استروبوسکوپ: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

استروبوسکوپ دستگاهی است که با فرکانس دقیق چشمک می زند. این در اندازه گیری بذر چرخش دیسک یا چرخ با سرعت زیاد استفاده می شود. استروبوسکوپ سنتی با یک مدار مناسب فلاش و چشمک زن ساخته می شود. اما برای ساده و مقرون به صرفه بودن ، من از 25 لامپ سفید 5 میلی متری استفاده کرده ام. همچنین ، به عنوان مغز سیستم ، AtmelAtmega328 در نانو آردوینو استفاده شد. برای یک پروژه کمی پیشرفته و فانتزی ، از نمایشگر OLED 0.94 اینچی برای نمایش فرکانس استفاده کردم.

برای مشاهده صفحه ویکی برای اثر استروبوسکوپی اینجا را کلیک کنید.

فیلم 1

فیلم 2

مرحله 1: Easy Peasy LED Matrix

25 Leds را در چیدمان 5x5 لحیم کنید تا شکل مربعی خوبی به شما بدهد. اطمینان حاصل کنید که تمام آند و کاتدهای خود را به درستی تراز کرده اید تا برقراری اتصالات الکتریکی آسان باشد. همچنین قرعه کشی فعلی مورد انتظار زیاد است. بنابراین یک کار لحیم کاری مناسب مهم است.

نگاهی به عکسها بیندازید. (قسمت خازن در ادامه بیشتر توضیح داده شده است.) سیم های زرد نشان دهنده کاتد هستند یعنی منفی یا زمین و سیم قرمز نشان دهنده ولتاژ تغذیه است که در این مورد 5 ولت DC است.

همچنین ، هیچ مقاومت محدود کننده ای با LED ها وجود ندارد. این به این دلیل است که جریان در مدت زمان بسیار کوتاهی در این حالت تقریباً 500 میکروثانیه تأمین می شود. LED ها می توانند در مدت زمان کمی این نوع جریان را کنترل کنند. من تخمین می زنم جریان 100mA در هر led که به 2.5 آمپر ترجمه می شود !! این بسیار فعلی است و یک کار لحیم کاری خوب ضروری است.

مرحله 2: منبع تغذیه

من تصمیم گرفتم آن را ساده نگه دارم و از این رو دستگاه را با یک پاوربانک ساده تغذیه کردم. بنابراین از مینی USB آردوینو نانو به عنوان ورودی برق استفاده کردم. اما هیچ راهی وجود ندارد که پاور بانک بتواند خود را با جریان سریع 2.5A تنظیم کند. این جایی است که ما بهترین دوست خود را خازن می نامیم. مدار من دارای 13 خازن 100microFarad است که به 1.3mF ترجمه می شود که مقدار زیادی است. حتی با وجود چنین ظرفیت بزرگی ، ولتاژ ورودی سقوط می کند اما آردوینو خود تنظیم مجدد نمی کند که مهم است.

به عنوان یک سوئیچ سریع ، من یک mosfet کانال N (به طور دقیق IRLZ44N) را انتخاب کردم. استفاده از mosfet مهم است زیرا BJT نمی تواند از چنین جریان بزرگی بدون افت شدید ولتاژ مراقبت کند. افت 0.7 ولت BJT به میزان قابل توجهی جریان جاری را کاهش می دهد. یک قطره 0.14 ولت mosfet بسیار مقرون به صرفه است.

همچنین مطمئن شوید که از سیم هایی با ضخامت کافی استفاده می کنید. 0.5 میلی متر کافی خواهد بود.

آند 5 ولت

زمین- منبع mosfet

کاتد- تخلیه mosfet

گیت- پین دیجیتال

مرحله 3: رابط کاربر- ورودی

به عنوان ورودی ، از دو پتانسیومتر استفاده کردم ، یکی به عنوان تنظیم خوب و دیگری به عنوان تنظیم درشت. هر دو آنها برچسب F و C دارند.

ورودی نهایی یک ورودی ترکیبی از هر دو گلدان به شکل است

ورودی = 27x (ورودی درشت)+(ورودی خوب)

نکته ای که باید مورد توجه قرار گیرد این واقعیت است که هیچ ADC فرماندار نیست و بنابراین ADC 10 بیتی آردوینو مقداری را نشان می دهد که با 3-4 مقدار در نوسان است. به طور کلی این یک مشکل نیست اما ضرب 27 باعث می شود ورودی دیوانه شود و ممکن است برای 70-100 مقادیر نوسان داشته باشد. اضافه کردن این واقعیت که ورودی چرخه وظیفه را تنظیم می کند و مستقیماً فرکانس را بدتر نمی کند.

بنابراین من مقدار او را به 1013 رساندم. بنابراین اگر گلدان درشت بالای 1013 خوانده شود ، مهم نیست که از 1014 تا 1024 نوسان داشته باشد ، خوانش روی 1013 تنظیم می شود.

این واقعاً به تثبیت سیستم کمک می کند.

مرحله 4: خروجی (اختیاری)

به عنوان یک بخش اختیاری ، من یک صفحه نمایش OLED به استروبوسکوپ خود اضافه کردم. این را می توان به طور کامل با مانیتور سریال arduino IDE جایگزین کرد. من کد هر دو صفحه نمایش و سریال مانیتور را ضمیمه کرده ام. صفحه نمایش روغنی کمک می کند زیرا پروژه را به واقع قابل حمل می کند. فکر کردن به یک لپ تاپ متصل به چنین پروژه کوچکی کمی مهار کننده پروژه است ، اما اگر تازه با آردوینو کار می کنید ، توصیه می کنم صفحه نمایش را کنار گذاشته یا بعداً برگردید. همچنین مراقب باشید که شیشه صفحه نمایش را نشکنید. می کشدش:(

مرحله 5: کد

مغز سیستم بدون آموزش مناسب کار نخواهد کرد. در اینجا یک کد کوتاه تابستانی است. حلقه زمان سنج را تنظیم می کند. روشن و خاموش کردن فلاش با وقفه تایمر و نه با حلقه کنترل می شود. این زمان بندی مناسب رویدادها را تضمین می کند و این برای چنین ابزاری حیاتی است.

یک قسمت در هر دو کد عملکرد تنظیم است. مشکلی که با آن روبرو شدم این است که فرکانس مورد انتظار همان چیزی نیست که من انتظار داشتم. بنابراین تصمیم گرفتم تنبل باشم و استروبوسکوپ خود را با یک اسیلوسکوپ دیجیتالی بررسی کردم و فرکانس واقعی را در برابر فرکانس رسم کردم و نقاط را در برنامه ریاضی مورد علاقه ام ، Geogebra ترسیم کردم. با رسم نمودار بلافاصله مرا به یاد خازن شارژ انداخت. بنابراین پارامترها را اضافه کردم و سعی کردم درمان را بر روی نقاط قرار دهم.

به نمودار نگاه کنید و STROBOSCOP مبارک !!!!!!