【惠宝原创DIY】模拟全天候智能LED30cm水草灯

ck516888 关注

2014-10-02 18:00:40

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①DIY 对象：30缸模拟日出日落智能色温照度调控LED灯

②所需材料：铝基板 led灯珠导热胶亚克力板铝板电线航空插头线材恒流板调光板电源等等

③使用工具：电脑电烙铁电钻砂纸等等

④耗费时间：8天左右

⑤花费金钱：400左右

⑥使用优点：好看，效果比较满意，全天不用管。

⑦使用缺点：每每朋友都无视我的小草缸……

一直以来总有个想法,想试下通过灯光调节来模拟自然界的光线变化,通过模拟自然界的光线变化来观测一下水草的生长会不会更加多彩.但一直没有如愿,最多也就是用了两组开关调节光强,远没有达到我的期望,如要在荧光灯上调节付出的代价太大了.科技进步了,近来LED有了很大发展,花了不少时间了解了一下,发现LED的要点很容易就能实现我的想法.它的色温能搭配调节,光度能轻松调节,最有感觉是它能用单片机24小时智能调节,并实现渐变光度和色温,这些就是实现想法的基础.
1:灯具篇
选用了普瑞灯珠6000K 1W 正白16颗,植物蓝灯1W4颗,植物红灯1W4颗,这样配置是参考了坛子上两大流派的观点,综合一起有光量是24W的,和荧光灯1/2算的话有48W了,光谱也不错,色温也不太会影响观感,何况就算现在计算有误,后期可用程序控制来补偿修正.

普瑞灯珠和导热胶

本帖最后由 ss2ss2ss2 于 2013-10-29 23:12 编辑

普瑞灯珠和导热胶

普瑞灯珠带铝基板的,根据情况可选不带基板的.

反光散热铝合金,这个不能马虎,LED就怕热,要计算好.如买两个一样尺寸的,拿到手先量一下长度,有可能有误差.

侧板

灯珠定位,用导热胶粘上.

布线,我是8串两组,4串两组共分为4组独立布线.

对比.两个一体灯.

航空头做的接线.

完工的灯具

上缸看看

以上灯具部分配件请某宝自找,关键词:反光铝材.注意中间留空,基本一个店都有了.
灯具部分的成本大约130元左右,自己劳力不算,如用3W灯珠成本要下不少.不需要智能控制到这步再加一个220V恒流板(30元左右)就好了.
2:电路及智能控制部分
先用土话讲几个初中物理知识方便大家理解接来的内容:1串联就是电流相同,电压是每个用电器所用电压的总和.2并联每个用电器电压相同,电流是每个用电器的总和.3开关电源相当是家用变压器,把市电交流220V变压成你需要的直流电.4恒流就是输出恒定电流.5PWM控制你就理解为控制灯量度的一种方式.6单片机就是能和电脑联结,能多次刷入程式并执行的一种电子设备.说了不对的大家多多包容,能知道这些用功了好几晚啊!
LED灯具做好了,接下来就是联结恒流驱动板了,恒流驱动板的选择在设计灯具灯珠的时候就要同时考滤了,为什么要恒流驱动板呢?简单说LED的特性是电流决定亮度,你要LED良好的工作就要为它提供稳定适合的电流,恒流驱动板就是起到这个作用.市面上的恒流板根据电源不同分为两种,一种是用直流低压电的.一种是用220V交流电的,(这种恒流板上有个变压器,通过变压器把市电转为直流低压电)从我整个系统全面考量我选的是直流低压电的恒流板.买时根据自己使用LED的功率让卖家提供相应恒流的板子.一般讲1W灯珠的电流是350MA,3W灯珠是700MA,两组1W灯珠并联是700MA,大过1A的板子就比较少了.我用了4块恒流板350MA三块,325MA一块给红光用,红光电压比较低2.2V功率不要太高了.

恒流板
接下来是重头戏了T4调光控制板,如果没有这个东东的出现我也不会有动力来制作这个系统了.T4调光控制板的输入工作电压比较宽是9V到35V,不过是分两组9-24V和20-35V,这样比较有效率,就是说你的系统有35V的电压需要你就选20-35V的输入.采用了液晶屏显示,所有操作一目了然.支持日照模式、极光模式、阴雨模式、日食模式、闪电模式五种模式，并且每种模式可以通过按键切换。日照模式就是根据你刷入的数据智能控制.有4组独立PWM控制输出,实现16段无级调光.采用高精度的时钟芯片，掉电时间依旧运行。误差小于等于10秒/月.这个好像能电脑联接时校时.USB和电脑联接进入刷机模式.

调光板

电脑刷机软件

接线工作图
开关电源的选配,我一共用了24颗1W灯珠,用电器功率就算24W,算上调光器用电和损耗我定下来用75W的电源.我的最大串是8颗灯珠串,每个灯珠在350MA时电压大概是3.3V,所以最大工作电压是26V左右,我采用了24V电压的电源,一般开关电源能上下调节4V左右,所以能提供28V的电压.我的开关电源最后用了明纬的24V75W这个型号.

电路部分全家福.

大小对比.
1号线接LED+,2号线接LED-,3号线接开关电源正,4号线接T4调光板PWM输出口任意一口,5号线接开关电源负

LED铝板上的正负符号.

调光板1号线开关电源正,2号线开关电源负,3号到6号为PWM输出,顺序相对应为1.2.3.4.

恒流板4号线连上了调光板输出任意一组.

调光板电源线.

1开关电源L N为220V电源接口,两根交流电不分正负.2地线可不接任意.3.V- V+为输出直流电口,所有调光板,恒流板用电都接这两个口.4ADJ输出微量调节

接好开灯,注意安全操作,最后接交流电.

调光板工作状态.

接电脑的连接口.

接上电脑的正常状态.

买调光板这里有软件下载,打开是两个文件,有一个驱动配置文件打开是个可执行文件,双击安装,安装完毕后,接上调光板打开设备管理器稍等会,电脑会跳出如上图部分,记下是COM几号,然后打开另一个调光软件,去欢快的调光吧!调光软件很好用,就不浪费论坛资源了.

效果部分:
首先要讲,你所见到的图片并不一定和当时拍摄时实物相符.相机,显示屏,等还原记录能力造成相应偏差.我使用的是三星S4手机拍摄.
调光板显示数据从上到下,依次是时间,第一组白光,第二组白光,第三组红光,第四组蓝光.

相机关系100亮和30亮没有区别.

照片和实物的个人观感有这样的区别:实物的亮度关系到达一定亮度后照片没有表现出来.实物的显色性相当好,植物的绿,虾的红表现的很好,比我用的某牌LED灯和双PL36W荧光灯观感上好很多,照片没有体现出来.
      试用后的总结
  调光部分:是达到了预期的目标,调光准确无误,十分灵敏,忠实的执行了我的预设程序.
  灯具部分:1)满载工作发热量超出了我的预想,体感有些烫手,说明有50到60的温度.总功率高了点,灯珠应当18颗比较合理.现在把两组白光调到80%的通光量缓解了这个问题,这就是能调光的好处. 2) 色温的表现很好,三种色彩在反光铝的漫反射下溶为一体,你不会在缸内找到任何色块. 3) 显色性很好,各种物体的颜色表现的真实,远处观缸水体通透,颜色绚丽,值了这是我当时的感受.4)满功率太亮了,其本是用不到的,何况还引起发热量大增.5)调光点的设定后期要合理组合,就是比较烦琐,不能直观调节,要设程序再观效果,再设程序再.........慢慢折腾吧!!!!!
总体上表现成功,至于对水草和生物的影响,有待日后观测.不过以我的主观感受会是个圆满结局!

控制部分成本130左右,要智能是要付出代价的.开关电源我用了大牌要75元,一般的话40元左右.合计205元.不过注意缸越大这部分就显得小了,基本上和成品灯比性价比相当高了,我这个用料是用帅呆了.
   到今天算是全部完工了,还差一个仿水之天空的支架,现在构思中.从开始到今天差不多有十几天的样子,中途有两次遇到困难差点不想做了,最后还是坚持下来,想想有时做人差一点的时候咬咬牙过来也就过了.下面上图.

这个挖显示屏的洞的搞的我有点烦,难搞,板太厚了.

内部布局

全景预览

合影

这个帖到今天算是完结了，有不明的跟帖我会回复的，贴内容如对大家有一定帮助，也不浪费这几天打字的力气。
今后大家用上便宜的调光灯了,我这个贴也是有一定意义了.

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