Схемотехника светодиодной двухпроводной гирлянды
Новый год прошёл, а вопросы остались.
Моя девушка принесла с рынка домой две гирлянды. Купила их там по 8$ за штуку.
Из особенностей:
Гирлянда питается от USB и имеет стандартный разъём Type-A.
Габариты 3×3 м. (10 полосок по 3 м каждая).
В комплекте имеется ИК пульт управления.
Гирлянда имеет 10 программ работы.
На фото гирлянда вставленная в зарядник для мобильного и её пульт из комплекта.
Обычно меня гирлянды не очень интересуют. Всё что я про них знаю — это то, что знает каждый, пролежав год лампочки у них портятся и их нужно менять.
Но эти гирлянды меня заинтересовали. Каждая линия двухпроводная, но светодиоды в ней мигают по-разному. Перед новым годом я решил не драконить сие произведение инженерной мысли и просто понаблюдать со стороны, дабы не вызывать на свою голову гнева.
Внешний вид линий со светодиодами.
Наблюдения показали:
1) мигания светодиодов в линии повторяются через один.
2) Светодиоды в одной линии могут через один менять яркость.
3) Светодиоды в линии могут одновременно светиться и мигать.
возможно есть ещё какие-то эффекты, но в чаде новогодних праздников я их упустил…
Сами светодиоды достаточно компактные, наподобие 0402, ну самый максимум — 0603, припаяны между двух проводов и залиты капелькой прозрачного компаунда.
Пока наблюдал, я сразу отмёл вариант умных светодиодов, наподобие WS2812, WS2813, APA102 и прочих. Для них же три провода необходимо.
Так же отмёл идею частотного разнесения. Слишком дорого и габаритно, не этот случай.
Осталось одно решение, которое мне пришло на ум — диоды припаяны через один разной полярностью на линию в параллель. Эта гипотеза кажется самой правдоподобной. По крайней мере имея Н-мост можно динамически создавать все замеченные мною эффекты. Ладно, подождём окончания праздников…
И вот праздники закончились, даже «старый новый год» позади. Можно не бояться не туда тыкнуть щупом и посмотреть на волшебный дым.
Так получилось, что сейчас в моём арсенале дома только две осциллографические приставки к компьютеру, но этого должно хватить, хотя мультиметр тоже не помешал бы.
Первый контакт.
Для начала зачищаю хвост одной из линий и становлюсь осциллографом на неё. И вижу подтверждение своей гипотезы. Мигание светодиодов чётко соответствует картинке с осциллографа. И диммирование и мигание через один, и одновременная работа. Красота, да и только!
Осциллограммы снятые на хвосте с диодами.
Но тут интерес уже не унять, как же схемотехники из поднебесной реализовали это дело в USB свистке?
Вскрытие показало не отмытую плату, с одной кнопкой, одним ИК приёмником, одним кварцевым резонатором, двумя микросхемами, двумя конденсаторами, двумя резисторами и разъёмом. Кажется, ничего не забыл.
Внутри
По порядку: кварц и SOIC8 — почти уверен что это контроллер типа аттини или пика. Резистор мощный — токоограничивающий на выходе H-моста, кнопка, ИК-приёмник и прочее и так понятны всем, а что за мост в SOT23–6?! Так как маркировка есть только на нём и резисторе, сразу скидываю своему коллеге, который Бог поиска китайских микросхем. И не прогадал, через 5 минут получаю ссылку на даташит! Поделюсь ею: https://www.holtek.com/documents/10179/116711/HT7K1201v140.pdf
Отличное решение, честно говоря, до вскрытия, Я ждал две транзисторные сборки по 2 ключа в каждой и обвязку, а тут коллеги из поднебесной взяли готовый чип.
Потыкав осциллографом в плату и понажимав на пульт и кнопку определил все пины до единого меньше чем за две минуты.
Частота генератора 32768Гц, хотя это и так по его внешнему виду можно угадать на 98%.
Тот самый пин на кварцевом резонаторе.
Вот такая схема получается. Контроллер, ИК датчик нарисовал известные мне и подходящие по распиновке.
Конец!
Тут можно было бы сделать прикидку цены на серию, или пофантазировать как прошивают в Китае серии таких гирлянд в 100500 штук, или почему плата не отмыта. Не хочу. Лично я удовлетворил свой интерес и возможно чей-то из интернета тоже, ведь подобного разбора как работают такие двухпроводные светодиодные гирлянды не нашёл.
P.S.: гирлянда осталась жива и продолжает работать.
P.P. S.: гирлянды оказались достаточно не плохи, не смотря на свою простоту конструкции. Висят у нас уже почти месяц и работают почти круглыми сутками, с небольшим перерывом.
