本帖最后由曉默兒于2017-3-2321:44編輯

【21ic改裝大賽】+改裝觸摸可調(diào)光USB小臺燈

哇，又來了一波活動，趕緊的上車，哈哈。

很感謝21IC這個平臺提供的活動和機會，讓我還有興趣在硬件的道路上繼續(xù)走下去。

好了廢話不多說。

這次活動好像比上次提升了個難度，對我來說主要是題材和點子上，總想弄點出來什么可是又不知道弄什么好。

于是就到淘寶上逛逛新鮮的電子產(chǎn)品。

這一逛還真逛出靈感了——觸摸臺燈！先看如下一款：看著的確漂亮！

圖1京東上的飛利浦觸摸臺燈，售價159

說實在的，觸摸臺燈比起普通臺燈來，也就是類型新穎，增添趣味。

本質(zhì)上還是個照明工具，但二者在售價上的確能差到一個臺階。

不過為了實現(xiàn)這個有趣味的小玩意，還是要花些心思哈。

手頭上我只有：

USB充電器接頭一個，USB燈一個

圖2USB充電器接頭

圖3USB燈

為了實現(xiàn)觸摸功能，我還得找個觸摸實現(xiàn)硬件電路，普通的家用電器上電磁爐好像有，不過那個太大了，何況手頭上又沒有壞的，想想還是到淘寶上尋求解決方案，插一句，淘寶上的電子世界真是堪比華強北??！這一搜還真有，：觸摸調(diào)光模塊，大致長這個樣子，如下附圖：

圖4淘寶上的觸摸調(diào)光模塊，售價4.8元

簡短的閱讀了它的功能，理解起來倒不難，但是要把它消化變成自己的東西還是需要點時間的。

好了下面就是消化吸收的時刻了。

先拆開我的USB充電器接頭，USB燈和剛買的觸摸調(diào)光模塊，然后對它們一一分析。

拆開充電器是這個樣子的：

圖5USB充電器接頭內(nèi)部圖

仔細瞅了下它用的控制芯片：RM6204，沒見過。

不過有互聯(lián)網(wǎng)在，那就不愁沒資料，上網(wǎng)查了下，這個是陜西亞成微廠商的芯片，再去官網(wǎng)查Datasheet，參考資料就都有了。

對著板子再結(jié)合平時的經(jīng)驗，很快就將充電器的原理給弄清楚了，其原理圖如下，是采用反激式，比較簡單：

圖6USB充電器接頭原理圖

原理分析：采用反激式開關(guān)電源原理，前級橋式整流濾波后經(jīng)反激變壓器傳遞能量，控制芯片RM6204采用內(nèi)置800V高壓三極管實現(xiàn)開關(guān)，減少外部器件，同時集成電流內(nèi)環(huán)（通過檢測電阻R5端電壓反映當前峰值電流），電壓外環(huán)（通過隔離光耦817和穩(wěn)壓管來對輸出電壓采樣控制）的雙閉環(huán)控制，是目前開關(guān)電源界常用的控制方式，以此來達到輸出穩(wěn)定，隔離的電壓。

接下來再拆開USB燈，這個就更簡單了。

就是多個普通發(fā)光二極管串聯(lián)限流電阻：

圖7USB燈內(nèi)部圖

圖8USB燈原理圖

原理分析：通過串聯(lián)限流電阻，使發(fā)光二極管的電流在正常范圍內(nèi)，保證正常發(fā)光。

最后是分析觸摸調(diào)光模塊的工作原理哈。

圖9淘寶上買的觸摸調(diào)光模塊

同樣是先查觸摸調(diào)光芯片SGL8022W的Datasheet，好在都很順利，硬件做久了發(fā)現(xiàn)還是有進步的，至少不會像以前一樣抓不住主線，不知道如何分析，現(xiàn)在就能很快就搞清楚了，有了Datasheet，它的工作原理就很自然的理解了：

圖10觸摸調(diào)光模塊的原理圖

原理分析：

根據(jù)Datasheet所說，

⒈O(jiān)PT1=1，OPT2=1對應：不帶亮度記憶突明突暗的LED觸摸無級調(diào)光功能

⒉OPT1=0，OPT2=1對應：不帶亮度記憶漸明漸暗的LED觸摸無級調(diào)光功能

⒊OPT1=1，OPT2=0對應：帶亮度記憶漸明漸暗的LED觸摸無級調(diào)光功能

⒋OPT1=0，OPT2=0對應：LED三段觸摸調(diào)光功能

為了驗證觸摸調(diào)光模塊的功能，我特地選取第四種工作模式加以驗證：

如下測試OUT引腳的電平信號：

圖11觸摸調(diào)光模塊的輸出信號

從上面四幅圖可以看出，第四種模式具有四種輸出狀態(tài)：

輸出Duty=0，Q1一直關(guān)閉，D7處于熄滅狀態(tài)；

輸出Duty=10.42%，Q1弱導通，D7處于弱光狀態(tài)；

輸出Duty=40.45%,Q1強導通，D7處于強光狀態(tài)；

輸出Duty=100%，Q1一直導通常開，D7處于最亮狀態(tài)。

以上四種狀態(tài)可控制Q1的導通狀態(tài)及導通長短，進而達到控制發(fā)光二極管D7的亮度，本質(zhì)上還是采用了和開關(guān)電源一個原理：即通過控制PWM的占空比達到控制輸出量的大小

同時該觸摸芯片的觸摸靈敏度可調(diào)，見Datasheet所述：

圖12觸摸靈敏度調(diào)節(jié)

接下來就是改裝了，我的想法是將它們組合在一起，改裝成一個可觸摸調(diào)光的小臺燈。

置于書桌前，以供夜間照明，讓電腦屏幕不那么刺眼。

同時也可以調(diào)明暗，這樣可以在不熄燈的情況下作弱光照明。

既有趣味，也比較實用。

于是就將上述原理圖進行結(jié)合。

根據(jù)SGL8022W的Datasheet，為實現(xiàn)照明需要，我選擇了第四種模式，同時考慮到調(diào)光觸摸模塊輸出功率和USB燈功率的匹配，特地將原裝的SOT-23貼片三極管J3Y（Vceo=25V，Ic=0.5A）換掉成同封裝的MOS官UT3404G（VDSS=30V，Id=5.8A）這個裕量足夠大了。

改裝后的原理圖如下:

圖13觸摸可調(diào)光USB燈改裝原理圖

改裝原理：如上為改裝原理圖，還是比較簡單的，難的就是如何在原有結(jié)構(gòu)里裝下這些模塊，盡量少的改變外觀，這樣就顯得很不錯了。

我選取了USB充電器接頭的其中一個USB接口將其正5V電源和地用引線連接到觸摸調(diào)光模塊作為電源輸入，將USB充電器另一個USB接口引腳與原PCB割開，焊上引線連接到觸摸調(diào)光模塊的輸出，再將觸摸區(qū)焊接一個引線引出到USB充電器外殼上，再將觸摸調(diào)光模塊固定在USB充電器接頭的內(nèi)部，合上蓋子，這樣看上去和原來一樣，不過現(xiàn)在就變成了觸摸可調(diào)光USB小臺燈啦

改裝過程：

改裝原理如上已經(jīng)述說完畢，現(xiàn)在就來說說動手過程吧

1）將電源板上的+5V和GND分別與USB連接口之間的引線用小刀割開。

+5V和GND用導線連接到觸摸小板的+VCC和GND輸入端；觸摸小板的輸出端LED+，LED-引腳用引線接到USB接口上。

圖A割開輸出+5V與USB接口的線

圖B連接兩塊PCB板的引線

2）選用較硬的引線，建議可用水泥電阻的引腳，焊接在觸摸腳處。

圖C焊接觸摸引腳

3）將兩塊PCB板放入塑膠外殼內(nèi)，并估計好觸摸引線的大致位置，建議用鑷子夾住外殼，鑷子一只腳尖觸碰到觸摸區(qū)，另一只腳尖則剛好位于外殼觸摸區(qū)。

4）在估計好的外殼觸摸區(qū)用小電鉆或者美工刀開孔。

圖D估計觸摸區(qū)位置

圖E定位觸摸區(qū)后開孔（開了兩次第一次打歪了）

5）試裝觸摸調(diào)光板，保證觸摸區(qū)域合理。

圖F試裝膠釘看孔位是否合適

6）設計觸摸鈕，可選用紐扣形狀的硬質(zhì)塑料，我選用的是塑料膠釘，并在膠釘上開孔，引出觸摸腳。

圖G膠釘

圖H在膠釘上開孔

7）為了使觸感良好，可在觸摸鈕上包裹一層金屬箔，我選用的是銅箔紙，如果手頭沒有可以選用煙盒里的錫箔紙，同樣也是良好的導電材料。

圖I銅箔紙

圖J膠釘上裹上銅箔紙

圖K做好的觸摸鈕

8）最后將兩塊PCB合理裝入塑膠殼內(nèi)，用泡沫膠或其他填充物將觸摸小板固定住。

焊接觸摸腳到觸摸鈕上，使其接觸良好。

圖L焊接觸摸引腳，裝好外蓋

圖M組裝最終效果圖（附ID）

哈哈，來看看我的最后成果吧！

視頻：

總結(jié)一下：在成本上，USB充電器接頭在10到20塊之間，當然換過手機的完全可以留下手機充電器改裝，USB燈就更便宜了，10塊以內(nèi)，這次觸摸調(diào)光模塊是買的，4.8元，綜合報價在25到35間，比網(wǎng)上的便宜了不少，當然網(wǎng)上賣的自然是好看多了，不過自己動手自己用，DIY要的就是自娛自樂哈，如果大家有興趣DIY，歡迎交流探討，最后?；顒訄A滿成功哈！

本帖最后由21ic大掌柜于2017-3-2008:49編輯

，哈哈哈，不錯不錯，請把帖子的圖片加上您的21IC論壇ID哦。

總體來說非常詳細，成本方面也非常便宜，希望有更多的網(wǎng)友來DIY。

，前些天看公眾號有個網(wǎng)友把自己所有的DIY產(chǎn)品都放到自己的淘寶店上賣，看完他所有的DIY產(chǎn)品感覺他也是超厲害。