Stroboskop: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Stroboskop je zařízení, které vytváří záblesky s přesnou frekvencí. To se používá při měření osiva otáčení rychle se otáčejícího kotouče nebo kola. Tradiční stroboskop je vyroben s řádným zábleskem a blikajícími obvody. Aby však byly věci jednoduché a dostupné, použil jsem 25 bílých LED diod 5 mm. Jako mozek systému byl AtmelAtmega328 použit také v Arduino nano. U trochu pokročilého a efektního projektu jsem k zobrazení frekvence použil 0,94palcový OLED displej.

Kliknutím sem zobrazíte stroboskopický efekt na wiki stránce.

Video 1

Video 2

Krok 1: Snadná matice LED Peasy

Pájejte 25 LED v uspořádání 5x5, abyste získali pěkný čtvercový tvar. Zajistěte správné zarovnání všech anod a katod, aby bylo snadné navázat elektrická připojení. Také očekávaný odběr proudu je velký. Proto je důležité správné pájení.

Podívejte se na fotografie. (Část kondenzátoru je vysvětlena dále níže.) Žluté vodiče představují katody, tj. Záporný nebo uzemňovací a červený vodič představují napájecí napětí, které je v tomto případě 5 V DC.

S LED diodami také nejsou žádné odpory omezující proud. Důvodem je to, že proud v tomto případě musí být dodáván po velmi krátkou dobu přibližně 500 mikrosekund. LED diody zvládají tento druh proudu po tak malou dobu. Odhaduji odběr proudu 100mA na led, což znamená 2,5 ampéru !! To je hodně proudu a dobrá práce s pájkou je životně důležitá.

Krok 2: Napájení

Rozhodl jsem se to udržet jednoduché, a proto jsem zařízení napájel jednoduchou napájecí bankou. Jako vstup jsem tedy použil mini USB arduino nano. Neexistuje však žádný způsob, jak by se powerbanka mohla přizpůsobit rychlému odběru proudu 2,5 A. Zde nazýváme našeho nejlepšího přítele, kondenzátory. Můj obvod má 13 100microFarad kondenzátorů, což znamená 1,3 mF, což je hodně. I při tak velké kapacitě se vstupní napětí zhroutí, ale arduino se sám neresetuje, což je důležité.

Jako rychlý přepínač jsem zvolil N-kanálový mosfet (přesněji IRLZ44N). Použití mosfetu je důležité, protože BJT se nebude moci postarat o tak velký proud bez obrovských poklesů napětí. Pokles BJT o 0,7 V výrazně sníží aktuální odběr. Kapka mosfetu o 0,14 V je mnohem dostupnější.

Ujistěte se také, že používáte dráty s dostatečnou tloušťkou. 0,5 mm by stačilo.

5V-anoda

Ground- zdroj mosfetu

Katoda- Odtok mosfetu

Gate- digitální pin

Krok 3: Uživatelské rozhraní- vstup

Jako vstup jsem použil dva potenciometry, jeden jako jemné nastavení a druhý jako hrubé nastavení. Ti dva mají označení F a C.

Konečný vstup je kombinovaný vstup obou hrnců ve formě

Vstup = 27x (zadání hrubého)+(zadání jemného)

Jedna věc, o kterou je třeba se starat, je skutečnost, že žádný ADC není prefekt, a proto 10bitový ADC arduina poskytne hodnotu, která kolísá s 3-4 hodnotami. Obecně to není problém, ale násobení 27 způsobí, že se vstup zblázní a může kolísat pro 70-100 hodnot. Přidání skutečnosti, že vstup upravuje pracovní cyklus a ne přímo frekvenci, věci hodně zhoršuje.

Hodnotu jsem tedy omezil na 1013. Pokud tedy hrubý hrnec čte nad 1013, bude hodnota upravena na 1013 bez ohledu na to, pokud kolísá od 1014 do 1024.

To skutečně pomáhá stabilizovat systém.

Krok 4: Výstup (VOLITELNÉ)

Jako volitelnou součást jsem do svého stroboskopu přidal OLED LED displej. To lze zcela nahradit sériovým monitorem arduino IDE. Připojil jsem kód pro displej i sériový monitor. Oled displej pomáhá, protože pomáhá projektu být skutečně přenosný. Přemýšlet o notebooku připojeném k tak malému projektu je trochu ukotvení projektu, ale pokud s arduinem teprve začínáte, doporučuji přeskočit displej nebo se vrátit později. Dávejte také pozor, abyste nerozbili sklo displeje. Zabíjí to:(

Krok 5: Kód

Mozky v systému nebudou fungovat bez řádného vzdělání. Zde je krátká letní část kódu. Smyčka nastavuje časovač. Zapínání a vypínání blesku se ovládá přerušením časovače a ne smyčkou. To zajišťuje správné načasování událostí a to je pro takový nástroj zásadní.

Jednou součástí obou kódů je funkce úpravy. Problém, na který jsem narazil, je, že očekávaná frekvence není stejná, jak jsem očekával. Rozhodl jsem se tedy být líný a sondoval jsem svůj stroboskop digitálním osciloskopem a vykreslil skutečnou frekvenci proti frekvenci a vykreslil body do své oblíbené matematické aplikace Geogebra. Při vykreslování mi graf okamžitě připomněl nabíjecí kondenzátor. Přidal jsem tedy parametry a pokusil se vměstnat lék na body.

Podívejte se na graf a HAPPY STROBOSCOPE !!!!!!