Stroboskop: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Stroboskop je naprava, ki ustvarja bliskavice z natančno frekvenco. To se uporablja pri merjenju semena vrtenja hitro vrtljivega diska ali kolesa. Tradicionalni stroboskop je izdelan z ustrezno bliskavico in utripajočim vezjem. Ampak, da so stvari preproste in cenovno dostopne, sem uporabil 25 5 mm belih LED diod. Tudi kot možgane sistema je bil AtmelAtmega328 uporabljen v Arduino nano. Za malo napreden in domišljijski projekt sem za prikaz frekvence uporabil 0,94 -palčni OLED zaslon.

Kliknite tukaj za wiki stran za stroboskopski učinek.

Video 1

Video 2

1. korak: Easy Peasy LED Matrix

Spajkajte 25 svetilk v aranžmaju 5x5, da dobite lepo kvadratno obliko. Prepričajte se, da so vse vaše anode in katode pravilno poravnane, da bo enostavno vzpostaviti električne povezave. Tudi pričakovani trenutni žreb je velik. Zato je pomembno pravilno spajkanje.

Oglejte si fotografije. (Del kondenzatorja je razložen spodaj.) Rumene žice predstavljajo katode, tj. Minus ali maso, rdeča žica pa napajalno napetost, ki je v tem primeru 5V DC.

Prav tako z LED diodami ni omejevalnikov toka. To je zato, ker bo v tem primeru tok dobavljen za zelo kratko obdobje približno 500 mikrosekund. LED diode lahko za tako majhen čas prenesejo to vrsto toka. Ocenjujem trenutno porabo 100mA na LED, kar pomeni 2,5 ampera !! To je veliko in dobro spajkanje je ključnega pomena.

2. korak: Napajanje

Odločil sem se, da bo preprosto, zato sem napravo napajal s preprosto banko moči. Tako sem kot vhod za moč uporabil mini USB arduino nano. Ni pa možnosti, da bi se napajalna enota prilagodila hitri porabi toka 2,5 A. Tukaj kličemo svojega najboljšega prijatelja, kondenzatorje. Moje vezje ima 13 kondenzatorjev 100microFarad, kar pomeni 1,3mF, kar je veliko. Tudi pri tako veliki kapacitivnosti se vhodna napetost zruši, vendar se arduino ne ponastavi, kar je pomembno.

Kot hitro stikalo sem izbral N-kanalni MOSFET (natančneje IRLZ44N). Uporaba MOSF je pomembna, saj BJT ne bo mogel poskrbeti za tako velik tok brez velikih padcev napetosti. Padec BJT za 0,7 V bo znatno zmanjšal trenutno porabo. 0,14 V kapljica MOSFET -a je veliko bolj dostopna.

Prepričajte se tudi, da uporabljate dovolj debele žice. 0,5 mm bo dovolj.

5V-anoda

Zemlja- vir MOSFET

Katoda- Odtok MOSFET-a

Vrata- digitalni pin

3. korak: uporabniški vmesnik- vnos

Kot vhod sem uporabil dva potenciometra, enega za fino nastavitev in drugega za grobo nastavitev. Oba sta označena z F in C.

Končni vnos je kombiniran vnos obeh loncev v obliki

Vnos = 27x (vnos grobega)+(vnos finega)

Ena stvar, na katero je treba biti pozoren, je dejstvo, da noben ADC ni prefekt, zato bo 10-bitni ADC arduina dal vrednost, ki niha s 3-4 vrednostmi. Na splošno to ni problem, vendar bo množenje 27 povzročilo, da bo vnos nor in lahko nihal za vrednosti 70-100. Če dodamo dejstvo, da vhod prilagaja delovni cikel in ne neposredno frekvenco, se stvari močno poslabšajo.

Zato sem omejil njegovo vrednost na 1013. Torej, če grob lonec bere nad 1013, se bo odčitek prilagodil na 1013, ne glede na to, ali niha od 1014 do 1024.

To resnično pomaga stabilizirati sistem.

4. korak: Izhod (NEOBVEZNO)

Kot neobvezen del sem stroboskopu dodal LED zaslon OLED. To je mogoče popolnoma nadomestiti s serijskim monitorjem arduino IDE. Priložil sem kodo za oba, zaslon in serijski monitor. Oled zaslon resnično pomaga, saj je projekt resnično prenosljiv. Razmišljanje o prenosnem računalniku, pritrjenem na tako majhen projekt, je nekoliko zasidranje projekta, če pa šele začenjate z arduinom, vam priporočam, da preskočite zaslon ali se vrnete pozneje. Pazite tudi, da ne zlomite stekla zaslona. Ubija:(

5. korak: Koda

Možgani v sistemu ne bodo delovali brez ustrezne izobrazbe. Tu je kratek povzetek kode. Zanka nastavi časovnik. Vklop in izklop bliskavice se nadzira s časovno prekinitvijo in ne z zanko. To zagotavlja pravilen časovni razpored dogodkov, kar je za tak instrument zelo pomembno.

En del obeh kod je funkcija prilagajanja. Problem, s katerim sem se srečal, je, da pričakovana frekvenca ni enaka, kot sem pričakoval. Zato sem se odločil, da bom len, in preiskal stroboskop z digitalnim osciloskopom, narisal realno frekvenco glede na frekvenco in narisal točke v moji najljubši matematični aplikaciji Geogebra. Pri risanju grafa me je takoj spomnil na polnilni kondenzator. Zato sem dodal parametre in poskušal prilagoditi zdravilo na točkah.

Oglejte si graf in SREČNI STROBOSKOP !!!!!!