Stroboskop: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Et stroboskop er en enhet som skaper blits med presis frekvens. Dette brukes til å måle rotasjonsfrøet til en hurtig roterende plate eller et hjul. Et tradisjonelt stroboskop er laget med riktig blits og blinkende kretser. Men for å holde ting enkelt og rimelig, har jeg brukt 25 5 mm hvite lysdioder. Som hjernen til systemet ble AtmelAtmega328 også brukt i en Arduino nano. For et litt avansert og fancy prosjekt brukte jeg en.94 tommers OLED -skjerm for å vise frekvensen.

Klikk her for wikiside for stroboskopisk effekt.

Video 1

Video 2

Trinn 1: Easy Peasy LED Matrix

Lodde 25 lysdioder i et 5x5 arrangement for å gi en fin firkantet form. Sørg for at alle anoder og katoder er riktig justert slik at det er enkelt å etablere elektriske tilkoblinger. Også den forventede nåværende trekningen er stor. Derfor er en riktig loddejobb viktig.

Ta en titt på bildene. (Kondensatordelen forklares nærmere nedenfor.) Gule ledninger representerer katoder, dvs. negative eller bakken, og den røde ledningen representerer forsyningsspenningen som i dette tilfellet er 5V DC.

Det er heller ingen strømbegrensende motstander med lysdiodene. Dette er fordi strømmen i skal leveres i en veldig kort periode omtrent 500 mikrosekunder i dette tilfellet. Lysdioder kan håndtere denne typen strøm i så liten tid. Jeg anslår en nåværende tegning på 100mA per led, noe som betyr 2,5 ampere !! Det er mye strøm og en god loddejobb er avgjørende.

Trinn 2: Strømforsyning

Jeg valgte å holde det enkelt, og derfor drev jeg enheten med en enkel strømbank. Dermed brukte jeg mini USB av arduino nano som strøminngang. Men det er ingen måte at strømbanken kan justere til rask strømtrekk på 2,5 A. Det er her vi kaller vår beste venn, kondensatorene. Kretsen min har 13 100microFarad -kondensatorer, som oversetter til 1,3mF, noe som er mye. Selv med en så stor kapasitans, kollapser inngangsspenningen, men arduinoen tilbakestiller ikke seg selv, noe som er viktig.

Som en hurtigbryter valgte jeg en N-kanal mosfet (IRLZ44N for å være presis). Å bruke en mosfet er viktig ettersom BJT ikke vil kunne ta vare på så stor strøm uten store spenningsfall. En 0,7 V dråpe BJT vil redusere den nåværende trekningen betydelig. En 0,14 V dråpe mosfet er mye rimeligere.

Sørg også for at du bruker ledninger med tilstrekkelig tykkelse. 0,5 mm vil være tilstrekkelig.

5V-anode

Bakken- Kilde til mosfet

Katode- Drenering av mosfet

Gate- Digital pin

Trinn 3: Brukergrensesnitt- Inndata

Som input brukte jeg to potensiometre, den ene som finjustering og den andre som grovjustering. De to er merket F og C.

Den siste inngangen er en kombinert inngang for begge potter i form av

Input = 27x (Input of grov)+(Input of fine)

En ting som må tas vare på er det faktum at ingen ADC er prefekt, og derfor vil 10bit ADC av arduino gi en verdi som svinger med 3-4 verdier. Vanligvis er dette ikke et problem, men multiplikasjonen av 27 vil få input til å bli gal og kan svinge for 70-100 verdier. Legger til det faktum at input justerer driftssyklusen og ikke direkte frekvensen forverrer ting mye.

Så jeg begrenset verdien til 1013. Så hvis den grove potten leser over 1013, blir avlesningen justert til 1013 uansett om den svinger fra 1014 til 1024.

Dette hjelper virkelig å stabilisere systemet.

Trinn 4: Utgangen (valgfritt)

Som en valgfri del la jeg til en OLED LED -skjerm til stroboskopet mitt. Dette kan helt erstattes med den serielle skjermen til arduino IDE. Jeg har lagt ved koden for både skjermen og seriell skjerm. OLED -skjermen hjelper, ettersom det hjelper prosjektet med å være virkelig bærbart. Å tenke på en bærbar datamaskin festet til et så lite prosjekt er litt forankring av prosjektet, men hvis du bare begynner med arduinoen, anbefaler jeg at du hopper over skjermen eller kommer tilbake senere. Pass også på at du ikke knuser glasset på displayet. Det dreper det:(

Trinn 5: Koden

Hjernen på systemet vil ikke fungere uten riktig utdannelse. Her er en kort summery av koden. Sløyfen setter opp timeren. Slå blitsen på og av styres med tidsavbrudd og ikke med sløyfe. Dette sikrer riktig timing av hendelsene, og dette er avgjørende for et slikt instrument.

En del i begge kodene er justeringsfunksjonen. Problemet jeg møtte er at den forventede frekvensen ikke er den samme som jeg forventet. Så jeg bestemte meg for å være lat og undersøkte stroboskopet mitt med et digitalt oscilloskop og plottet den virkelige frekvensen mot frekvensen og plottet punktene i min favoritt matematiske app, Geogebra. Ved plottingen minnet grafen meg umiddelbart om ladekondensatoren. Så jeg la til parametrene og prøvde å passe kuren på punktene.

Ta en titt på grafen og GODT STROBOSKOP !!!!!!