RGBCW吸顶灯(涂鸦方案)

高压 & 高温危险！！！

采用220v交流供电，且有大量的310V DC 走线，使用前请一定注意安全，谨防触电

灯板照明时发热较大，不要作死去摸灯板

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演示视频

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写在前面的话

首先，非常感谢立创和涂鸦，在还未完成的情况下还能荣幸拿到二等奖，这个项目会持续更下去

当然，作为一名高二党，可能没太多的时间折腾，但我会尽量修复已知的bug

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已知的bug -- 补充

• 在将此项目用于第二个灯的改造时发现一个问题
• 由于dcdc芯片质量问题或者其他玄学因素，3.3v供电纹波较大
• 具体表现为：模块上电后一直重启
• 解决方案：使劲加电容 或者 将降压部分电路拆下，换降压模块
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〇、更新说明

灯板

v1.02 - 修改了部分走线，将RGB改为5730封装

v1.03 - 修改了部分走线，将CW灯珠增加了一倍，并增强灯板散热

v1.04 - 修复了上个版本中螺丝拧的太紧导致短路的问题

2021/5/16 - 添加v1.04灯板的接线方法，暂未完成

主控板

2021/5/6 - 将led驱动部分的电流检测电阻全部替换为0.56欧姆，经半年的实际使用，普通的白色阻焊FR-4板完全可以撑住这个亮度

一、想法

这个项目的idea源于两个月前——一个用了五六年的日光灯灯管终于寿终正寝，便想到了自己做个物联网灯板

然后一直咕咕咕到了现在

二、硬件

本项目最初的设想为

• 灯板使用四块100mm × 100mm × 20mm × 90度拼成一整块200mm × 200mm的灯板
• 整块灯板使用
  • 28颗 5730 3000K 0.5w 暖光
  • 26颗 5730 5000K 0.5w 冷光
  • 24颗 WS2812 RGB
• 主控板使用220V AC输入，主控为ESP12S，使用两颗AL9910作为LED驱动，采用PWM线性调光

鉴于本次训练营基于涂鸦IOT平台，现修改如下

• 灯板使用四块100mm × 100mm × 20mm × 90度拼成一整块200mm × 200mm的灯板
• 整块灯板使用
  • 8 * 4颗 5730 3000K 0.5w 暖光
  • 8 * 4颗 5730 5000K 0.5w 冷光
  • 14 * 4颗 5050 RGB //由于涂鸦貌似仅自定义SDK开发支持其他的RGB驱动方式，于是将WS2812换成PWM驱动的普通RGB灯
• 主控板
  • 使用220V AC输入
  • 主控为基于BK7231T的WB3S
  • 使用五颗AL9910分别驱动RGBCW，采用PWM调光
  • 可扩展人体释热电传感器
  • 可扩展低功率LED灯模块(小夜灯)

补充：

* 在实际测试中，由于要手焊大量的5050 RGB灯珠会有概率出现短路
* 而使用铁板烧和手动涂锡膏会加剧这种情况的发生
* 因此v1.03的灯板将所有灯珠都改为5730封装，不仅更功率可以做的更高，用铁板烧也更好焊了( ´∀`)σ)Д`)
~~就是成本比之前高了亿点点~~

三、软件部分

软件部分没什么好说的，感谢涂鸦智能平台采用的开发方式，像这种灯可以直接使用免开发方案，这玩意是真的香～

补充 -- 免开发方案详细配置

• 模组选用 WB3S WiFi&BLE 双协议模组
• 功能点如下图所示
• 固件的详细配置

由于使用ic来控制亮度，因此彩光的最小值可以改为1%

注意，涂鸦方案选用的固件并没用使用到夜灯和红外热释电传感器

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四、元件选型

1、主控板

• 主控供电采用sop8封装的SM7035，支持220VAC输入，输出电路200MA，配置为输出10V，即2W的输出功率，以确保主控供电充足
• 主控采用WB3S，与ESP12S可以p2p替换
• LED驱动使用HV9910，淘宝上非常便宜，0.6一颗包邮
• LED驱动的高压mos可以选用400V 1A以上的任意NMOS

2.灯板

• 将灯板分为四块，将长宽压缩在100mm × 100mm以内，方便白嫖，不然PCB费老贵了
• 冷暖光LED在淘宝都有卖，100颗3元包邮
• 灯板连接出采用半孔设计，如需白嫖可以在jlc备注不需要半孔，用常规工艺做出来

3.外壳

外壳用的是某宝嫖来的灯拆出来的壳，3元包邮+农场3元红包=白嫖

没错，我就是白嫖怪

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五、改造计划

这一部分是记录把这个灯装上去的步骤毕竟我真的缺个灯

准备把灯装到床的正上方

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打孔工具是自制的小钻头

打孔的过程中发现顶上貌似是金属，怕钻到管道，就浅浅的打了一个孔，再用大量的热熔胶固定

把灯的底座放上去

把线塞进去

把两块板子装好磁铁吸上去，再接好线

完工

六、原理图绘制

1.电源输入

• 220V交流输入，经保险丝和压敏电阻后接整流桥，100uf电龙主要为的是led驱动

DCDC

• 这部分看Datasheet就可以，输出电压由两颗电阻分压来确定

LED驱动

看IC的Datasheet可以看到这颗LED驱动的DCDC降压的典型应用

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从图中，可以看到需要确定几个电阻和电感的取值，继续往下翻，可以看到计算Rsense的公式

接下来，可以翻到最小电感的公式，在此之前，要确定IC的频率，考虑到后面的电感取值，Rosc这里选用470k

最后，得到大电龙的取值

不过，这部分在画的时候还真没考虑过，直接给了100UF，基本是够的

七、PCB绘制

220V AC输入

LDO降压

补充：

关于led灯的颜色顺序如下，图为最低亮度(PWM为1)

关于四块板的连接顺序如图，可以多连一些焊盘加固