Stroboskoop: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

'N Stroboskoop is 'n toestel wat flitse met presiese frekwensie skep. Dit word gebruik om die rotasiesaad van 'n sneldraaiende skyf of wiel te meet. 'N Tradisionele stroboscoop word gemaak met 'n behoorlike flits- en flitsstroombaan. Maar om dinge eenvoudig en bekostigbaar te hou, het ek 25 5 mm wit leds gebruik. As die brein van die stelsel is AtmelAtmega328 ook in 'n Arduino -nano gebruik. Vir 'n bietjie gevorderde en spoggerige projek het ek 'n 0,94 duim OLED -skerm gebruik om die frekwensie te vertoon.

Klik hier vir 'n wiki -bladsy vir stroboskopiese effek.

Video 1

Video 2

Stap 1: Easy Peasy LED Matrix

Soldeer 25 LED's in 'n 5x5 -rangskikking om 'n mooi vierkantige vorm te gee. Maak seker dat al u anodes en katodes behoorlik in lyn is sodat dit maklik is om elektriese verbindings te maak. Die verwagte huidige trekking is ook groot. Daarom is 'n behoorlike soldeerwerk belangrik.

Kyk na die foto's. (Die kapasitorgedeelte word verder hieronder verduidelik.) Geel drade verteenwoordig katodes, dit wil sê die negatiewe of die grond en die rooi draad verteenwoordig die voedingsspanning wat in hierdie geval 5V DC is.

Daar is ook geen stroombeperkende weerstande met die LED's nie. Dit is omdat die stroom in hierdie geval vir 'n baie kort tydperk ongeveer 500 mikrosekondes verskaf word. LED's kan hierdie soort stroom so 'n klein tydjie hanteer. Ek skat 'n huidige trekking van 100mA per led, wat neerkom op 2,5 ampère !! Dit is baie stroom en 'n goeie soldeerwerk is noodsaaklik.

Stap 2: Kragtoevoer

Ek het gekies om dit eenvoudig te hou en daarom het ek die toestel met 'n eenvoudige kragbank aangedryf. Ek het dus die mini -USB van arduino nano as die kraginvoer gebruik. Maar daar is geen manier waarop die kragbank kan aanpas by 'n vinnige stroomopname van 2,5 A. Dit is waar ons ons beste vriend, die kapasitors, noem. My stroombaan het 13 100microFarad -kondensators, wat baie beteken, tot 1,3mF. Selfs met so 'n groot kapasiteit, val die ingangsspanning wel in, maar die arduino herstel nie, wat belangrik is.

As 'n vinnige skakelaar het ek 'n N-kanaal mosfet gekies (IRLZ44N om presies te wees). Dit is belangrik om 'n mosfet te gebruik, aangesien BJT nie so 'n groot stroom kan versorg sonder groot spanningsvalle nie. 'N Daling van 0,7 V BJT sal die huidige trekking aansienlik verminder. 'N Druppel mosfet van 0,14 V is baie meer bekostigbaar.

Maak ook seker dat u drade met voldoende dikte gebruik. 0,5 mm sou voldoende wees.

5V-anode

Grond- Bron van mosfet

Katode- Dreinering van mosfet

Hek- Digitale pen

Stap 3: Gebruikerskoppelvlak- invoer

As insette gebruik ek twee potensiometers, een as fyn aanpassing en die ander as growwe verstelling. Hulle twee is gemerk F en C.

Die finale invoer is 'n gekombineerde inset van beide potte in die vorm van

Inset = 27x (Invoer van growwe)+(Invoer van boete)

Een ding wat in ag geneem moet word, is die feit dat geen ADC prefek is nie, en dus sal die 10bit ADC van arduino 'n waarde gee wat wissel met 3-4 waardes. Oor die algemeen is dit nie 'n probleem nie, maar die vermenigvuldiging van 27 sal insette gek maak en kan wissel tot 70-100 waardes. Die feit dat insette die dienssiklus aanpas en nie direk die frekwensie nie, vererger dinge baie.

Dus het ek sy waarde tot 1013 beperk. As die growwe pot bo 1013 lees, word die lesing aangepas na 1013, ongeag of dit wissel van 1014 tot 1024.

Dit help werklik om die stelsel te stabiliseer.

Stap 4: Die uitset (opsioneel)

As opsionele onderdeel het ek 'n OLED -LED -skerm by my stroboskoop gevoeg. Dit kan heeltemal vervang word met die seriële monitor van die arduino IDE. Ek het die kode vir beide die skerm en die seriële monitor aangeheg. Die oled -skerm help wel, aangesien dit die projek help om werklik draagbaar te wees. As u dink aan 'n skootrekenaar wat aan so 'n klein projek gekoppel is, is dit 'n bietjie om die projek te veranker, maar as u net met die arduino begin, raai ek u aan om die skerm oor te slaan of later terug te kom. Pas ook op dat u nie die glas van die skerm breek nie. Dit maak dit dood:(

Stap 5: Die kode

Die brein op die stelsel werk nie sonder behoorlike opleiding nie. Hier is 'n kort somer van die kode. Die lus stel die timer in. Die aan- en afskakeling van die flits word beheer met 'n timeronderbreking en nie met die lus nie. Dit verseker 'n behoorlike tydsberekening van die gebeure, en dit is noodsaaklik vir so 'n instrument.

Een van die twee kodes is die aanpassingsfunksie. Die probleem wat ek ondervind het, is dat die verwagte frekwensie nie dieselfde is as wat ek verwag het nie. Daarom het ek besluit om lui te wees en my stroboskoop met 'n digitale ossilloskoop te ondersoek en die werklike frekwensie teen die frekwensie te teken en die punte in my gunsteling wiskundige app, Geogebra, te teken. By die opstel van die grafiek herinner ek my dadelik aan die laaikondensator. Dus het ek die parameters bygevoeg en probeer om die genesing op die punte te pas.

Kyk na die grafiek en GELUKKIGE STROBOSKOOP !!!!!!