Сегодня я расскажу про то, как я переделал свою старую настольную лампу-лупу в современный аксессуар радиолюбителя электронщика.
Могу предположить, что большинство из читающих эту статью, имеют похожий светильник и я по своему опыту могу сказать, что без него как без рук, тем более если зрение не 100%.

Моему светильнику уже больше 13 лет и за эти годы я уже много раз сменил в нем газоразрядный элемент в виде кольца, диаметром 120 мм.

А так как весь мир уже перешел на светодиоды, то моя лампа морально устарела и ждала своего звездного часа. Но выкидывать ее мне было жалко, а купить новую не позволял засевший внутри меня Плюшкин. И вот в один прекрасный день в светильнике очередной раз вышла из строя люминесцентная лампа. Погуглив в интернете я выяснил, что стоимость такого бублика сопоставима со стоимостью светодиодного кольца. После чего я принял окончательное решение модернизировать свой светильник. К тому же у китайцев большой выбор и всегда можно подобрать требуемый мне размер светодиодного элемента.



Сначала я хотел обойтись простой переделкой, без каких либо микроконтроллеров и использовать подходящие мне по размеру ангельские глазки, от легкового автомобиля. Но как в последствии оказалось у них температура цвета слишком сильно смещена в сторону синего и их свечение сильно раздражает глаза и искажает цвета предметов которые она освещает. По этому я заказал светодиодное кольцо на адресных светодиодах ws2812 и не пожалел, так как получил от него много плюсов. При его использовании можно регулировать температуру цвета, подсвечивать разными цветами сцены для фото-видео съемки, регулировать яркость и угол падения света на рассматриваемые объекты, использовать лампу в качестве отладочного устройства, программировать и сразу проверять разные световые эффекты, а для снятия усталости можно расслабиться под имитацию костра.



Управление светильником я решил сделать при помощи инкрементального энкодера EC11.
На светодиодном кольце установлено 45 светодиодов WS2812B.

Контроллер хотел использовать ESP8266. Что бы была возможность управлять лампой по Wi-Fi, но потом подумал что такая функция мне не пригодится и решил использовать микроконтроллер Ардуино Нано. Подключаться лампа будет через USB разъем, и в этом есть несколько плюсов. Лампу можно будет подключать к любому ПК или к любым зарядным устройствам от мобильных телефонов, а если пропадет энергоснабжение, то ее можно подключить к Power Bank и использовать как переносной светильник.

Для подключения светодиодного кольца я использовал родные четыре провода которые уже были проложены в ножке светильника и раньше питали люминесцентную лампу. Гасящие дребезг конденсаторы, припаял к контактом энкодера. А сам энкодер прикрутил к корпусу светильника. После чего припаял к Ардуино все провода и приклеил его термоклеем к подошве настольной лампы.

Светодиодное кольцо, что бы не болталось, закрепил тем же термоклеем. В корпусе светильника гравировальной машинкой проделал отверстие для micro-USB разъема. Теперь все скручиваю и перехожу к программированию Arduino.



Используемые в схеме компоненты

Arduino — 1 шт.
Энкодер — 1 шт.
Конденсаторы 0,1 мкФ — 3 шт.
Кольцо на 45 светодиодов — 1 шт.

Скачать скетч с библиотекой
При написании кода я обнаружил, что ни один из готовых обработчиков энкодера мне не подходит по разным причинам. Есть много разных примеров, но они либо работают криво, либо не используют весь возможный функционал. Пришлось написать свой обработчик. Об этом я написал ранее небольшую статью про него.

Перед прошивкой микроконтроллера обратите внимание на следующие строки настроек, которые будут установлены по умолчанию
temp_color_start — температура цвета по умолчанию 127. Изменяется в сторону синего от 127 до 255 и в сторону красного от 127 до 0
bright_start — яркость при подключении питания на светильник 195. Пределы от 1 до 255
bright_step — шаг наращивания яркости 15. На сколько будет увеличена или уменьшена яркость при каждом повороте на 1 щелчок энкодера.
btn_long_push — это время длинного нажатия кнопки. Для того, что бы светильник ушел в сон. минимум 1000 мс

Обработчик энкодера может отрабатывать следующие функции:

«Нажатие» — переключает режимы светильника. Режимы переключаются последовательно друг за другом и циклически, то есть поле последнего режима включится первый и так далее по кругу.

«Вращение без нажатия» — управляет регулировкой яркости, плавность изменения яркости можно менять в настройках скетча, Но нужно при этом принять во внимание, что чем плавней регулировка, тем больше придется вращать ручку энкодера.

«Вращение с нажатием» -в зависимости от выбранного режима, может иметь разный функционал, но как правило это частота, скорость, температура цвета или количество светодиодов в эффекте.

«Длинное нажатие» — выключает свет и отправляет микроконтроллер в глубокий сон, выход из из которого лучше всего осуществлять вращением энкодера. Можно так же использовать нажатие, но при этом при выходе из сна светильник переключится на следующий режим.

Спасибо, что дочитали до конца!

Надеюсь, эта статья вам понравилась и вы сможете воспользоваться моей наработкой в своих проектах.

Если у Вас остались вопросы и замечания, то можете задать их в комментариях. Я с удовольствием на них отвечу.

Комментарии (14)


  1. aamonster
    12.12.2021 13:08
    +3

    А линейчатый спектр RGB-диодов не мешает? Ну там, потеря/искажение каких-то цветов и т.п.?


    1. CyberBot Автор
      12.12.2021 13:11

      У меня температура цвета подкорректирована.


      1. aamonster
        12.12.2021 13:51

        Я не про температуру.

        Вот представьте – два сине-зелёных предмета. Один рассеивает синий и зелёный на пиках синего и зелёного светодиодов соответственно, другой – посередине между ними. В солнечном свете оба будут одинаковыми, а под RGB-лампой второй покажется чёрным.

        Понятно, что на практике таких явно выраженных проблем не будет, но искажения цветов неизбежны (скорее всего, будет заметно на чём-то вроде перламутра и крыльев бабочки), даже при правильно выставленном балансе белого.

        Не знаю, насколько это значимо в ваших задачах и насколько заметно вообще, вот и спрашиваю.


        1. CyberBot Автор
          12.12.2021 14:16
          +1

          Сейчас посмотрел, сравнил с люминесцентной лампой. У светодиодной лампы немного жестче свечение. Все цвета более яркие. Но для моих задач не имеет большого значения. Я же не книжки под ней читаю.


        1. Sergey_zx
          13.12.2021 15:07
          +1

          Точная цветопередача важна в искусстве. Ибо само понятие "цвет" весьма искусственно и завязано на несовершенство человеческого восприятия длин волн.

          В данном случае же сам цвет малоинформативен. Важна контрастность, т.е. разница неодинаковых элементов. Так что описываемое вами искажение тут скорее плюс.

          А изменение соотношения уровней узкополосных источников позволяет настроить легко различаемое изображение.

          Наверное я так же модифицирую свою лампу, ибо бывает очень трудно подобрать освещеннось что бы получить понятные снимки технических объектов.


          1. aamonster
            13.12.2021 15:24

            Собственно, я потому и спрашивал автора: не мешает ли (и получил ответ, что не мешает).

            (задумчиво) А ведь можно использовать больше трёх цветов светодиодов и играться их соотношением, чтобы добиться контраста там, где при нормальном освещении его нет (типа мультиспектральной съёмки)


  1. TheRaven
    12.12.2021 14:05
    +3

    RGB-светодиоды дают отвратительный белый, основной функционал лампы потерян. Нужно было либо травить свою плату, либо сдувать с купленной эти диоды и ставить адресные RGBW.


    1. ITMatika
      12.12.2021 16:48

      Не знаете, как обстоит дело с CRI у светодиодов типа SK6812 RGBNW и подобных с али?


      1. TheRaven
        12.12.2021 17:36

        К сожалению не знаю. Можно попробовать купить опытную партию и заслать на ламптест, например.


  1. ITMatika
    12.12.2021 16:21

    Тоже думаю над темой кольца с высоким CRI и регулировкой яркости. На али только простые кольца с непонятным индексом цветопередачи? Здесь, как я понял, кольцо питается от 5 вольт, которые проходят сквозь ардуину. 10-15 ватт сквозь неё нормально проходят?


    1. CyberBot Автор
      12.12.2021 16:28
      +1

      Да, извиняюсь упустил этот момент. Я припаял провод от USB разъема к пину подключения ленты.


  1. Amor-roma
    12.12.2021 16:27
    -2

    Каждый раз когда кто-то пытаются изобретать трёхколёсный велосипед, хочется подарить ему бесплатный мопед))

    https://github.com/Aircoookie/WLED


    1. Maxon-top
      12.12.2021 16:35
      +3

      Не удивительно, что твоя карма -23


    1. CyberBot Автор
      12.12.2021 16:52
      +2

      Я разве где то в статье написал хоть одно слово: придумал, разработал, изобрел? Или слова: переделал, модернизировал, прокачал - это уже синонимы им?