USB充电U盘灯

四叶草天空

很久没发帖了，前两天翻出十块芯片CN5611，是2.7-5V0-800mA的恒流芯片，专门给手电用的，再加上请段时间买的STC15W201S(2.7-5.5V供电)也到了，而且前段时间买的手机刷卡神器拆了有电池下来

                               
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，所以东拼西凑好像可以凑个钥匙灯出来，所以我就开始动工了

                               
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。东西已经做好，我慢慢发

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二楼发留着资料！

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更贴很慢，所以希望各位看官不要急，而且最近事情有点多，虽然是做好了的

                               
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即付宝拆下来的电池

                               
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设计之前先元件选型，选型已经没什么可选的，这玩意儿是个LED手电，于是有了CN5611恒流；这玩意儿有电池，于是有了TP4057充电；我有的U盘外壳太小了，所以一般的开关根本放不进去，于是控制用了STC15W201S+贴片铜头轻触按键。下面就细说这个玩意儿的具体参数。

按键大小和单片机差不多，

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开做之前先试试塞得进U盘壳子不

试了下刚刚塞进去

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先说CN5611，先上图

如图，CN5611是低压差大功率发光二极管驱动集成电路，工作电压2.7-6V，输出电流最大800mA，输出电流精度+-8%，而且是SOT89的封装，很小，CN5611的外围电路也相当简单，只需要一颗设置输出电流的电阻。

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再来看看芯片的电气参数：

输入电压VIN=3.7V(也就是锂电池平均电压)时，流进VIN引脚的电流IVDD只有335uA，也就说工作时自身工作电流很小(不包括恒流时自身损耗)。

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再来看看电阻和输出电流之间的关系：

锂电池是100mAH左右，一般这种锂电池放电电流为1C，也就是说这个锂电池放电电流在100mA左右，所以我把输出电流设置为100mA，根据公式，计算出设置电流的电阻需要9.1k，但是......谁有这么奇葩的的电阻啊，所以我就用10k的电阻代替，算下来电流大概就是91mA左右，LED电压约为3V，91mA，功率就是0.273w，作为一个EDC手电，功率已经很大了

LED我用的三星一代5630  0.3W  20LM
自然白，色温：4500-5000K 使用电流：100ma以下。

LED是四川黄师傅家的，灯的原型也是他家的


突然看到这玩意儿，于是我就算了一下，环境温度取20度

算出来PDmax约为0.78，而我的设计，LED功率0.273w，所以根本不成问题

                               
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上一次没注意看PWM调光说明，导致调试走了老大一截弯路，这次仔细看一下PWM天光控制方法！

如图，这个芯片调光是在ISET和地之间接一个NMOS，控制NMOS调光(这也是为什么前面有一张图我放了一只NMOS了

                               
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)说白了就相当于将ISET接地使能关闭而已。由于NMOS的特性，PWM负占空比为100%时，输出功率才是100%，所以写程序要注意了(怎么觉得这话什么地方说过

                               
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)，而且PWM控制的频率要在10KHz以下，上次写的PWM程序频率为1KHz,完全够了。




NMOS我用的AO3402：


可以看到，这个管子VGS=4.5V时AO3402导通电阻RDS<65毫欧,VGS=2.5V时AO3402导通电阻RDS<85毫欧，都不是很大，至于10V......我相信单锂电暂时还没有10V以上的




到这里CN5611就写完了，TP4057明天再说。

天涯一匹狼

我也正准备用防盗遥控器做一个。

四叶草天空

天涯一匹狼 发表于 2016-4-14 17:19

                               
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我也正准备用防盗遥控器做一个。

我这个已经做好了，现在只是整理发帖

四叶草天空

天涯一匹狼 发表于 2016-4-14 17:19

                               
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我也正准备用防盗遥控器做一个。

做出来这样儿

天涯一匹狼

zhangweiozw

帅气，赞！

tda7050

网上有几款，感觉也很不错

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tda7050 发表于 2016-4-15 00:45

                               
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网上有几款，感觉也很不错

有没有链接？多少大洋？给个关键词我去看看

                               
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四叶草天空

昨天忙，今天加紧发一贴，明天去比赛，后天继续

相信TP4057很多玩电子的人都知道，但是我还是唠叨一番

TP4057充电芯片功能就不多说了，说说大家一般不关心的。
我做的是手电，EDC手电，电池安装好就不会拆下来，所以比较关注漏电流大小，描述里写的很清楚，TP4057漏电流在2uA以下，基本可以忽略不计。




引脚功能如图



同样的，看一下TP4057的充电电流设置

公式分为充电电流小于0.3A的版本和大于0.3A的版本，锂电池充电电流一般为0.5C，也就说大概50mA，表里刚刚有50mA对应的电阻，20K，但是，我没有这么大的，所以我就选了我有的15K的电阻，算下来电流66,mA。
TP4057已经很成熟了，没什么多说的，下面开始啰嗦控制核心STC15W204S。如果会STM8的话我就选择STM8了

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接下来看下单片机
先看看单片机手册：

可以看到，这一系列单片机工作电压在2.5-5.5V，很适合电池用有EEPROM用于掉电储存，RC振荡器也挺快的，而且不需要外部晶振




电池供电吗，肯定要注意低功耗

文档里写了，这块单片机有低速、空闲、掉电三种低功耗模式，掉电模式听名字就知道功耗肯定低，进入掉电模式可以由外部中断0、1、2、3、4唤醒，我用优先级比较高的外部中断0，也就是按键接P3.2口。





这块单片机IO口有三种模式，准双向，强推挽和高阻，单片机外设就只有按键输入和PWM控制场效应管，所以平时工作就配置为准双向，关机时转换为高阻减小电流然后进入掉电模式等待外部中断唤醒。据说STC最新的单片机掉电模式电流可以到1uA以下，按比较老的51单片机掉电模式电流计算，掉电模式电流50uA，加上TP4057的2uA再加上场效应管截止电流5uA(55度时，这个场效应管作为LED驱动总开关，因为CN5611关断时还有0.5mA，所以我用场效应管开关降低电流)，算下来掉电模式电流大概57uA左右，100mA电池可以待机73天，但是，这是理想状态，有可能场效应管的栅极电流，外部一些电阻什么的可能导致掉电模式电流剧增！具体掉电电流等做好了板子量一下才知道了

                               
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现在来看看STC15W204S内部有些什么，可以看到，这一系列有三种封装，我买的是SOP8封装的，其实不管封装什么样儿，内部功能都是一样的。我只说我用的上的吧，我用的STC15W204S，工作电压5。5-2.5，适合电池用；程序储存器有4K，我相信我的程序还没那么大；有两个定时器，一个用来按键长短按精确延时，以区分长短按，另一个定时器用来产生PWM；掉电唤醒定时器用来跳出睡眠模式保存当前亮度；外部中断中的INT0用来退出睡眠模式打开LED；EEPROM用来储存数据，掉电可保存（防止过度放电亮度值丢失）；低压检测也是用来掉电存数据的；复位电压检测可以设定什么电压以下算是低压，用于低压中断。好了，资源就用了这么多。




再然后就是烧写程序喽：

STC烧程序挺简单的，电一供，串口线一接，就可以了

                               
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，但是要注意的是串口线别插反了，还有就是下程序时要县断电再通电！

注意红框里低压检测电压选2.86V，晶振必须5.5296MHz。一般手电打广告都说3V低压报警，我也就跟风来个3V左右喽。




最后

可以看到红框里，重点是进入掉电模式后IO口状态不变，这就保证了我给CN5611当开关的NMOS在单片机待机时是关断的

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理论完了，开始实践！我要做成U盘的形式，肯定就不能用洞洞板，所以我就先用Altium.Designer把电路设计出来，然后制板

图中Q2是为了低功耗而加上的控制CN5611通断的NMOS，之所以用NMOS，因为NMOS比PMOS便宜，而且比PMOS好控制




原理图画好了，现在编译成PCB文件：

粉色框就是U盘内部大小，突然发现这么多东西全放进去有点棘手啊




3D图




过孔什么的，太小了，而且我也没有比较薄的双面电路板，所以我就拿到某宝打样了，打样费30，邮费12，到时候我会出售多余的，有意的艾特我




后续的包括程序等我明天比完赛后天继续。

四叶草天空

刚比赛完老师又让我准备另一场，心好累……结果拖了这么久都没更新……