Stroboskop: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Stroboskop je zariadenie, ktoré vytvára záblesky s presnou frekvenciou. Toto sa používa na meranie osiva otáčania rýchlo sa otáčajúceho kotúča alebo kolesa. Tradičný stroboskop je vyrobený so správnym zábleskovým a blikajúcim obvodom. Aby však boli veci jednoduché a dostupné, použil som 25 bielych LED diód 5 mm. Ako mozog systému bol AtmelAtmega328 použitý aj v nano Arduino. V trochu pokročilom a efektnom projekte som na zobrazenie frekvencie použil 0,94 palcový OLED displej.

Kliknutím sem zobrazíte wiki stránku pre stroboskopický efekt.

Video 1

Video 2

Krok 1: Jednoduchá matica LED Peasy

Spájkujte 25 LED v usporiadaní 5x5, aby ste získali pekný štvorcový tvar. Zaistite, aby boli všetky vaše anódy a katódy správne zarovnané, aby bolo ľahké nadviazať elektrické spojenia. Tiež očakávaný súčasný odber je veľký. Preto je dôležitá správna spájkovacia práca.

Pozrite sa na fotografie. (Časť kondenzátora je vysvetlená nižšie.) Žlté vodiče predstavujú katódy, tj. Záporný pól alebo uzemnenie, a červený vodič predstavuje napájacie napätie, ktoré je v tomto prípade 5 V DC.

S diódami LED tiež nie sú žiadne odpory obmedzujúce prúd. V tomto prípade je totiž prúd dodávaný na veľmi krátke obdobie približne 500 mikrosekúnd. LED diódy dokážu zvládnuť tento druh prúdu po tak malú dobu. Odhadujem súčasný odber 100 mA na LED, čo znamená 2,5 ampéra !! To je veľa prúdu a dobrá spájkovačka je životne dôležitá.

Krok 2: Napájanie

Rozhodol som sa to udržať jednoduché, a preto som zariadenie napájal jednoduchou power bankou. Ako vstup som teda použil mini USB arduino nano. Neexistuje však žiadny spôsob, akým by sa energetická banka mohla prispôsobiť rýchlemu odberu prúdu 2,5 A. Práve tu nazývame nášho najlepšieho priateľa, kondenzátory. Môj obvod má 13 kondenzátorov 100microFarad, čo znamená 1,3 mF, čo je veľa. Aj pri takej veľkej kapacite sa vstupné napätie zrúti, ale arduino sa sám neresetuje, čo je dôležité.

Ako rýchly prepínač som vybral N-kanálový mosfet (presnejšie IRLZ44N). Použitie mosfetu je dôležité, pretože BJT sa nedokáže postarať o taký veľký prúd bez obrovských poklesov napätia. Pokles BJT o 0,7 V výrazne zníži súčasný odber. Kapka mosfetu o 0,14 V je oveľa dostupnejšia.

Tiež sa uistite, že používate drôty s dostatočnou hrúbkou. 0,5 mm by stačilo.

5V-anóda

Zem- zdroj mosfetu

Katóda- Odtok mosfetu

Brána- digitálny kolík

Krok 3: Používateľské rozhranie- vstup

Ako vstup som použil dva potenciometre, jeden ako jemné nastavenie a druhý ako hrubé nastavenie. Títo dvaja sú označení F a C.

Konečný vstup je kombinovaný vstup oboch hrncov vo forme

Vstup = 27x (hrubý vstup)+(zadanie jemného)

Jedna vec, o ktorú sa treba starať, je skutočnosť, že žiadny ADC nie je prefektný, a preto 10bitový ADC arduina poskytne hodnotu, ktorá kolíše s 3-4 hodnotami. Vo všeobecnosti to nie je problém, ale násobenie 27 spôsobí, že sa vstup zblázni a môže kolísať pre 70-100 hodnôt. Keď k tomu prirátame fakt, že vstup upravuje pracovný cyklus a nie priamo frekvenciu, všetko to veľmi zhoršuje.

Hodnotu som teda obmedzil na 1013. Ak teda hrubý hrniec číta viac ako 1013, hodnota sa upraví na 1013 bez ohľadu na to, či kolíše od 1014 do 1024.

To skutočne pomáha stabilizovať systém.

Krok 4: Výstup (VOLITEĽNÉ)

Ako voliteľnú súčasť som do svojho stroboskopu pridal OLED LED displej. To môže byť úplne nahradené sériovým monitorom arduino IDE. Priložil som kód pre displej aj pre sériový monitor. Oledový displej pomáha, pretože pomáha projektu byť skutočne prenosným. Myslieť na notebook pripojený k takémuto malému projektu je trochu ukotvenie projektu, ale ak s arduinom len začínate, odporúčam vám preskočiť displej alebo sa vrátiť neskôr. Dávajte si tiež pozor, aby ste nerozbili sklo displeja. Zabíja to:(

Krok 5: Kód

Mozgy v systéme nebudú fungovať bez riadneho vzdelania. Tu je krátka letná časť kódu. Slučka nastavuje časovač. Zapínanie a vypínanie blesku sa ovláda prerušovaním časovača a nie slučkou. To zaisťuje správne načasovanie udalostí a to je pre takýto nástroj zásadné.

Jednou súčasťou oboch kódov je funkcia nastavenia. Problém, na ktorý som narazil, je, že očakávaná frekvencia nie je taká, ako som očakával. Preto som sa rozhodol byť lenivý a sondoval som svoj stroboskop s digitálnym osciloskopom a vykreslil som skutočnú frekvenciu proti frekvencii a vykreslil body v mojej obľúbenej matematickej aplikácii Geogebra. Pri vykresľovaní grafu mi to hneď pripomenulo nabíjací kondenzátor. Pridal som teda parametre a pokúsil som sa prispôsobiť kúru bodom.

Pozrite sa na graf a HAPPY STROBOSCOPE !!!!!!