Σχέδιο για την κατασκευή ενός απλού στροβοσκοπίου LED
Μερικοί ιδιοκτήτες αυτοκινήτων (λάτρεις του tuning) μετασκευάζουν τα αυτοκίνητά τους με μια πηγή φωτός που αναβοσβήνει - ένα στροβοσκόπιο. Αυτό το όνομα δεν είναι πολύ σωστό, στην τεχνική ενός στροβοσκόπιου - μια συσκευή για τη μέτρηση της ταχύτητας περιστροφής με οπτική σύγκριση με τη συχνότητα των φλας. Όμως το όνομα κόλλησε, ο όρος κόλλησε.
Σε πραγματικό περιβάλλον, το στροβοσκόπιο αυξάνει την ορατότητα του αυτοκινήτου ακόμα και τη νύχτα και σε δύσκολες καιρικές συνθήκες. Αυτό συμβαίνει λόγω των ιδιαιτεροτήτων της ανθρώπινης αντίληψης. Οι αισθήσεις μας, συμπεριλαμβανομένων των ματιών, παρατηρούν την αλλαγή στο σήμα πιο γρήγορα από την έντασή του. Επομένως, οι λάμψεις φωτός προσελκύουν αξιόπιστα την προσοχή άλλων χρηστών του δρόμου, ακόμη και σε σχετικά χαμηλή φωτεινότητα. Μπορείτε να φτιάξετε αυτά τα φώτα μόνοι σας.
Τι χρειάζεστε για να φτιάξετε ένα στροβοσκόπιο
Για την κατασκευή ενός στροβοσκόπιου θα απαιτηθούν τα ακόλουθα εξαρτήματα:
- Στην πραγματικότητα φανάρια. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έτοιμα φώτα (για παράδειγμα, είναι εύκολο να αγοράσετε ένα σετ φώτα ημέρας).Μπορείτε να συναρμολογήσετε κάτι σπιτικό (με βάση προβολείς ομίχλης κ.λπ.). Φυσικά, τα στροβοσκοπικά φώτα είναι χτισμένα LED. Δεν έχει νόημα η χρήση λαμπτήρων πυρακτώσεως και δεν αφορά μόνο την τρέχουσα κατανάλωση. Η διάρκεια ζωής ενός παραδοσιακού νήματος πηγής φωτός εξαρτάται από τον αριθμό των φορών που ενεργοποιείται και απενεργοποιείται. Επομένως, στη λειτουργία που αναβοσβήνει, μια τέτοια λάμπα δεν θα διαρκέσει πολύ.
- Πίνακας ελέγχου. Μπορεί να κατασκευαστεί σε διαφορετική βάση στοιχείων.
- Πρόσθετα στοιχεία - ασφάλεια και διακόπτης (κουμπί ασφάλισης ή διακόπτης εναλλαγής). Το εύτηκτο στοιχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εφεδρικό, εάν υπάρχει στο αυτοκίνητο, ή μπορεί να παρασχεθεί ένα επιπλέον. Δεν απαιτείται διακόπτης, αλλά συνιστάται ιδιαίτερα. Θα πρέπει να είναι δυνατό να απενεργοποιήσετε το στροβοσκόπιο (για παράδειγμα, για να μην ενοχλήσετε την τροχαία). Το κουμπί ή ο διακόπτης εναλλαγής μπορεί να τοποθετηθεί στον πίνακα του αυτοκινήτου σε οποιοδήποτε βολικό μέρος.
Για την εγκατάσταση, απαιτείται εργαλείο μεταλλοτεχνίας - επιλέγεται τοπικά, ανάλογα με τη μέθοδο και τον τόπο εγκατάστασης.
Σχέδιο ενός στροβοσκόπιου σε ένα αυτοκίνητο
Το μπλοκ διάγραμμα του στροβοσκόπιου φαίνεται στο σχήμα.
Μπορεί να διαφέρει ελαφρώς εάν η πλακέτα ελέγχου υποστηρίζει ξεχωριστό έλεγχο των φώτων στη δεξιά ή στην αριστερή πλευρά του μηχανήματος.
Μπορείτε να αγοράσετε τον πίνακα (για παράδειγμα, σε ηλεκτρονικά καταστήματα) ή μπορείτε να τον φτιάξετε μόνοι σας. Η κατασκευή του είναι διαθέσιμη ακόμη και σε έναν αρχάριο ραδιοερασιτέχνη.
Στο tl494
Η πλακέτα ελέγχου μπορεί να κατασκευαστεί στο κοινό τσιπ TL494. Είναι ένας ελεγκτής PWM, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως γεννήτρια παλμών με διαφορετικούς κύκλους λειτουργίας και συχνότητες. Οι παράμετροι ελέγχονται χρησιμοποιώντας εξωτερικά στοιχεία.
Επιλέγοντας την τιμή του R4, ρυθμίζεται η συχνότητα αναβοσβήνει, επιλέγοντας R3, μπορείτε να ρυθμίσετε τη διάρκεια των αναβοσβήσεων. Αντίθετα, μπορείτε να τοποθετήσετε ψαλίδια πολλαπλών περιστροφών και να προσαρμόσετε τις παραμέτρους που αναβοσβήνουν με αυτά. Ως κλειδί, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και τα δύο τρανζίστορ πεδίου και διπολικά για το αντίστοιχο ρεύμα αποστράγγισης (συλλέκτη).
Σπουδαίος! Σε αυτό και τα επόμενα κυκλώματα, πρέπει να δοθεί προσοχή στην παρουσία περιορισμού ρεύματος μέσω του στροβοσκοπικού φωτός LED - οδηγούς ή έρμα αντίσταση. Εάν δεν υπάρχει συσκευή ή κύκλωμα περιορισμού ρεύματος, μια αντίσταση της κατάλληλης αντίστασης και ισχύος πρέπει να συνδεθεί σε σειρά με τη λάμπα.
Αλλες επιλογές
Μια πολύ απλή πλακέτα ελέγχου μπορεί να κατασκευαστεί στο τσιπ K561LA7 (ξένο ανάλογο του CD4011A). Αυτό το τσιπ είναι πολύ κοινό και κοστίζει μια δεκάρα. Η κατασκευή πανοπλίας είναι διαθέσιμη ακόμη και σε έναν ερασιτέχνη με βασικές δεξιότητες σχεδιασμού ραδιοφώνου. Η συχνότητα αναλαμπής ρυθμίζεται από μια αντίσταση και έναν πυκνωτή. Όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα και η αντίσταση, τόσο λιγότερο συχνά αναβοσβήνουν τα φώτα. Μπορείτε να υπολογίσετε χονδρικά τη συχνότητα χρησιμοποιώντας τον τύπο F=0,52/(R*C). Μπορείτε τελικά να ορίσετε την περίοδο που αναβοσβήνει επιλέγοντας τις παραμέτρους των στοιχείων της αλυσίδας χρονισμού. Μια άλλη επιλογή είναι να εγκαταστήσετε μια αντίσταση συντονισμού αντί για μια σταθερή και να επιλέξετε την επιθυμητή λειτουργία περιστρέφοντάς την. Αντί για K561LA7, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το τσιπ K176LA7, αλλά είναι πιο ευαίσθητο στην τάση τροφοδοσίας. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε μικροκυκλώματα της σειράς K176 και K561 που περιέχουν στοιχεία NOT, AND-NOT, OR-NOT.
Για οποιοδήποτε σχέδιο, είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η εγκατάσταση ενός τρανζίστορ εξόδου σε μια ψύκτρα.
Το κύκλωμα μπορεί να είναι ελαφρώς περίπλοκο προσθέτοντας μερικές λεπτομέρειες και διαχωρίζοντας τα κυκλώματα φόρτισης και εκφόρτισης του πυκνωτή. Οι χρόνοι φλας και παύσης μπορούν πλέον να ρυθμιστούν ξεχωριστά.
Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το ευρέως χρησιμοποιούμενο τσιπ NE555 (KR1006VI1). Έχει σχεδιαστεί για την κατασκευή τέτοιων κυκλωμάτων και έχει μια απλή συμπερίληψη με ελάχιστα πρόσθετα στοιχεία.
Αλλά τα καλύτερα εφέ φωτισμού μπορούν να επιτευχθούν με έναν μικροελεγκτή. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το "baby" Attiny13 ή την πλακέτα Arduino Nano, προσθέτοντας σε αυτά μόνο ένα κλειδί σε ένα ισχυρό τρανζίστορ (πεδίο ή διπολικό). Μπορείτε να επιλέξετε τον τύπο τρανζίστορ από τον πίνακα ή να επιλέξετε το δικό σας.
| Όνομα τρανζίστορ | Τύπου | Μέγιστο ρεύμα αποστράγγισης/συλλέκτη, Α |
|---|---|---|
| BUZ11A | Πεδίο (N) | 25 |
| IRF540NPBF | Πεδίο (N) | 33 |
| BUZ90AF | Πεδίο (N) | 4 |
| 2SA1837 | Διπολική (n-p-n) | 1 |
| 2SB856 | Διπολική (n-p-n) | 3 |
| 2SC4242 | Διπολική (n-p-n) | 7 |
Ο κώδικας σε Arduino ή C++ μπορεί να γραφτεί ακόμη και από έναν αρχάριο προγραμματιστή. Ελεγχος LED που αναβοσβήνει ως άσκηση προσφέρεται στα πρώτα κιόλας μαθήματα προγραμματισμού μικροελεγκτών. Έχοντας κατακτήσει λίγο τις δεξιότητες, μπορείτε να προχωρήσετε στην περαιτέρω ανάπτυξη του προγράμματος. Είναι δυνατό, για παράδειγμα, να δημιουργήσετε μια κυκλική εναλλαγή της συχνότητας που αναβοσβήνει με ένα κουμπί τακτ ή μια αλλαγή των εφέ φωτισμού. Όλα περιορίζονται από τη φαντασία του προγραμματιστή του προγράμματος.
Το σχήμα δείχνει ένα παράδειγμα κυκλώματος στο Attiny13, αλλά πρέπει να καταλάβετε ότι η σύνδεση εξωτερικών στοιχείων στα σκέλη του μικροκυκλώματος μπορεί να είναι διαφορετική - η αντιστοίχιση ακίδων επιλέγεται μέσω προγραμματισμού.
Πώς να συναρμολογήσετε ένα στροβοσκόπιο
Η συναρμολόγηση ξεκινά με την κατασκευή του πίνακα ελέγχου. Όσοι είναι εξοικειωμένοι με την οικιακή τεχνολογία μπορούν να σχεδιάσουν και να χαράξουν οι ίδιοι τον πίνακα. Το υπόλοιπο είναι πιο εύκολο να συναρμολογήσετε το κύκλωμα σε ένα κομμάτι breadboard. Δεν μπορεί να εφαρμοστεί πληρωμή χωρίς συγκόλληση - το κούνημα και οι κραδασμοί, που αναπόφευκτα συνοδεύουν την οδήγηση ενός αυτοκινήτου, θα οδηγήσουν σε βλάβη στις επαφές και αστοχία του κυκλώματος.
Για βασικά τρανζίστορ, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε μικρά καλοριφέρ ή να παρέχεται η δυνατότητα τοποθέτησης εξωτερικής ψύκτρας. Για να γίνει αυτό, τα βασικά στοιχεία πρέπει να τοποθετηθούν στην άκρη της σανίδας με επιφάνειες αφαίρεσης θερμότητας στραμμένες προς τα έξω. Μετά τη συναρμολόγηση, πρέπει να προσδιορίσετε τη θέση του πίνακα. Πιθανότατα, θα τοποθετηθεί στο χώρο του κινητήρα. Στη συνέχεια, πρέπει να σηκώσετε ή να φτιάξετε ένα περίβλημα που προστατεύει από τη σκόνη, τη βρωμιά και την υγρασία. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η αποτελεσματική απομάκρυνση της θερμότητας από τα τρανζίστορ Το τύλιγμα της σανίδας σε θερμοσυστελλόμενο δεν είναι καλή ιδέα. Στη συνέχεια, πρέπει να επιλέξετε ένα μέρος για να εγκαταστήσετε έναν διακόπτη εναλλαγής ελέγχου ή ένα κουμπί, να βρείτε μια εφεδρική ασφάλεια ή να τοποθετήσετε μια πρόσθετη (είναι βολικό να χρησιμοποιήσετε εύτηκτα στοιχεία που μπορούν να εγκατασταθούν σε μια διακοπή καλωδίων). Μετά από αυτό, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε τους αγωγούς και να κάνετε τη σύνδεση σύμφωνα με το ηλεκτρικό διάγραμμα.
Ελεγχος υγείας
Μπορείτε να ελέγξετε εκ των προτέρων τη συναρμολογημένη πλακέτα στροβοσκοπίου για λειτουργικότητα χωρίς να την εγκαταστήσετε σε αυτοκίνητο. Για να το κάνετε αυτό, αντί για φακό, πρέπει να συνδέσετε σε αυτό ένα μόνο LED με αντίσταση συνδεδεμένη σε σειρά και να τροφοδοτείτε 12 βολτ (μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε από τροφοδοτικό ή από μπαταρία αυτοκινήτου). Το LED πρέπει να αναβοσβήνει. Εδώ μπορείτε επίσης να διαμορφώσετε την πλακέτα επιλέγοντας τις τιμές των στοιχείων ρύθμισης συχνότητας.
Ο τελικός έλεγχος γίνεται μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης.Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε έναν διακόπτη εναλλαγής ή ένα κουμπί για να ενεργοποιήσετε το στροβοσκόπιο, ελέγξτε οπτικά για φλας.
Ποια είναι τα κατασκευαστικά λάθη;
Τα περισσότερα σφάλματα οφείλονται σε λανθασμένη εγκατάσταση. Για να τα αποφύγετε, κατά τη συναρμολόγηση, πρέπει να παρακολουθείτε προσεκτικά τη σωστή σύνδεση των καλωδίων και τη συγκόλληση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Με την εγκατάσταση χωρίς σφάλματα και τον προκαταρκτικό έλεγχο της πλακέτας, όλα θα αρχίσουν να λειτουργούν αμέσως μετά την παροχή ρεύματος.
Μετά την εγκατάσταση του στροβοσκοπίου, το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να επισκεφθείτε το τμήμα της τροχαίας για να καταχωρήσετε τις αλλαγές - η εγκατάσταση τυχόν συσκευών φωτισμού που δεν προβλέπονται από το σχέδιο απαιτεί μια τέτοια διαδικασία. Διαφορετικά, θα πρέπει να ταξιδέψετε από τη μια θέση της τροχαίας στην άλλη, εισπράττοντας πρόστιμα. Πρέπει να θυμόμαστε ότι απαγορεύεται η εγκατάσταση φώτων κόκκινου και μπλε που αναβοσβήνουν. Μπορούν να τοποθετηθούν μόνο σε οχήματα ειδικών υπηρεσιών. Δεν θα είναι δυνατή η νομιμοποίηση της εγκατάστασής τους.