Саморобний LED ліхтарик на PIC10F322 з зарядкою від micro USB

Влітку мені в руки потрапив чудовий контролер PIC10F322 в мініатюрному корпусі SOT-23-6 який я вирішив вивчити та застосувати на практиці. Перша моя конструкція на даному контролері це LED ліхтарик. В контролері були задіяні апаратний ШІМ, АЦП, ІОН.   

Особливості ліхтаря:

• регулювання яскравості ліхтаря за допомогою ШІМ (по колу короткочасним натисканням кнопки) 100%, 80%, 60%, 40%, 20%, ВИМК.
• тривале натискання кнопки (більше 1 сек) вимикає ліхтар.
• контролер забезпечує контроль заряду АКБ, і якщо напруга АКБ падає нижче 3В, то контролер зменшує поступово яскравість ліхтаря. Якщо на останньому ступені напруга падає нижче 3В, то контролер відключає ліхтар і переходить у сон.
• заряд від micro USB (ток заряду 600мА)
• PIC10F322 може працювати при температурі до -40 градусів, працює від внутрішнього генератора 31 кГц, частота ШІМ 1,5 кГц. Мерехтіння світлодіодів від роботи ШІМа помічено не було.

Схема ліхтаря умовно складається з трьох частин, це сам контролер PIC10F322, LED драйвер на AMC7135 та контролер заряду на STC4054GR. Ток заряду може становити до 700мА, задається резистором R2.

Для основи ліхтаря були використані LED лампа на 12В, що складається з трьох світлодіодів по 1 Вт, і корпус від бракованого повербанка на один акумулятор. Ліхтар вийшов досить яскравим, і здатним добре освітити всю кімнату, якщо ліхтар поставити на стіл, а потік світла направити у стелю. Корпус щільно накручується на цоколь лампи, фіксується клеєм. Виходить досить симпатична конструкція. При правильному складанні плати конструкція працює одразу і не потребує налаштувань. Мною був використаний якісний акумулятор з ємністю 2200 мА. Час роботи ліхтаря на максимальній яскравості склав 2 години 10 хвилин, після чого контролер почав поступово зменшувати яскравість ліхтаря. Зменшення ступенів до повного відключення ліхтаря додало ще 2 години (наприклад, у неякісного АКБ цей час склало всього 5 хв) часу роботи ліхтаря (але з зменшеною яскравістю). В будь-якому випадку без світла несподівано точно не залишитеся. Час зарядки АКБ на 2200 мА становить близько 6 год. Споживаний ліхтарем ток при повному заряді АКБ при яскравості 100% - 1А, 80% - 0,8А, 60% - 0,6А, 40% - 0,4А, 20% - 0,2А. По мірі розряду АКБ токи зменшуються, яскравість ліхтаря трохи падає.

Ліхтар на зарядці.

Фото друкованої плати

Далі на фото показані етапи складання ліхтаря. Кнопка, роз'єм micro USB та світлодіод фіксуються епоксидним клеєм "Момент Супер Епоксид 5 хв". Даний клей дуже міцний, витримує високу температуру і забезпечує надійне приклеювання вищезазначених компонентів.

Контролер на PIC10F322 можна підключити і до інших LED драйверів. Сигнал ШІМ знімається з першого виводу МК, з 4 виводу МК подається керуюче напруження для включення/вимкнення LED драйверів, де передбачено окреме включення драйвера. В режимі сну напруга на 4 виході 0В, в момент роботи ШІМа напруга на 4 виході дорівнює напрузі живлення контролера. 

Підключення контролера для управління одним світлодіодом на 1Вт. Драйвер AMC7135 забезпечує ток на виході 300-350мА, якщо, наприклад, потрібно підключити один світлодіод на 3Вт, то необхідно поставити паралельно 3 драйвера AMC7135.

Управління LED драйвером NCP3066DR2G. Яскравість світлодіодів на відміну від AMC7135 по мірі розряду АКБ не змінюється. Але схема трохи складніша. Ток стабілізації на відміну від AMC7135 можна регулювати підбором R4, напруга падіння на ньому повинна складати 235 мВ. 

Перепрограмувати PIC10F322 можна програматорами PICkit2, і клоном PICkit3. Схема підключення для перепрограмування на фото нижче. Універсальна програма для роботи з PICkit2 і PICkit3 в прикріпленому файлі. Запускаємо програму PICkit3, натискаємо на вкладку Device Family, потім вибираємо Midrange, 1,8V Min. Після чого при правильному підключенні до програматора контролер визначається автоматично. Завантажуємо прошивку. Можливо, китайський клон PICkit3 доведеться перепрошити. Для цього вибираємо вкладку Tools, потім Download PICkit Operating System і вибираємо файл PK3OSV020005.hex з папки PICkit3. Все, після цього програматор перепрограмується..