Stroboskop: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Stroboskop je uređaj koji stvara bljeskove s preciznom frekvencijom. Ovo se koristi za mjerenje sjemena rotacije brzo rotirajućeg diska ili kotača. Tradicionalni stroboskop izrađen je s ispravnim bljeskom i krugom treperenja. Ali da stvari budu jednostavne i pristupačne, upotrijebio sam 25 bijelih LED dioda od 5 mm. Takođe, kao mozak sistema, AtmelAtmega328 je korišćen u Arduino nano. Za malo napredniji i otmjeniji projekt, koristio sam OLED ekran od 94 mm za prikaz frekvencije.

Kliknite ovdje za wiki stranicu za stroboskopski efekat.

Video 1

Video 2

Korak 1: Laka peasy LED matrica

Lemite 25 LED dioda u aranžmanu 5x5 kako biste dobili lijep kvadratni oblik. Pobrinite se da sve vaše anode i katode budu pravilno postavljene kako biste mogli lako uspostaviti električne veze. Očekivano trenutno izvlačenje je veliko. Stoga je pravilan posao lemljenja važan.

Pogledajte fotografije. (Dio kondenzatora objašnjen je dalje u nastavku.) Žute žice predstavljaju katode, tj. Negativ ili masu, a crvena žica predstavlja napon napajanja koji je u ovom slučaju 5V DC.

Također, ne postoje otpornici za ograničavanje struje sa LED diodama. To je zato što se u ovom slučaju struja isporučuje za vrlo kratak period od približno 500 mikrosekundi. LED diode mogu podnijeti ovu vrstu struje za tako malo vremena. Ja procjenjujem trenutnu potrošnju od 100mA po LED, što znači 2,5 ampera !! To je puno struje i dobar posao lemljenja je od vitalnog značaja.

Korak 2: Napajanje

Odlučio sam biti jednostavan i stoga sam napajao uređaj jednostavnom bankom napajanja. Tako sam koristio mini USB arduino nano kao ulaz za napajanje. Ali ne postoji način na koji se banka napajanja može prilagoditi brzom trošenju struje od 2,5 A. Ovdje zovemo našeg najboljeg prijatelja, kondenzatore. Moje kolo ima 13 100microFarad kondenzatora, što znači 1,3mF što je puno. Čak i s tako velikim kapacitetom, ulazni napon se sruši, ali arduino se ne resetira, što je važno.

Kao brzi prekidač odabrao sam N-kanalni MOSFET (preciznije IRLZ44N). Korištenje MOSFET -a je važno jer BJT neće moći brinuti o tako velikoj struji bez velikih padova napona. Pad BJT -a od 0,7 V značajno će smanjiti trenutno napajanje. MOSFET -ov pad od 0,14 V je mnogo pristupačniji.

Također pazite da koristite žice dovoljne debljine. 0,5 mm bi bilo dovoljno.

5V-anoda

Uzemljenje- izvor MOSFET-a

Katoda- Odvod MOSFET-a

Vrata- digitalni pin

Korak 3: Korisničko sučelje- unos

Kao ulaz, koristio sam dva potenciometra, jedan za fino podešavanje, a drugi za grubo podešavanje. Njih dvije su označene F i C.

Konačni ulaz je kombinirani ulaz oba lonca u obliku

Ulaz = 27x (Unos grubog)+(Unos finog)

Jedna stvar o kojoj treba voditi računa je činjenica da nijedan ADC nije prefekt, pa će 10-bitni ADC arduina dati vrijednost koja varira sa 3-4 vrijednosti. Općenito, to nije problem, ali množenje 27 učinit će unos ludim i može varirati za 70-100 vrijednosti. Dodavanje činjenice da ulaz prilagođava radni ciklus, a ne direktno frekvenciju, pogoršava stvari.

Zato sam ograničio njegovu vrijednost na 1013. Dakle, ako grubi pot očitava iznad 1013, očitanje će se prilagoditi na 1013 bez obzira na to da li varira od 1014 do 1024.

Ovo zaista pomaže stabilizaciji sistema.

Korak 4: Izlaz (NEOBVEZNO)

Kao opcionalni deo, stroboskopu sam dodao OLED LED ekran. Ovo se može potpuno zamijeniti serijskim monitorom arduino IDE -a. Priložio sam kôd i za ekran i za serijski monitor. Oled ekran zaista pomaže jer pomaže projektu da bude zaista prenosiv. Razmišljanje o prijenosnom računaru priključenom na tako mali projekt malo je usidrenje projekta, ali ako tek počinjete s arduinom, preporučujem da preskočite zaslon ili se vratite kasnije. Pazite i da ne polomite staklo ekrana. Ubija to:(

Korak 5: Kôd

Mozak u sistemu neće raditi bez odgovarajućeg obrazovanja. Evo kratkog sažetka koda. Petlja postavlja mjerač vremena. Uključivanje i isključivanje blica kontroliše se prekidom tajmera, a ne petljom. Ovo osigurava pravilan raspored događaja i to je od vitalnog značaja za takav instrument.

Jedan dio u oba koda je funkcija prilagođavanja. Problem na koji sam naišao je taj što očekivana frekvencija nije ista kao što sam očekivao. Pa sam odlučio biti lijen i ispitao svoj stroboskop digitalnim osciloskopom, iscrtao stvarnu frekvenciju u odnosu na frekvenciju i iscrtao tačke u mojoj omiljenoj matematičkoj aplikaciji, Geogebri. Pri iscrtavanju grafikona odmah me podsjetilo na kondenzator za punjenje. Pa sam dodao parametre i pokušao ukloniti lijek na tačke.

Pogledajte grafikon i SRETAN STROBOSKOP !!!!!!