Estroboscopio: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Un estroboscopio es un dispositivo que crea destellos con una frecuencia precisa. Se utiliza para medir la semilla de rotación de un disco o rueda que gira rápidamente. Un estroboscopio tradicional está hecho con un destello y un circuito de destellos adecuados. Pero para mantener las cosas simples y asequibles, he usado 25 leds blancos de 5 mm. Además, como el cerebro del sistema, AtmelAtmega328 se usó en un nano Arduino. Para un proyecto un poco avanzado y elegante, utilicé una pantalla OLED de.94 pulgadas para mostrar la frecuencia.

Haga clic aquí para ver la página wiki para ver el efecto estroboscópico.

Video 1

Video 2

Paso 1: Matriz LED Easy Peasy

Suelde 25 leds en una disposición de 5x5 para darle una bonita forma cuadrada. Asegúrese de tener todos sus ánodos y cátodos alineados correctamente para que sea fácil establecer las conexiones eléctricas. Además, el consumo de corriente esperado es grande. Por lo tanto, un trabajo de soldadura adecuado es importante.

Eche un vistazo a las fotos. (La parte del condensador se explica más adelante). Los cables amarillos representan cátodos, es decir, el negativo o la tierra y el cable rojo representa el voltaje de suministro que en este caso es 5 V CC.

Además, no hay resistencias limitadoras de corriente con los LED. Esto se debe a que la corriente se suministrará durante un período muy corto de aproximadamente 500 microsegundos en este caso. Los LED pueden manejar este tipo de corriente durante tan poco tiempo. ¡Calculo un consumo de corriente de 100 mA por LED, lo que se traduce en 2,5 amperios! Eso es mucha corriente y un buen trabajo de soldadura es vital.

Paso 2: fuente de alimentación

Elegí mantenerlo simple y, por lo tanto, encendí el dispositivo con un banco de energía simple. Por lo tanto, utilicé el mini USB de arduino nano como entrada de energía. Pero no hay forma de que el banco de energía se pueda ajustar a un consumo de corriente rápido de 2.5 A. Aquí es donde llamamos a nuestro mejor amigo, los capacitores. Mi circuito tiene 13 condensadores de 100microFaradios, lo que se traduce en 1,3 mF, que es mucho. Incluso con una capacitancia tan grande, el voltaje de entrada colapsa, pero el arduino no se reinicia, lo cual es importante.

Como cambio rápido, elegí un mosfet de canal N (IRLZ44N para ser precisos). El uso de un mosfet es importante ya que BJT no podrá ocuparse de una corriente tan grande sin grandes caídas de voltaje. Una caída de 0,7 V de BJT reducirá significativamente el consumo de corriente. Una caída de 0,14 V de mosfet es mucho más asequible.

También asegúrese de utilizar cables con suficiente grosor. 0,5 mm serían suficientes.

Ánodo de 5V

Tierra- Fuente de mosfet

Cátodo- Drenaje de mosfet

Puerta- Pin digital

Paso 3: Interfaz de usuario - Entrada

Como entrada, utilicé dos potenciómetros, uno como ajuste fino y el otro como ajuste grueso. Los dos están etiquetados como F y C.

La entrada final es una entrada combinada de ambas macetas en forma de

Entrada = 27x (Entrada de grueso) + (Entrada de fino)

Una cosa que debe tenerse en cuenta es el hecho de que ningún ADC es perfecto y, por lo tanto, el ADC de 10 bits de arduino dará un valor que fluctúa entre 3-4 valores. Generalmente esto no es un problema, pero la multiplicación de 27 hará que la entrada se vuelva loca y pueda fluctuar entre 70 y 100 valores. Agregar el hecho de que la entrada ajusta el ciclo de trabajo y no directamente la frecuencia empeora mucho las cosas.

Así que limité el valor a 1013. Entonces, si el potenciómetro grueso lee por encima de 1013, la lectura se ajustará a 1013 sin importar si fluctúa de 1014 a 1024.

Esto realmente ayuda a estabilizar el sistema.

Paso 4: La salida (OPCIONAL)

Como parte opcional, agregué una pantalla LED OLED a mi estroboscopio. Esto se puede sustituir totalmente por el monitor serial del arduino IDE. He adjuntado el código tanto para la pantalla como para el monitor en serie. La pantalla OLED ayuda, ya que ayuda a que el proyecto sea realmente portátil. Pensar en una computadora portátil adjunta a un proyecto tan pequeño es un poco para anclar el proyecto, pero si recién está comenzando con el arduino, le recomiendo que omita la pantalla o vuelva más tarde. También tenga cuidado de no romper el cristal de la pantalla. Lo mata:(

Paso 5: el código

Los cerebros del sistema no funcionarán sin una educación adecuada. Aquí hay un breve resumen del código. El bucle configura el temporizador. El encendido y apagado del flash se controla con la interrupción del temporizador y no con el bucle. Esto asegura la sincronización adecuada de los eventos y esto es vital para dicho instrumento.

Una parte de ambos códigos es la función de ajuste. El problema que encontré es que la frecuencia esperada no es la misma que esperaba. Así que decidí ser perezoso y sondeé mi estroboscopio con un osciloscopio digital y tracé la frecuencia real contra la frecuencia y tracé los puntos en mi aplicación matemática favorita, Geogebra. Al trazar el gráfico, inmediatamente me recordó a la carga del condensador. Así que agregué los parámetros e intenté ajustar la cura en los puntos.

Eche un vistazo a la gráfica y FELIZ ESTROSCOPIO !!!!!!