Zigbee LED-stripdimmer (IKEA Trådfri-hack) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

IKEA heeft met succes hun lijn van Trådfri slimme verlichting over de hele wereld geïntroduceerd. Een ding dat ik mis in hun opstelling is een eenvoudige LED-stripdimmer. Waarom niet de hersenen van een lamp ontdoen en er een maken? Bij led-dimmers draait alles om PWM (Pulse Width Modulation). De breedte van de puls bepaalt de helderheid van het licht. De truc om een dimmer opnieuw te gebruiken, zou zijn om de chip te extraheren en de PWM-pin te vinden.

Hoe moeilijk kan het zijn? Niet erg, zo blijkt! Lees verder om meer te weten te komen.

Stap 1: Stuklijst

Voor dit project heb je het volgende nodig (niet alles staat op de foto):

• IKEA Trådfri GU10 Slimme lamp. Elke andere trådfri-lamp zou prima moeten passen, maar de GU10 is het goedkoopst.
• Eenkleurige ledstrip. De GU10 heeft maar één kleur.
• LED-versterker. Deze apparaten zijn bedoeld om langere strips aan te sturen dan één controller kan ondersteunen. Het neemt de invoer van één kant, voegt aandrijfstroom toe en levert stroom voor LED-strips met hetzelfde PWM-patroon als de invoer.
• LD117 3.3v spanningsregelaar
• 100uF condensator
• 10uF condensator
• 470 ohm weerstand
• 10 Kohm-weerstand
• BC547-transistor (of gelijkwaardige NPN)
• Prototype bord of broodplank
• Header pinnen
• Draden
• Voedingsconnector naar keuze voor 12v voeding

Stap 2: Demonteer het licht

De lamp is heel eenvoudig te demonteren

1. Gebruik een dunne platte schroevendraaier om de doorzichtige plastic bovenkant los te wrikken
2. Wrik het aluminium deksel open
3. Trek het licht uit
4. Desoldeer de LED van het bord en haal de LED en aluminium kap eraf
5. Onder het deksel zit een printplaat in een hoek van 90 graden met daarop een koperen strip gesoldeerd. Dit is de processor en draadloze circuits die we nodig hebben voor het project. Het koper is de antenne.

Stap 3: Het IKEA Zigbee-circuit

We hebben nu het brein van het slimme licht. Anderen hebben een diepere analyse gedaan en vastgesteld dat er onder de stalen behuizing een 32-bits processor voor algemeen gebruik is die op dezelfde manier kan worden gebruikt als Arduinos en ESP8266-eenheden. Voor dit project zijn we echter alleen geïnteresseerd in drie pinnen. Plus, GND- en PWM-uitgang. Zie de tekening voor de pinout. De schakeling werkt op 3.3v. De pin PB13 is PWM uit.

Om het breadboard-vriendelijk te maken, raad ik aan een 3-pins header op het bord te solderen. Buig de pinnen een beetje om te compenseren voor de kleinere afstand tussen de draden van de printplaat.

Er is meer info hier:

Stap 4: De LED-versterker

Deze stap is niet helemaal nodig. Ik stel echter voor om het plastic van het LED-versterkercircuit af te snijden om directe soldeertoegang mogelijk te maken.

Soldeerdraden zoals op de foto.

Stap 5: Circuittekening

De schakeling (van links naar rechts):

1. 12v stroom
2. 12v tot 3,3v circuit met behulp van de LD117-regelaar
3. IKEA Zigbee-circuit
4. Niveau-aanpassingstransistor (BC547) circuit voor PWM-uitgang. Het converteert de 3,3v-uitgang naar 12v voor compatibiliteit met de LED-versterker.
5. Bovendien keert de transistorschakeling het signaal om. De LED-versterker en de meeste LED-strips lichten op wanneer de ingang 0v is. Dit wordt de gemeenschappelijke anode genoemd. Het IKEA circuit is het tegenovergestelde. +3.3v staat aan.
6. De LED-versterker is het laatste deel van het circuit. De drie ingangen zijn kortgesloten omdat we hetzelfde signaal willen voor alle drie de uitgangen.

De pinnen op de LED-versterker hebben het label BRG, maar in dit geval is het allemaal wit.

Stap 6: bedraad het

Volg de circuittekening. Misschien wil je beginnen met alles op een breadboard te bedraden en als dat werkt, verplaats je het naar een prototypebord. Dit laatste vereist elementaire soldeervaardigheden.

Stap 7: (optioneel) Een case toevoegen

Zet het project in een case. Als je een 3D-printer hebt (en je componenten hebt georganiseerd zoals ik deed), kun je de STL-bestanden hier downloaden en de behuizing afdrukken die op de foto's te zien is.