виході та не залежала від зміни вхідної напруги при розряді акумулятора бо ми вмішуємося в дільник на МТ3608. Режими 5Вт, 3,5Вт, 2,5Вт, 1,8Вт, 1,2Вт 0,6Вт переключаються коротким натисненням, при довшому 1,2 та 3,5Вт. Збільшувати напругу на виході аж так сильно не варто бо падає ККД - хіба використовувати два акумулятори (6-8,4В), саме через це при розряді нижче якихось там значень (вже не пам'ятаю 3,3 ..3,6В) перестають працювати потужніші режими. Все підібрано щоб температура не переходила 80градусів на МТ3608. Якщо не важко то підтримайте коментарем під моїм відео. Я не такий вже і сильний користувач ютубу тому відео просто із телефона, та ще й запис після ковіда, сильно потріпав тоді.

Светодиод любой с падением до 3V и мощностью от 2W. Такой же как у меня можно найти в гугле - CREE XP-G3 (цветовая температура на ваше усмотрение). Продают без подложки и на подложке разного диаметра.

@@Service_Engineer понял спасибо большое

Плата зарядки адекватно разряд на маленьком токе не отрабатывает. В таком режиме будет умирать акум. Если не нравится - можно отключить в программе.

Если мой вариант для вас странный - хочу услышать ваш (не странный) вариант отслеживания напряжения на аккумуляторе, с обоснованиями. Иначе разговор неочем.

@@Service_Engineer напрямую к питанию подключить. Я имел в виду, что экономия здесь не мега большая, а вывод контроллера занят. Хотя если в данной схеме этот вывод некуда больше задействовать, то как вариант - почему бы и нет.

Ну, подключили на прямую к питанию. Напряжение на аккумуляторе падает. У вас будет АЦП с пина считавать всегда значение 1024 какой бы источник опорного напряжения не выбрали. Микроконтроллер будет видеть что аккумулятор заряжен на 100% всегда) Программно не решить. Что дальше?

Не готов ради фонарика учить чистый С)) проще купить тини45, цена вопроса ~5$. Корпус тот же, а памяти в 4 раза больше) Есть идеи что можно еще добавить в прошивке, но памяти нужно по больше чем 1к.

У меня даже была идея сделать на 2х тиньках13) одна обрабатывает кнопку, второая управляет светодиодом) но тогда плата будет длиннее и не влезет в корпус...

@@Service_Engineer это уже извращение высшего уровня было бы, на фонарик ставить 2 МК :) Но главное наличие желания творить! Успехов Вам

Спасибо)

Давайте договоримся: повторяете мой проект, прошивку пишите сами, функционал не хуже, режимов делаете больше, еще можете добавить индикацию уровня заряда аккумулятора. Как сделаете - тогда и поговорим. Пока не вижу смысла очем-либо разговаривать с вами.

@@Service_Engineer могу с ходу хоть индикацию хоть яркость в зависимости от уровня освещения в помещении... Но это же скучно)) Она может гораздо больше чем быть мигалкой))

Гораздо веселее оставлять комментарии под "скучным видео"...

Там 6 ножек подключается к программатору. В гугл все есть.

У меня получалось до 9$, но многие компоненты, такие как: светодиоды, микроконтроллер, радиатор, плата зарядки, корпус, линзы, термоклей, аккумуляторы у меня были в наличии. Если человек начнет все это заказывать, а особенно линзы (специфические) продаются линейкой (12шт), цена больше 6$ за 1 линейку, то итоговая сумма включая доставку компонентов будет заоблачная.

Больша часть из существующих в мире драйверов светодиодных фонариков, многорежимных (не китайские за 3 копейки) построены на этом микроконтроллере. Теперь получается всем срочно переходить на кнопку и резистор?))) или я не понимаю смысла комментария тогда)) получается пиздануть лишь бы пиздануть... Машину не покупайте - по мухам из установки град пулять, покупайте велосипед)) потому что у меня денег нет себе купить машину, теперь все должны продать машины и ездить на велосипеде... Дорогой микроконтроллер? Соберите аналог на рассыпухе, уместите в мой корпус, характеристики не хуже, а можно и лучше - тогда поговорим, по существу. А пиздунов которым нечем заняться - баню