DIY：全頻段LED光源

近期工作上需要創建個全頻段LED光源，當作燈箱和後續研究身體組織對不同頻段光的基礎環境。類似產品發想，是由下列產品iQ-LED(網路連結)引發，其內含20 channel，共計41顆高亮度LED，可藉由控制各LED亮度，創造出單獨或混合波長且亮度不同的光環境。產品好是好，但單價高達十萬台幣啊，只可遠觀而不可褻玩焉。另外一方面，衡量其技術門檻不高，自製成功機率大，遂開始探索，下面是相關過程資料。

市售iQ-LED 詳細SPEC

光源當然是主要討論項，參考這篇筆記(連結)。

鋁基板及散熱

LED發射出的頻譜對溫度敏感性高，以iQ-LED來說，額訂功率為100W，平均每平方公分要處理1W的熱能，所以若要縮小面積，散熱是必須要注意事項。高功率LED會散發許多熱，一般都是透過大面積鋁基板散熱，且許多是由吸頂燈改裝而來。市面上可看到方形和圓形兩種。3.7公分見方，可放17個LED，連結。20公分見方，可放16個LED，連結。PS LED燈珠，有洞的是負極，有時候腳位上會有正負符號，更多時候，只是個小小的負號凹槽，網路上提到使用測試二極體的電表就可以分辨，目前電表無法達到，大多數還是用個3V電池組測試。(小功率LED則是長腳為正)

圓形很多，例如下圖。連結。可包含15個，直徑9公分。此賣場選擇多。

後來發現，此種板子內部中間層有電路連通，適合串連電路。我們目的是控制任一燈珠，得另尋方案。

散熱方面，最直覺是利用散熱片，如網路賣場，照片如下。iQ-LED產品照片中也可見後方散熱片。另外可能的包括位置一 位置二 位置三 位置四

  

因為鋁基板無法使用，我們採用方案是，直接在一塊大鋁板上打洞，電路另接。類似下圖。

網路購買(連結)

板子規格是100X100X18mm，首先請木工小學堂中一位好友幫忙鑽洞，當天也是第一次現場看到MPCNC機器實體(MPCNC結構單純，沒有木屑卡溝問題，適合大量木工操作)，不過不知是因為機器結構特性還是罩住鑽頭的扣環斷裂，鑽頭會有滑動拉提的現象，過程並不順利，之後改用大型金屬機器才完工。

另外一個結構問題是，鋁片會導電，不導電的錯覺是因為都有經過氧化處理。最後改成用兩層模式。

光源傳遞

1. 壓克力或是摩沙玻璃(項目)
2. Light Guide UV印刷，適合大面積，缺點是UV材質會影響光波長。
3. Light Guide 雷射切割光導路(例子)。
4. Light Guide 開模製作，較少見。
5. 黑皮光纖，原理，最粗內徑14mm (含外徑是17.3mm)，賣店連結。

各種光纖

電路 (Relay , PWM and Transistors)

PWM：可產生高頻的波，運用在燈光上，雖然不是以電流控制明亮，但加入眼睛的暫留現象，也可以達到控制亮度的目的（還不確定快速開關對LED是否有影響）。另外，以相機拍攝此種方式光源，有時會有條狀黑影，稱為flicker。不過如果PWM的更新頻率夠快，可以有效減緩這個現象。另外，因為這個過程才發現，要控制每一個的電阻是很困難的事。

TIP122：功率電晶體，可再細分為TIP120/TIP121/TIP122，5A 輸出，耐壓60/80/100V。可配合PWM控制1W LED。

電路：參考電路連結，連結。目前樣式如下圖。

插入一堆電晶體、電阻和電線的自製PCB板

MCU Arduino

選用Arduino Mega ADK板，一方面接受Android透過USB傳來的控制訊號，另一方面控制15個PWM。

Android3.1開始，就開始支援透過USB控制Arduino，稱為ADK。兩個版本分別為2011和ADK2。 The Android 3.1 platform (also backported to Android 2.3.4) introduces Android Open Accessory support, which allows external USB hardware (an Android USB accessory) to interact with an Android. 連結。硬體上可以用SHIELD，或內含在開發板如MEGA ADK的解決方案。

Arduino部分：將開發套裝軟體中的兩個目錄拷貝到library下，開發板和Android手機就可以類似TX/RX互相溝通。程式簡單如(連結)

Android ADK

控制項太多，不適合簡易MCU操作，考慮用Android APP控制。Android部份，直接import usb相關library，程式簡單如(連結)。