استنساخ ضوء الشاي: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

في هذا الدليل ، سأكون أكثر تفصيلاً قليلاً حول المسار الذي يؤدي إلى هذا المشروع وكيف وصلت إلى النتيجة ، لذا يتطلب الأمر مزيدًا من القراءة.

في المنزل ، لدينا بعض مصابيح الشاي الإلكترونية ، تلك من Philips التي يمكن شحنها لاسلكيًا. لقد قمت بعمل Instructable من قبل فيما يتعلق بهذا الموضوع ، راجع Tea Light Charge Monitorr.

بعد مرور بعض الوقت ، تتوقف مصابيح الشاي هذه عن العمل لأن البطارية القابلة لإعادة الشحن تفسد. هناك خياران لمعالجة هذه المشكلة:

1. أنت ترمي ضوء الشاي بعيدًا وتشتري واحدًا جديدًا
2. أنت تستبدل البطارية القابلة لإعادة الشحن

حاولت الخيار الثاني. يوضح الفيديو في الخطوة الأخيرة من Instructable كيف يمكنك القيام بذلك. يوضح هذا الفيديو أيضًا كيف أعادت Philips تصميم مصابيح الشاي هذه على مر السنين مما جعلها أرخص في الإنتاج ولكن لسوء الحظ خفضت العمر الافتراضي لأضواء الشاي هذه. بعد ذلك ، لاحظت أنه مع أحدث التصميمات الأرخص ، يصعب تشغيل ضوء الشاي وإيقافه. يستخدم كمفتاح إمالة لذلك ولكن يبدو أنه لا يبدو دائمًا أنه يعمل جيدًا.

عندما استبدلت البطارية القابلة لإعادة الشحن لأول مرة ، لم يعمل ضوء الشاي. بدأت أعتقد أنه ربما يحتفظ مصباح الشاي بنوع من العداد لمعرفة عدد مرات استخدامه ثم لا يتم تشغيله مرة أخرى. كان هذا هو سبب بدء هذا المشروع لأنني كنت أرغب في مصباح شاي يعمل إلى الأبد ، بالطبع يستبدل البطارية القابلة لإعادة الشحن بين الحين والآخر.

يجب أن أعترف أن أفكاري السيئة كانت خاطئة ، بمجرد استبدال البطارية - حتى عندما يتم شحنها - تحتاج إلى وضع ضوء الشاي في الشاحن قريبًا جدًا لجعله يعمل مرة أخرى. لا أعرف سبب ذلك ولكن يجب القيام به لبدء ضوء الشاي.

على أي حال ، كنت قد بدأت بالفعل في صنع مصباح الشاي الخاص بي والذي من شأنه أن يتصرف مثل مصباح الشاي من Philips. لقد قمت بتحليل الإلكترونيات والنمط الذي تستخدمه Philips لإنشاء تأثير الشمعة الجميل. كانت الإلكترونيات الأصلية أكثر تعقيدًا قليلاً مما توقعت ، لذلك قررت أن أبسط تصميمي الخاص. لقد تمكنت من معرفة نمط تأثير الشمعة من خلال تحليل النمط على الذبذبات. تتم إضافة بعض لقطات الشاشة لجزء من هذا النمط. تعني الإشارة المنخفضة أن المصباح قيد التشغيل.

كما قيل ، أصبح تصميمي أبسط من تصميم Philips وهو يفعل ما يحتاج إلى القيام به. لقد أعدت استخدام الغلاف والمصابيح ومفتاح الإمالة والملف من مصباح الشاي الذي لم يعد يعمل وقمت بإنشاء نسختي الخاصة باستخدام PIC12F615 باستخدام لغة البرمجة JAL للتحكم في الجهاز.

الخطوة 1: تحليل ضوء الشاي الأصلي

قبل صنع الاستنساخ ، كنت بحاجة إلى معرفة كيفية عمل ضوء الشاي الأصلي ، لكنني لم أتمكن من اكتشافه إلا جزئيًا لأنه كان أكثر تعقيدًا مما كنت أعتقد في البداية.

كشفت القياسات ما يلي:

• نمط الشمعة هو عشوائي زائف لأنه يتكرر بعد فترة حيث لا يغير سطوع سوى الجزء العلوي من المصباحين. الصمام السفلي يعمل بشكل مستمر. شاهد الفيديو حول كيفية عمل هذا
• يستخدم مصباح الشاي مصباحين عاليي السطوع باستخدام تيار يبلغ حوالي 7 مللي أمبير لكل مصباح
• يقوم الجهاز بإيقاف تشغيل نفسه عندما ينخفض جهد البطارية عن 2.1 فولت
• اعتمادًا على التصميم (انظر الفيديو في الخطوة الأخيرة من Instructable) ، يتم شحن بطارية NiMH بتيار يتراوح من 11 مللي أمبير إلى 37 مللي أمبير

الخطوة الثانية: تصميم النسخة

في الرسم التخطيطي ترى كيف صممت الاستنساخ. يمكن تمييز الأجزاء التالية:

• جسر المعدل باستخدام أربعة صمامات ثنائية شوتكي 1N5818. سبب استخدام هذا النوع من الثنائيات هو انخفاض الجهد المنخفض. يقوم هذا الجسر بتحويل جهد التيار المتردد من الملف إلى جهد التيار المستمر للجهاز.
• مكثف C1. لا يبدو أنه مهم ولكن هذا المكثف يجلب ملف الشحن إلى الرنين مما يؤدي إلى تأرجح الجهد العالي. بدون هذا المكثف ، لن يولد الملف طاقة كافية للجهاز. في لقطتي الشاشة من الذبذبات ، ترى جهد خرج الملف عند وضعه في شاحن بدون (ذروة واحدة) ومع (إشارة الجيوب الأنفية) المكثف.
• يبدو الصمام الثنائي Zener D5 بقيمة 5V1 غريبًا بعض الشيء في هذا التصميم نظرًا لأن جهد الإمداد لا يزيد عن 2.5 فولت بسبب بطاريتي NiMH. ومع ذلك ، إذا انتهى عمر هذه البطاريات ، يزداد جهدها وستصبح قمم الجهد من ملف الشحن أعلى من الحد الأقصى للجهد الذي يمكن أن تتحمله الموافقة المسبقة عن علم - والذي إذا كان 5.5 فولت - لذلك يقطع زينر هذه القمم ، مما يحمي الموافقة المسبقة عن علم في تلك الحالة.
• يتم توصيل مفتاح الإمالة بدبوس المقاطعة للموافقة المسبقة عن علم. هذا يضمن أن الموافقة المسبقة عن علم ستستيقظ بعد إيقاف تشغيلها.
• يتحكم PIC في الصمامين مباشرة من اثنين من موانئها.

في هذا التصميم ، يبلغ تيار شحن البطاريات حوالي 17 مللي أمبير عند وضعها في الشاحن اللاسلكي. البطاريات بسعة 300 مللي أمبير. يتم شحن هذا النوع من البطاريات بالكامل عند الشحن لمدة 14 ساعة بتيار 1/10 من السعة ، لذلك في هذه الحالة 30 مللي أمبير. هذا يعني أن الجهاز لن يتم شحنه بالكامل أبدًا ما لم يتم شحنه مرتين. في الفيديو حول تغيير البطارية في نهاية Instructable ، ترى أيضًا أن Philips تستخدم بطاريات قابلة لإعادة الشحن بسعة 160 مللي أمبير في أحدث تصميماتها.

في الفيديو ، يمكنك مشاهدة تشغيل ضوء الشاي الأصلي والاستنساخ. هل ترى أيهما هو الأصلي وأيهما هو المستنسخ؟

الخطوة 3: المكونات المطلوبة وبناء النسخة

تحتاج إلى المكونات التالية لهذا المشروع:

• قطعة من اللوح
• متحكم PIC 12F615
• مقبس IC ذو 8 سنون
• الثنائيات: 4 * 1N5819 ، 1 * BZX85C5V1
• مكثفات سيراميك 2 * 100nF
• المقاومات: 1 * 1 ميجا أوم ، 2 * 56 أوم
• 2 * 3 ملم ليد ساطع (من ضوء شاي قديم)
• مفتاح إمالة (من مصباح شاي قديم)
• ملف شحن من ضوء الشاي القديم
• السكن من ضوء الشاي القديم

راجع الرسم التخطيطي في القسم السابق حول كيفية توصيل المكونات.

نظرًا لأن التصميم لا يستخدم أي مكونات SMD ، فإنه يحتاج إلى مساحة أكبر من الإصدار الأصلي. وبسبب ذلك تم قطع اللوح بحيث يكون به مساحة أكبر على الجانبين. هذا يعمل فقط إذا كان لديك الشاي الخفيف. هناك أيضًا إصدار أصغر (انظر الفيديو في الخطوة الأخيرة من Instructable) ولكن التصميم لن يتناسب إلا إذا قمت ببنائه بمكونات SMD.

في الصور ترى كيف تم بناء الجهاز. لاحظ أن المصباح العلوي مركب على جانب اللحام من اللوح لتتمكن من وضعه فوق المصباح الآخر.

الخطوة 4: البرنامج

كما ذكرنا سابقًا ، تمت كتابة البرنامج لـ PIC12F615 باستخدام لغة البرمجة JAL.

في البداية ، ستكون الموافقة المسبقة عن علم في وضع السكون عند تشغيلها لأول مرة ، ولا تكاد تستهلك أي طاقة في تلك الحالة.

يقوم البرنامج بالمهام التالية:

• عندما يتم قلب الجهاز رأسًا على عقب ، سوف يقوم مفتاح الإمالة بالاتصال بالأرض مما يؤدي إلى تنشيط الموافقة المسبقة عن علم من وضع السكون.
• بمجرد الاستيقاظ ، سيتم تشغيل المصباح السفلي وسيستخدم المصباح العلوي نمط شمعة Philips المستنسخة لتغيير سطوع المصباح.
• أثناء التشغيل ، ستقيس الموافقة المسبقة عن علم جهد الإمداد باستخدام المحول التناظري الرقمي المدمج (ADC). عندما ينخفض هذا الجهد إلى أقل من 2.1 فولت ، فإنه سيتم إيقاف تشغيل المصابيح وسيضع الموافقة المسبقة عن علم في وضع السكون. لا يزال بإمكان PIC العمل بشكل جيد عند 2.1 فولت ولكن ليس من الجيد أن يتم تفريغ البطاريات القابلة لإعادة الشحن بالكامل.

هناك اختلاف في كيفية تصرف ضوء الشاي الأصلي مقارنةً بالنسخة. عندما ينخفض جهد البطارية إلى أقل من 2.1 فولت ، لن يبدأ ضوء الشاي الأصلي حتى يتم شحن الجهاز مرة أخرى ، لذا يبدو أنه يقيس جهد الإمداد عند التشغيل. ومع ذلك ، سيقيس الاستنساخ جهد الإمداد بعد تنشيطه. هذا يعني أنه عندما يكون جهد الإمداد أقل من 2.1 فولت ، فإن المصابيح ستعمل لفترة قصيرة وبعد ذلك ينتقل الجهاز إلى وضع السكون مرة أخرى.

هناك نقطة واحدة لم أفهمها. عندما تصبح البطاريات سيئة ، لن يتم تشغيل مصباح الشاي الأصلي حتى عندما يكون جهد إمداد البطارية كافياً (سبب أفكاري السيئة الأولية حول الجهاز ، تذكر؟). ربما يتذكر أن البطاريات ساءت من خلال قياس جهد بطارية عالي. في الاستنساخ ، لم يتم ذلك. حتى إذا ساءت البطاريات وارتفع جهد الإمداد - محمي بواسطة الصمام الثنائي Zener - سيعمل الجهاز ولكن بسبب البطارية السيئة ، يصبح وقت التشغيل أقصر.

تم إرفاق ملف مصدر JAL وملف Intel Hex لبرمجة الموافقة المسبقة عن علم. إذا كنت مهتمًا باستخدام متحكم الموافقة المسبقة عن علم مع JAL - لغة برمجة تشبه باسكال - قم بزيارة موقع JAL.

الخطوة الخامسة: استبدال البطاريات القابلة لإعادة الشحن

إذا كنت لا ترغب في إنشاء نسخة ولكن تريد فقط استبدال البطارية ، فقم بإلقاء نظرة على هذا الفيديو. كما يوضح كيف تم تبسيط التصميم الأصلي للشاي الخفيف مما أدى للأسف إلى منتج ذو عمر افتراضي أقصر.

كما ذكرنا سابقًا ، يبدو أن أحدث تصميم بسيط به مشكلة أخرى نظرًا لأنه من الصعب جدًا تشغيل ضوء الشاي هذا. في البداية اعتقدت أن ذلك كان بسبب مفتاح إمالة سيئ ولكن بعد إعادة استخدام هذا المفتاح في الاستنساخ ، كان كل شيء يعمل بشكل جيد. لذلك قد يكون الاستنساخ خيارًا جيدًا بعد كل شيء.

استمتع ببناء مشروعك الخاص وتطلع إلى ردود أفعالك.