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【21ic改装大赛】+改装触摸可调光USB小台灯

时间：2023-11-01 来源：扁平线圈电感厂家点击：

本帖最后由晓默儿于 2017-3-23 21:44 编辑 【21ic改装大赛】+改装触摸可调光USB小台灯哇，又来了一波活动，赶紧的上车，哈哈。

很感谢21IC这个平台提供的活动和机会，让我还有兴趣在硬件的道路上继续走下去。

好了废话不多说。

这次活动好像比上次提升了个难度，对我来说主要是题材和点子上，总想弄点出来什么可是又不知道弄什么好。

于是就到淘宝上逛逛新鲜的电子产品。

这一逛还真逛出灵感了——触摸台灯！先看如下一款：看着的确漂亮！图1 京东上的飞利浦触摸台灯，售价159说实在的，触摸台灯比起普通台灯来，也就是类型新颖，增添趣味。

本质上还是个照明工具，但二者在售价上的确能差到一个台阶。

不过为了实现这个有趣味的小玩意，还是要花些心思哈。

手头上我只有：USB充电器接头一个，USB灯一个图2 USB充电器接头图3 USB灯为了实现触摸功能，我还得找个触摸实现硬件电路，普通的家用电器上电磁炉好像有，不过那个太大了，何况手头上又没有坏的，想想还是到淘宝上寻求解决方案，插一句，淘宝上的电子世界真是堪比华强北啊！这一搜还真有，：触摸调光模块，大致长这个样子，如下附图：图4 淘宝上的触摸调光模块，售价4.8元简短的阅读了它的功能，理解起来倒不难，但是要把它消化变成自己的东西还是需要点时间的。

好了下面就是消化吸收的时刻了。

先拆开我的USB充电器接头，USB灯和刚买的触摸调光模块，然后对它们一一分析。

拆开充电器是这个样子的：图5 USB充电器接头内部图仔细瞅了下它用的控制芯片：RM6204，没见过。

不过有互联网在，那就不愁没资料，上网查了下，这个是陕西亚成微厂商的芯片，再去官网查Datasheet，参考资料就都有了。

对着板子再结合平时的经验，很快就将充电器的原理给弄清楚了，其原理图如下，是采用反激式，比较简单：图6 USB充电器接头原理图原理分析：采用反激式开关电源原理，前级桥式整流滤波后经反激变压器传递能量，控制芯片RM6204采用内置800V高压三极管实现开关，减少外部器件，同时集成电流内环（通过检测电阻R5端电压反映当前峰值电流），电压外环（通过隔离光耦817和稳压管来对输出电压采样控制）的双闭环控制，是目前开关电源界常用的控制方式，以此来达到输出稳定，隔离的电压。

接下来再拆开USB灯，这个就更简单了。

就是多个普通发光二极管串联限流电阻：图7 USB灯内部图图8 USB灯原理图原理分析：通过串联限流电阻，使发光二极管的电流在正常范围内，保证正常发光。

最后是分析触摸调光模块的工作原理哈。

图9 淘宝上买的触摸调光模块同样是先查触摸调光芯片SGL8022W的Datasheet，好在都很顺利，硬件做久了发现还是有进步的，至少不会像以前一样抓不住主线，不知道如何分析，现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：图10 触摸调光模块的原理图原理分析：根据Datasheet所说，⒈ OPT1=1，OPT2=1 对应：不带亮度记忆突明突暗的LED触摸无级调光功能⒉ OPT1=0，OPT2=1 对应：不带亮度记忆渐明渐暗的LED触摸无级调光功能⒊ OPT1=1，OPT2=0 对应：带亮度记忆渐明渐暗的LED触摸无级调光功能⒋ OPT1=0，OPT2=0 对应：LED三段触摸调光功能为了验证触摸调光模块的功能，我特地选取第四种工作模式加以验证：如下测试OUT引脚的电平信号：图11 触摸调光模块的输出信号从上面四幅图可以看出，第四种模式具有四种输出状态：输出Duty=0，Q1一直关闭，D7处于熄灭状态；输出Duty=10.42%，Q1弱导通，D7处于弱光状态；输出Duty=40.45%, Q1强导通，D7处于强光状态；输出Duty=100%，Q1一直导通常开，D7处于最亮状态。

以上四种状态可控制Q1的导通状态及导通长短，进而达到控制发光二极管D7的亮度，本质上还是采用了和开关电源一个原理：即通过控制PWM的占空比达到控制输出量的大小同时该触摸芯片的触摸灵敏度可调，见Datasheet所述：图12 触摸灵敏度调节接下来就是改装了，我的想法是将它们组合在一起，改装成一个可触摸调光的小台灯。

置于书桌前，以供夜间照明，让电脑屏幕不那么刺眼。

同时也可以调明暗，这样可以在不熄灯的情况下作弱光照明。

既有趣味，也比较实用。

于是就将上述原理图进行结合。

根据SGL8022W的Datasheet，为实现照明需要，我选择了第四种模式，同时考虑到调光触摸模块输出功率和USB灯功率的匹配，特地将原装的SOT-23贴片三极管J3Y（Vceo=25V，Ic=0.5A）换掉成同封装的MOS官UT3404G（VDSS=30V，Id=5.8A）这个裕量足够大了。

改装后的原理图如下:图13 触摸可调光USB灯改装原理图改装原理：如上为改装原理图，还是比较简单的，难的就是如何在原有结构里装下这些模块，尽量少的改变外观，这样就显得很不错了。

我选取了USB充电器接头的其中一个USB接口将其正5V电源和地用引线连接到触摸调光模块作为电源输入，将USB充电器另一个USB接口引脚与原PCB割开，焊上引线连接到触摸调光模块的输出，再将触摸区焊接一个引线引出到USB充电器外壳上，再将触摸调光模块固定在USB充电器接头的内部，合上盖子，这样看上去和原来一样，不过现在就变成了触摸可调光USB小台灯啦改装过程：改装原理如上已经述说完毕，现在就来说说动手过程吧1）将电源板上的+5V和GND分别与USB连接口之间的引线用小刀割开。

+5V和GND用导线连接到触摸小板的+VCC和GND输入端；触摸小板的输出端LED+，LED-引脚用引线接到USB接口上。

图A 割开输出+5V与USB接口的线图B 连接两块PCB板的引线2）选用较硬的引线，建议可用水泥电阻的引脚，焊接在触摸脚处。

图C 焊接触摸引脚3）将两块PCB板放入塑胶外壳内，并估计好触摸引线的大致位置，建议用镊子夹住外壳，镊子一只脚尖触碰到触摸区，另一只脚尖则刚好位于外壳触摸区。

4）在估计好的外壳触摸区用小电钻或者美工刀开孔。

图D 估计触摸区位置图E 定位触摸区后开孔（开了两次第一次打歪了）5）试装触摸调光板，保证触摸区域合理。

图F 试装胶钉看孔位是否合适6）设计触摸钮，可选用纽扣形状的硬质塑料，我选用的是塑料胶钉，并在胶钉上开孔，引出触摸脚。

图G 胶钉图H 在胶钉上开孔7）为了使触感良好，可在触摸钮上包裹一层金属箔，我选用的是铜箔纸，如果手头没有可以选用烟盒里的锡箔纸，同样也是良好的导电材料。

图I 铜箔纸图J 胶钉上裹上铜箔纸图K 做好的触摸钮8）最后将两块PCB合理装入塑胶壳内，用泡沫胶或其他填充物将触摸小板固定住。

焊接触摸脚到触摸钮上，使其接触良好。

图L 焊接触摸引脚，装好外盖图M 组装最终效果图（附ID）哈哈，来看看我的最后成果吧！视频：总结一下：在成本上，USB充电器接头在10到20块之间，当然换过手机的完全可以留下手机充电器改装，USB灯就更便宜了，10块以内，这次触摸调光模块是买的，4.8元，综合报价在25到35间，比网上的便宜了不少，当然网上卖的自然是好看多了，不过自己动手自己用，DIY要的就是自娱自乐哈，如果大家有兴趣DIY，欢迎交流探讨，最后祝活动圆满成功哈！触摸调光芯片SGL8022W规格书.pdf2017-3-19 17:40 上传点击文件名下载附件245.2 KB, 下载次数: 10RM6204.pdf2017-3-19 17:51 上传点击文件名下载附件171.2 KB, 下载次数: 11触摸可调光USB小台灯改装原理图.pdf2017-3-19 17:56 上传点击文件名下载附件59.39 KB, 下载次数: 9 本帖最后由 21ic大掌柜于 2017-3-20 08:49 编辑，哈哈哈，不错不错，请把帖子的图片加上您的21IC 论坛ID哦。