Самодельный LED фонарик на PIC10F322 с зарядкой от micro USB

Летом в руки мне попался замечательный контроллер PIC10F322 в миниатюрном корпусе SOT-23-6 который я решил изучить и применить на практике. Первая моя конструкция на данном контроллере это LED фонарик. В контроллере были задействованы аппаратный ШИМ, АЦП, ИОН.   

Особенности фонаря:

• регулировка яркости фонаря при помощи ШИМ (по кругу кратковременным нажатием кнопки) 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, ОТКЛ.
• длительное нажатие кнопки (более 1 сек) отключает фонарь.
• контроллер обеспечивает контроль заряда АКБ, и если напряжение АКБ падает ниже 3В, то контроллер уменьшает ступенями яркость фонаря. Если на последней ступени напряжение падает ниже 3В, то контроллер обесточивает фонарь и уходит в сон.
• заряд от micro USB (ток заряда 600мА)
• PIC10F322 может работать при температуре до -40 градусов, работает от внутреннего генератора 31 кГц, частота ШИМ 1,5 кГц. Мерцание светодиодов от работы ШИМа замечено не было.

Схема фонаря условно состоит из трех частей, это сам контроллер PIC10F322, LED драйвер на AMC7135 и контроллер заряда на STC4054GR. Ток заряда может составлять до 700мА, задается резистором R2.

Для основы фонаря были использованы LED лампа на 12В состоящая из трех светодиодов по 1 Вт, и корпус от бракованного повербанка на один аккумулятор. Фонарь получился довольно ярким, и способным хорошо осветить всю комнату, если фонарь поставить на стол, а поток света направить в потолок. Корпус впритык накручивается на цоколь лампы, фиксируется клеем. Получается вполне симпатичная конструкция. При правильной сборке платы конструкция работает сразу, и не требует настроек. Мной был использован качественный аккумулятор с емкостью 2200 мА. Время работы фонаря на максимальной яркости составило 2 часа 10 минут, далее контроллер начал ступенчато уменьшать яркость фонаря. Уменьшение ступеней до полного отключения фонаря добавило еще 2 часа(к примеру у некачественного АКБ это время составило всего 5 мин) времени работы фонаря (но с уменьшенной яркостью). В любом случае без света неожиданно точно не останетесь. Время заряда АКБ на 2200 мА составляет около 6ч. Потребляемый фонарем ток при полном заряде АКБ при яркости 100% - 1А, 80% - 0,8А, 60% - 0,6А, 40% - 0,4А, 20% - 0,2А. По мере разряда АКБ токи уменьшаются, яркость фонаря немного падает.

Фонарь на зарядке.

Фото печатной платы

Далее на фото показаны этапы сборки фонаря. Кнопка, разъем micro USB и светодиод фиксируются эпоксидным клеем "Момент Супер Эпокси 5 мин". Данный клей очень прочный, выдерживает высокую температуру и обеспечивает надежное приклеивание вышеперечисленных компонентов.

Контроллер на PIC10F322 можно подключить и к другим LED драйверам. Сигнал ШИМ снимается с первой ноги МК, с 4 ноги МК подается управляющее напряжение для включения/отключения LED драйверов, где предусмотрено отдельное включение драйвера. В режиме сна напряжение на 4 выходе 0В, в момент работы ШИМа напряжение на 4 выходе равно напряжению питания контроллера. 

Подключение контроллера для управления одним светодиодом на 1Вт. Драйвер AMC7135 обеспечивает ток на выходе 300-350мА, если к примеру нужно подключить один светодиод на 3Вт, то необходимо поставить параллельно 3 драйвера AMC7135.

Управление LED драйвером NCP3066DR2G. Яркость светодиодов в отличие от AMC7135 по мере разряда АКБ не меняется. Но схема немного сложнее. Ток стабилизации в отличие от AMC7135 можно регулировать подбором R4, напряжение падения на нем должно составлять 235 мВ. 

Прошить PIC10F322 можно программаторами PICkit2, и клоном PICkit3. Схема подключения для прошивания на фото ниже. Универсальная программа для работы с PICkit2 и PICkit3 в прикрепленном файле. Запускаем программу PICkit3, жмем на вкладку Device Family, затем выбираем Midrange, 1,8V Min. После чего при правильном подключении к программатору контроллер определяется автоматически. Заливаем прошивку. Возможно китайский клон PICkit3 потребуется перепрошить. Для этого выбираем вкладку Tools, затем Download PICkit Operating System и выбираем файл PK3OSV020005.hex из папки PICkit3. Все, после этого программатор перепрошьется..

Теги:

• LED драйвер
• Фонарик
• PIC
• Литий-ионный аккумулятор
• USB
• Sprint-Layout
• Светодиод
• Микроконтроллер