Лампочка беспроводная своими руками

Как сделать простую светодиодную лампу своими руками

Светодиодная лампа на 220 вольт позволяет сэкономить в 1,5–2 раза больше электроэнергии, чем лампа дневного света, и в 10 раз больше, чем лампа накаливания. К тому же при сборке из перегоревшего светильника расходы на изготовление такой лампы будут значительно ниже. Светодиодная лампа своими руками собирается достаточно просто, хотя работать с высоким напряжением вы можете только при наличии у вас соответствующей квалификации.

Преимущества самодельной лампы

В магазине можно найти множество видов ламп. Каждый тип имеет свой недостаток и преимущество. Лампы накаливания постепенно сдают свои позиции из-за высокого потребления энергии, низкой светоотдачи, несмотря на высокий индекс цветопередачи. По сравнению с ними люминесцентные источники света — настоящее чудо. Энергосберегающие лампы — их более современная модернизация, позволившая применять преимущества люминесцентного света в самых распространенных светильниках, с цоколями Е27, лишенная неприятного мерцания старых представителей этого семейства.

Но и у ламп дневного света есть недостатки. Они быстро выходят из строя из-за частого включения-выключения, к тому же содержащиеся в трубках пары ядовиты, а сама конструкция требует специальной утилизации. По сравнению с ними лампа на светодиодах (LED) — вторая революция в области освещения. Они ещё более экономичны, не требуют особой утилизации и работают в 5–10 раза дольше.

У светодиодных ламп есть один, но существенный недостаток — они самые дорогие. Чтобы снизить этот минус до минимума или обернуть его в плюс, потребуется соорудить её из светодиодной ленты своими руками. При этом стоимость источника света становится ниже, чем у люминесцентных аналогов.

Самодельная светодиодная лампа обладает рядом преимуществ:

• срок службы устройства при правильной сборке составляет рекордные 100 000 часов;
• по эффективности ватт/люмен они также превосходят все аналоги;
• стоимость самодельной лампы не выше, чем у люминесцентной.

Разумеется, есть один недостаток — отсутствие гарантий на изделие, который должен компенсироваться точным соблюдением инструкций и мастерством электрика.

Материалы для сборки

Способов создания лампы своими руками великое множество. Наиболее распространены методы с использованием старого цоколя от перегоревшей люминесцентной лампы. Такой ресурс найдется у каждого в доме, поэтому проблем с поиском не будет. Помимо этого понадобятся:

1. Цоколь от перегоревшего изделия.
2. Непосредственно ЛЕД. Они продаются в виде светодиодных лент или отдельных светодиодов НК6. Каждый элемент имеет силу тока примерно 100–120 мА и напряжение около 3–3,3 Вольта.
3. Потребуется диодный мост или выпрямительные диоды 1N4007.
4. Нужен предохранитель, который можно найти в цоколе перегоревшей лампы.
5. Конденсатор. Его емкость, напряжение и другие параметры выбираются в зависимости от электрической схемы для сборки и количества светодиодов в ней.
6. В большинстве случаев потребуется каркас, на который будут крепиться светодиоды. Каркас можно сделать из пластика или подобного материала. Главное требование — не должен быть металлическим, токопроводящим и должен быть теплоустойчивым.
7. Для надежного прикрепления светодиодов к каркасу потребуется суперклей или жидкие гвозди (последние предпочтительней).

Один–два элемента из вышеперечисленного списка могут не пригодиться при некоторых схемах, в других случаях могут, наоборот, добавляться новые звенья цепи (драйвера, электролиты). Поэтому список необходимых материалов нужно составлять в каждом конкретном случае индивидуально.

Собираем лампу из светодиодной ленты

Разберем пошагово создание источника света на 220 В из светодиодной ленты. Чтобы решиться использовать новшество на кухне, достаточно вспомнить, что собранные своими руками светодиодные лампы существенно выгодней люминесцентных аналогов. Они живут в 10 раз дольше, а потребляют в 2–3 раза меньше энергии при одинаковом уровне освещения.

1. Для конструирования понадобятся две перегоревшие люминесцентные лампы длиной полметра и мощностью 13 ватт. Покупать новые смысла нет, лучше найти старые и неработающие, но не сломанные и без трещин.
2. Далее идем в магазин и покупаем светодиодную ленту. Выбор большой, поэтому к приобретению подойдите ответственно. Желательно покупать ленты с чистым белым или естественным светом, он не изменяет оттенки окружающих предметов. В таких лентах светодиоды собраны в группы по 3 штуки. Напряжение одной группы 12 вольт, а мощность 14 ватт на метровую ленту.
3. Затем нужно разобрать люминесцентные лампы на составные части. Осторожно! Не повредите провода, а также не разбейте трубку, иначе ядовитые пары вырвутся наружу и придется проводить уборку, как после разбитого ртутного градусника. Извлеченные внутренности не выбрасывайте, они пригодятся в дальнейшем. Ниже представлена схема светодиодной ленты, которую мы купили. В ней ЛЕД подключены параллельно по 3 штуки в группе. Обратите внимание, что такая схема нам не подходит.
4. Поэтому нужно разрезать ленту на участки по 3 диода в каждом и достать дорогие и бесполезные преобразователи. Разрезать ленту удобней кусачками или большими и крепкими ножницами. После спаивания проволочек должна получиться схема, приведенная ниже. В итоге должно получиться 66 светодиодов или 22 группы по 3 ЛЕД в каждой, подключенные параллельно по всей длине. Расчеты просты. Так как нам понадобится преобразовать переменный ток в постоянный, то стандартное напряжение 220 Вольт в электрической сети нужно увеличить до 250. Необходимость «накинуть» напряжение связана с процессом выпрямления.
5. Для выяснения количества секций светодиодов нужно разделить 250 Вольт на 12 Вольт (напряжение для одной группы по 3 штуки). В итоге получим 20,8(3), округлив в большую сторону, получаем 21 группу. Здесь желательно добавить ещё одну группу, поскольку общее количество светодиодов придется разделить на 2 лампы, а для этого нужно четное число. К тому же добавив ещё одну секцию, сделаем общую схему безопаснее.
6. Нам понадобится выпрямитель постоянного тока, именно поэтому нельзя выбрасывать извлеченные внутренности люминесцентной лампы. Для этого достаем преобразователь, при помощи кусачек удаляем конденсатор из общей цепи. Сделать это достаточно просто, поскольку он расположен отдельно от диодов, то достаточно отломить плату. На схеме показано, что должно в итоге получиться, более подробно.
7. Далее при помощи пайки и суперклея нужно собрать всю конструкцию. Даже не пытайтесь уместить все 22 секции в один светильник. Выше говорилось, что нужно специально найти 2 полуметровые лампы, поскольку разместить все светодиоды в одной просто невозможно. Также не нужно рассчитывать на самоклеющийся слой на обратной стороне ленты. Он не протянет долго, поэтому светодиоды нужно закрепить при помощи суперклея или жидких гвоздей.

Подведем итоги и выясним достоинства собранного изделия:

• Количество света от получившихся светодиодных ламп в 1,5 раза больше, чем у люминесцентных аналогов.
• Потребляемая мощность при этом намного меньше, чем у ламп дневного света.
• Служить собранный источник света будет в 5–10 раз дольше.
• Наконец, последнее преимущество — направленность света. Он не рассеивается и направлен строго вниз, благодаря чему используется у рабочего стола или на кухне.

Разумеется, испускаемый свет не отличается высокой яркостью, но главным достоинством является низкое энергопотребление лампы. Даже если включить и никогда не выключать её, то она за год съест всего 4 кВт энергии. При этом стоимость потребляемой электроэнергии в год сопоставима со стоимостью билета в городском автобусе. Поэтому такие источники света особенно эффективно использовать там, где требуется постоянная подсветка (коридор, улица, подсобка).

Собираем простую лампочку из светодиодов

Разберем другой способ создания светодиодного светильника. Люстра или настольная лампа нуждается в стандартном цоколе E14 или E27. Соответственно, схема и используемые диоды будут отличаться. Сейчас широко используются компактные люминесцентные лампы. Нам потребуется один перегоревший патрон, также изменим общий список материалов для сборки.

• перегоревший цоколь E27;
• драйвер RLD2-1;
• светодиоды НК6;
• кусок картона, но лучше — пластика;
• суперклей;
• электрическая проводка;
• а также ножницы, паяльник, плоскогубцы и другие инструменты.

Приступим к созданию самодельной лампы:

1. Сначала нужно разобрать старый светильник. В люминесцентных компактных лампах цоколь присоединяется к пластинке с трубками при помощи защелок. Если найти места с защелками и поддеть их отверткой, то цоколь отсоединится достаточно просто. При разборке нужно быть осторожным, чтобы не повредить трубки. Если они лопнут, то наружу попадут ядовитые вещества, содержащиеся в них. При вскрытии следите, чтобы электропроводка, ведущая к цоколю, осталась цела. Также не выбрасывайте содержимое цоколя.
2. Из верхней части с газоразрядными трубками нужно сделать пластинку, к которой будут крепиться светодиоды. Для этого отсоединяем трубки лампочки. В оставшейся пластинке находится 6 отверстий. Чтобы светодиоды надежно крепились в ней, нужно сделать пластмассовое или картонное «дно», которое также будет изолировать светодиоды. Использовать будем светодиоды НК6 (фото внизу). Их достоинство в том, что они многокристальные (по 6 кристаллов в диоде) с параллельным подключением. Из-за этого источник света получается достаточно ярким при минимальной мощности.
3. В крышке делаем по 2 отверстия для каждого светодиода. Прокалывайте отверстия аккуратно и равномерно, чтобы их расположение и задуманная схема соответствовали друг другу. При использовании в качестве «дна» куска пластмассы светодиоды будут крепиться довольно прочно, но в случае применения куска картона понадобится склеить основание со светодиодами с помощью суперклея или жидких гвоздей.
4. Так как лампочка будет применяться в сети с напряжением 220 вольт, то понадобится драйвер RLD2-1. К нему можно подсоединить 3 одноваттных диода. У нас же 6 светодиодов с мощностью 0,5 ватт каждый. Поэтому схема соединения будет состоять из двух последовательно соединенных частей, в каждой части располагается 3 параллельно подсоединенных светодиода. Вверху приведена схема, а в реальности вся конструкция выглядит так:
5. Перед сборкой нужно изолировать драйвер и плату друг от друга при помощи кусочка картона или пластика. Это позволит избежать короткого замыкания в будущем. Беспокоиться о перегреве не стоит, лампа практически не нагревается.
6. Осталось собрать конструкцию и проверить в деле.

Световой поток собранного светильника равняется 100–120 люменам. Благодаря чистому белому свету лампочка кажется существенно светлее. Этого хватит для освещения небольшого помещения (коридора, подсобки). Главным достоинством светодиодного источника света является низкое энергопотребление и мощность — всего 3 Ватта. Что в 10 раз меньше ламп накаливания и в 2–3 раза — люминесцентных. Работает она от обычного патрона с питанием 220 вольт.

Заключение

Значит, имея под руками неработающие линейные или компактные люминесцентные лампы и несколько элементов, приведенных выше в данной статье, можно создать своими руками светодиодную лампу, обладающую рядом преимуществ. Одно из основных — низкая стоимость по сравнению с лампами, которые можно приобрести в магазине. При сборке и монтаже требуется соблюдать меры безопасности, так как приходится работать с высоким напряжением, поэтому следует придерживаться последовательности монтажа по схеме. В итоге получите лампу, которая будет долго работать и радовать глаз.

Видео

Источник

Умная лампа

Привет, Хабр! Предлагаю вашему вниманию перевод статьи «DIY Smart Lamp» автора Maciej Matuszewski.

Пошаговое руководство по переходу от придуманной идеи к работающему продукту.

Ожидание против реальности

Вы когда-нибудь задавали себе следующие вопросы?

• Может ли горячий клей зафиксировать ВСЕ?
• Сложно ли сделать умное оборудование?
• Можете ли вы залить бетон в картонную форму?

Если нет, может быть, пришло время. Но если ты это делал, то добро пожаловать в клуб! У нас недавно был внутренний хакатон в EL Passion, и у меня возникла сложная идея. Делаем лампу!

Умную лампу.
Умную лампу из бетона.
Умную деревянную/бетонную лампу со светодиодной полосой RGB…
И BLUETOOTH!

За два коротких дня хакатона (с небольшими накладными расходами) мы выполнили все это!

Все началось с электроники

Около двух месяцев назад я начал играть с электроникой. Я хотел расширить свой кругозор, узнать, какие кабели обрезать в случае восстания интеллектуальных машин, и выйти за пределы моих знаний Frontend Engineering. Я думаю, что большинство из вас могут быть похожи.

Я начал с основ, получил некоторые компоненты, посмотрел учебники, а потом не мог решить, что делать дальше.

Примерно через два месяца я вспомнил, что готовился хакатон!

Я также недавно видел выступление Stephanie Nemeth на конференции, где она показала фантастические вещи, которые вы можете сделать с Arduino и RGB-подсветкой. Поэтому я решил, что хочу сделать что-то настолько аккуратное, как это.

Но я хотел сделать что-то, что было бы полезным, функциональным и требовало бы навыков работы с DIY, программированием и электроникой.

Я остановился на самой очевидной вещи, которую можно сделать с помощью ламп — лампы. И я нашел идеальную сборку DIY, которой хотел подражать.

У меня уже была идея. Теперь мне нужна команда.

Питчинг — Сбор команды

Хммм, так что да, я хочу сделать бетонную умную лампу. Большое спасибо.

Несмотря на недостаток информации, в моей команде было пять человек, заинтересованных в присоединении! У нас был впечатляющий набор навыков:

• Мацей — я был как генеральный директор группы. Я спланировал сборку, удостоверился, что у нас есть все, что нам нужно, и помог собрать все части вместе (в переносном и переносном смысле).
• Войтек — он взял на себя должность начальника отдела электроники. Он спланировал схему, создал прототип и работал с Якубом (iOS), чтобы убедиться, что Bluetooth работает. Он также позаботился о том, чтобы мы не сожгли здание.
• Ула — Бетонный начальник столярной мастерской и горячего клея. Она позаботилась о том, чтобы мы все сделали правильно, сохранила сроки и работала над деревянным корпусом лампы.
• Ага — Разнорабочий команды. Она появилась, когда мы больше всего в ней нуждались, и убедилась, что наша «ручная» часть сборки будет работать.
• Якуб — руководитель отдела мобильной разработки. Удостоверились, что у нас есть удивительное, нативное, кроссплатформенное, но на самом деле единственное приложение ios, потому что кто использует android для управления лампой.

Шоппинг

Давайте посмотрим на список покупок. Я перечислил только то, что мы использовали и постоянно встраивали в лампу. Все дополнительное оборудование, Arduino (создание прототипов, загрузка кода в AVR) и компоненты, которые мы взломали, не учитываются.

Общая стоимость: 159 злотых (около 43 долларов США).

Можно получить все предметы по более низкой цене, но в нашем случае это было довольно срочно.

Доски, бетон, шлифовальная бумага и другие полезные вещи.

Часть 1: Бетонное основание

Этап строительства проекта был захватывающим испытанием. Первые два часа мы провели, обсуждая, как сделать основание для бетона, который бы соответствовал следующим требованиям:

• Оставить место на дне для электроники
• Оставить два отверстия для ручек оттенка и насыщенности
• Оставить место для деревянной руки

Мы придумали что-то вроде этого:

Это выглядит просто, но сделать это было не так легко. Для создания основания мы использовали картонную коробку, много серой ленты, коробку «волшебная мышь 2», две пластиковые соломинки и немного горячего клея.

Позже мы смешали и добавили бетон.

Не для людей с непереносимостью лактозы, извините.

Мы не хотели, чтобы повязка деформировалась, поэтому мы использовали больше ленты и четыре литра молока. Мы также положили деревянное основание в бетон, чтобы у нас было место для него позже (хотя мы почти забыли об этом). Все это является эквивалентом «быстрого исправления» в производственных системах, но, как говорится:

Если это выглядит глупо, но работает, это не глупо
Умные Люди

Эта цитата стала нашим девизом для остальной части сборки.

У меня нет изображения основания сразу после его снятия с гипса, но здесь оно после небольшого шлифования и уже с установленным деревянным рычагом. Мы также добавили силиконовые ножки, чтобы бетон не поцарапал столешницу.

Часть 2: Деревянная рука

Кронштейн состоит из двух отдельных частей: верхней части лампы и основания с кабелем внутри. Мы соединили их большим винтом, для которого просверлили отверстия как в верхней, так и в нижней части.

Чудом мы не сожгли офис.

Оказывается, правильно измерять вещи сложно.

Мы начали с изготовления верхней части руки.

Полное представление.

Верхняя часть была довольно сложной, поскольку требовала деликатной работы с паяльником, но давайте начнем с основ. Мы сделали это из трех кусков дерева, двух тонких (боковых) и квадратного. Сначала мы все склеили, просверлили отверстие для большого винта, который скрепляет верхнюю и нижнюю части. После некоторого шлифования, чтобы компенсировать тот факт, что доски были немного изогнуты, Ула покрасила руку, и когда она высохла, я продолжил и начал устанавливать на нее светодиодные ленты.

Первое, что я сделал, это определил, как разрезать светодиодные ленты. Мы не хотели помещать одну длинную деталь внутрь, так как она не давала бы такого большого количества света, поэтому, измерив, сколько мы поместим, я разрезал на три полоски, каждая из которых имела размер 35 см. Затем я спаял основной кабель с первой частью светодиодной ленты и использовал термоусадочную трубку, чтобы закрепить соединение.

Термоусадочные трубки и паяные соединения соединяют две светодиодные ленты.

После приклеивания первой полоски к дереву я понял, что забыл, какие кабели я подключал к выходам Red, Green, Blue и 12V +. Это была небольшая неудача, но, к счастью, у нас был мультиметр, который позволял нам проверять соединения.

Следующее, что мне нужно было сделать, это спаять две светодиодные полосы последовательно с первой частью. Это заняло у меня некоторое время, но мне удалось это сделать, несмотря на паяльник за 8$ с наконечником, который уменьшался при каждом использовании. Мы проверили это, подключив кабель к макету и используя один из поворотных энкодеров, чтобы изменить цвет.

Нижняя часть руки, как показано на рисунке выше, также была довольно сложной

Нижняя часть руки была сложной, потому что мы должны были вставить кабель внутри нее. Мы подумали о том, чтобы разрезать его пополам, выделить немного места, а затем сложить его вместе, но это будет подвержено ошибкам и отнимает много времени. В итоге мы решили приклеить три дополнительных куска дерева, чтобы освободить место для кабеля, как показано на графике. Это также причина, почему деталь внутри основания немного уже.

Нам не хватало нескольких деталей, кусочков дерева и винта, который скрепил бы руку. Мы взяли небольшой перерыв в работе и пошли в магазин, чтобы купить все эти вещи.

Естественный сосновый цвет не был так хорош, поэтому Ула нарисовала верхнюю и нижнюю части лампы, чтобы они стали немного темнее. Мы оставили его сохнуть на ночь, и на следующий день мы подключили её, и это выглядело великолепно!

Процесс покраски.

Расположение кабелей внутри лампы.

Часть 3: Программное обеспечение iOS-приложение

Я не был вовлечен в процесс создания iOS-приложения, поэтому не могу дать более глубокое понимание кода. Якуб взял на себя инициативу и доставил рабочее приложение до конца первого дня. На второй день он расширил его, добавив в него больше невероятных функций, таких как поддержка «Ambilight», когда при воспроизведении видео лампа синхронизирует цвета с ним (демонстрация в конце статьи).

Были некоторые проблемы с подключением Bluetooth, точнее, один модуль Bluetooth был подключен к iOS, но не к Android, а другой пошел наоборот. Сейчас лампа работает только с iOS, но для MVP этого достаточно. И модуль Bluetooth может быть легко переключен при необходимости, так как он не припаян на месте.

Исходя из моего опыта, я могу сказать, что приложение выглядит впечатляюще, и скорость, с которой Якуб предоставил его, также невероятна!

Код Arduino / ATmega

Весь код с открытым исходным кодом на GitHub. Вы можете пройти через это. Я не собираюсь вдаваться в глубокие технические подробности того, как это работает. Войтек, который написал большую часть кода, был бы лучше для этого, поэтому я создал общий обзор того, как все работает. Упрощенный алгоритм выглядит следующим образом:

Двигаясь от Arduino к ATmega

Войтек написал первую версию кода для Arduino, а позже я обновил ее, чтобы она работала на обычном чипе ATmega. Различия минимальны, так как я ввел только два основных изменения:
Я удалил одно из последовательных соединений — ранее у нас было одно последовательное соединение, которое мы использовали для отладки (печать на консоль на компьютере), и другое для Bluetooth. Когда мы перешли на ATmega, нам больше не нужна была отладочная, которая освободила два контакта и упростила соединения.

Я изменил расположение выводов — чтобы лучше разместить все на макете, я изменил физическое расположение, что потребовало изменения опорных выводов в коде.

Если вам интересно, вы можете увидеть запрос на получение, который содержит различия всех изменений.

Часть 4: электроника

Наш план был довольно амбициозным в течение столь короткого времени, но, к счастью, Войтек довольно умен и раньше играл с электроникой, поэтому он был «лидером» в этой части.

Мы начали с детских шагов, тестируя различные решения методом проб и ошибок. Войтек работал над кодом и схемой одновременно и проверил, как все работает. Электронная часть лампы состояла из:

• Микроконтроллер — мозг
• Две ручки с кнопками для управления яркостью, оттенком и насыщенностью
• Модуль Bluetooth для беспроводного управления
• Светодиодная лента для света

Сначала мы использовали Arduino вместо автономного микроконтроллера и поместили все на макет, чтобы упростить процесс разработки. В конце второго дня у нас было все, что связано с платой-прототипом. Bluetooth, поворотные энкодеры и Arduino. Вот как это выглядело на демонстрационной сессии:

Нам также удалось сжечь один чип Bluetooth…

Часть 5: Давайте сделаем это меньше!

После хакатона я хотел потратить некоторое время и сжать электронику, чтобы она поместилась внутри лампы, чтобы сборка была завершена. Чтобы сжать электронику, мне пришлось:

• Заменить Arduino на ATmega328
• Распланировать соединения на картоне
• Припаять гнездо для AVR, чтобы мы могли заменить его при необходимости
• Припаять несъемные элементы (транзисторы, розетка постоянного тока и т. Д.)
• Соедините все это вместе

Я начал с замены Arduino. Для этого мне нужно было установить загрузчик на AVme ATmega (он тот же, что и в Arduino). Я посмотрел несколько учебных пособий о том, как установить загрузчик и как использовать Arduino в качестве ISP-программиста (он позволяет загружать программное обеспечение в микроконтроллер без какого-либо дополнительного оборудования). После этого я обновил код, чтобы использовать немного другие контакты и вуаля!

Arduino отключился успешно!

Затем мне пришлось спаять все это на крошечном картоне.

Я впервые работал с ленточными платами, и я не мог найти какое-либо простое программное обеспечение, которое помогло бы с проектированием физических схем, поэтому я пошел в старую школу и спланировал ее вручную. Я напечатал лист бумаги с пунктирной сеткой, где точки представляли собой отверстия в картоне. Затем я нарисовал все соединения и то, как они должны соответствовать, основываясь на текущей схеме макета.

Планирование схемы самой схемы заняло у меня больше часа.

Чтобы сделать его более понятным и видимым, я создал графику, которая представляет схему на картоне.

Представление созданной схемы. В реальной сборке мне пришлось немного отрегулировать ее, чтобы она подходила ко всем компонентам, но она выглядит на 90% как выше.

После примерно десяти часов пайки (все еще новичок) и двух обожженных пальцев (не трогайте компоненты, если что-то плохо пахнет), мне удалось заставить его работать! Все прошло лучше, чем ожидалось.

Все части вместе взятые. Белые кабели — это ручки, маленькие провода с черной изоляцией — это светодиодные соединения

Вид снизу. Я использовал тонкий медный провод для соединения суставов

Если вы посмотрите достаточно близко, вы сможете увидеть весь клей, который мы использовали.

Готовый продукт!

Посмотрите полную демонстрацию, где я расскажу обо всех возможностях этой лампы. Несмотря на несколько проблем, например, кривые поворотные ручки и неправильное отображение цветов, это работает!

Для меня и, надеюсь, для остальной части команды, это был один из самых приятных хакатонских проектов. И процесс, и результат были невероятными, нам было очень весело, и мы узнали много нового о работе с деревом, бетоном и электроникой.

Если кто-то хочет создать аналогичную лампу или нуждается в более подробной информации, не стесняйтесь комментировать и спрашивать меня что-нибудь!

Источник