Nachttischlampe

von Martin Clausen

ausgehend von den von den Unzulänglichkeiten meiner bisherigen Nachtischlampe und der mich nicht überzeugenden Funktion einer Beleuchtung für den Schlafraum eines niederländischen Herstellers, entstand die Idee zu diesem Projekt. Im Ergebnis ergeben sich ein angenehmeres Aufstehen, mehr Komfort und die Möglichkeit bei einem von zwei Personen bewohntem Schlafzimmer einander weniger zu stören.

Einleitung

Features für den Nutzer

• Zwei separate Beleuchtungskanäle
  • Hintergrundbeleuchtung
  • Leselicht
• Intuitive Bedienung über einen Drehencoder mit Tastfunktion
  • Dynamische Schrittweitenanpassung für die schnelle und genaue Einstellung der Helligkeit und anderer Werte
• Anzeige mit 16x2 hintergrundbeleuchtetem LCD
• Anpassung der Helligkeitssteuerung an die Empfindlcihkeitskurve des menschlichen Auges
• Anpassung der Helligkeit an das Umgebungslicht
• Fernbedienbar
• Vernetzbar inerhalb eines Raumes
  • Synchronlauf der Helligkeiten von Lampen aktivierbar
  • Alarmfunktion kann andere Lampen aktivieren
• Weck-Funktion
  • Bis zu 7 Wochentagsabhängige oder - unabhängige Alarme
  • Alarme überspringbar
  • Alarmsignal durch
    • separat in Zeit und Helligekit einstellbares Eindimmen von Hintergrund- und Leselicht
    • akustisches Signal mit einstellbarer Verzögerung zum Alarmstart und ansteigender Lautstärke

Technische Eigenschaften

• LEDs
  • Nichia NS6W183 auf Star-Platine
  • 4 Stück warmweis für die Hintergrundbeleuchtung
  • 2 Stück kaltweiss für das Leselicht
  • andere LED Bestückungen bis 5 LED je Strang bei 24V Eingangsspannung möglich
• LED-Treiber
  • Zwei unabhängige PWM-gesteuerte Kanäle
  • Zetex ZXLD1362
  • Hysteric Step-Down-LED-Driver
  • maximal 60V, 1A; 24V, 500mA in diesem Projekt
• Step-Down Regler für Steuer-Modul
  • LM2674 ADJ auf 3,3V eingestellt, maximale Eingangsspannung 40V
• MCU
  • NXP 89LPC936, 8051 mit 2-Takt Kern
  • 16k Byte Flash (ca. 10k Byte belegt), 768 Byte RAM, 512 Byte EEPROM, ISP
  • 3,3 Volt, niedriger Stromverbrauch
  • 6 MHz Takt, 18 MHz maximal
  • 8 Bit DAC und ADC
  • 16 Bit CCU mit PLL und 4 Kanälen
• LCD
  • DOGM 162
  • Hintergrundbeleuchtung mit PWM-Ansteuerung
  • Anschluß an MCU via SPI
• RTC RV 3029-C2 mit integriertem Quarz
• Erzeugung des akustischen Signals
  • DDS zur Erzeugung eines sauberen und angenehmen Sinussignals
  • Alternativ: Hardware vorbereitet für das Abspielen von unkomprimierten Audiodaten aus 4M Byte Flash
  • Ausgabe über DAC im MCU
  • Tiefpassfilter 3. Ordnung, 8,6kHz Frequenz , mit 3/4 MCP6404
  • Einstellung der Lautstärke in 4 Stufen mit CMOS-Schalter 1/2 74HC4052
  • Lautsprecheransteuerung durch Brückenverstärker LM4861
• Messung der Umgebungshelligekeit
  • Linearer I-U Wandler mit 1/4 MCP6404
  • Widerstand über CMOS-Schalter 1/2 74HC4052 1:1000 umschaltbar in 4 Stufen
  • 8-Bit ADC der MCU
  • Gesamtdynamikbereich von 1:256000
  • Moving-Average-Filter mit 64 Datenpunkten
• Kommunikation
• Empfängt und sendet IR-Signale gemäß RC5-Protokoll
• Stromversorgung
  • Phihong, PSAA 30R-240 (30W, 24V)
  • Niedrige Standby-Leistung von 300mW
  • Ausreichend für zwei Lampen

• Struktur
  • Steuerplatine 36x100mm², doppelseitig
  • Leistungsplatine 80x100mm², einseitig
  • Verbindung über einzelnes 10 pol. Flachbandkabel
  • Stromversorgung über Steckernetzteil

• Mechnik
  • Konstruktion aus eloxierten Alumium Profilen von Item

• Software
  • Open Source
  • C für SDCC 3.2
  • Verwendet Stromsparmodi der MCU
  • State-Machines für Drehencoder und RC5-Dekodierung

Siehe auch

• Wake-Up Light
• LED