Stroboscope : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Un stroboscope est un appareil qui crée des flashs avec une fréquence précise. Ceci est utilisé pour mesurer la graine de rotation d'un disque ou d'une roue à rotation rapide. Un stroboscope traditionnel est fabriqué avec un flash et un circuit de flash appropriés. Mais pour garder les choses simples et abordables, j'ai utilisé 25 leds blanches de 5 mm. De plus, en tant que cerveau du système, AtmelAtmega328 a été utilisé dans un nano Arduino. Pour un projet un peu avancé et sophistiqué, j'ai utilisé un écran OLED de 0,94 pouce pour afficher la fréquence.

Cliquez ici pour la page wiki pour l'effet stroboscopique.

Vidéo 1

Vidéo 2

Étape 1: Matrice LED Easy Peasy

Soudez 25 Leds dans un arrangement 5x5 pour donner une belle forme carrée. Assurez-vous que toutes vos anodes et cathodes sont correctement alignées afin qu'il soit facile d'établir des connexions électriques. De plus, le tirage actuel attendu est important. Par conséquent, un bon travail de soudure est important.

Jetez un œil aux photos. (La partie condensateur est expliquée plus loin.) Les fils jaunes représentent les cathodes, c'est-à-dire le négatif ou la masse et le fil rouge représente la tension d'alimentation qui est dans ce cas 5V DC.

De plus, il n'y a pas de résistances de limitation de courant avec les LED. En effet, le courant doit être fourni pendant une très courte période d'environ 500 microsecondes dans ce cas. Les LED peuvent gérer ce type de courant pendant si peu de temps. J'estime une consommation de courant de 100mA par led, ce qui se traduit par 2,5 ampères !! C'est beaucoup de courant et un bon travail de soudure est vital.

Étape 2: Alimentation

J'ai choisi de rester simple et j'ai donc alimenté l'appareil avec une simple banque d'alimentation. J'ai donc utilisé le mini USB d'arduino nano comme entrée d'alimentation. Mais il n'y a aucun moyen que la banque d'alimentation puisse s'adapter à une consommation de courant rapide de 2,5 A. C'est là que nous appelons notre meilleur ami, les condensateurs. Mon circuit a 13 condensateurs 100microFarad, ce qui se traduit par 1,3 mF, ce qui est beaucoup. Même avec une si grande capacité, la tension d'entrée s'effondre mais l'arduino ne se réinitialise pas, ce qui est important.

Comme commutateur rapide, j'ai choisi un mosfet à canal N (IRLZ44N pour être précis). L'utilisation d'un mosfet est importante car BJT ne sera pas en mesure de prendre en charge un courant aussi important sans d'énormes chutes de tension. Une chute de 0,7 V de BJT réduira considérablement la consommation de courant. Une chute de 0,14 V de mosfet est beaucoup plus abordable.

Assurez-vous également d'utiliser des fils d'une épaisseur suffisante. 0,5 mm serait suffisant.

5V-anode

Sol - Source de mosfet

Cathode - Drain de mosfet

Porte-Broche numérique

Étape 3: Interface utilisateur - Saisie

En entrée, j'ai utilisé deux potentiomètres, l'un comme réglage fin et l'autre comme réglage grossier. Les deux sont étiquetés F et C.

L'entrée finale est une entrée combinée des deux pots sous forme de

Entrée=27x(Entrée grossière)+(Entrée fine)

Une chose qui doit être prise en compte est le fait qu'aucun ADC n'est préfet et, par conséquent, l'ADC 10 bits d'arduino donnera une valeur qui fluctue avec 3-4 valeurs. En général, ce n'est pas un problème, mais la multiplication de 27 rendra l'entrée folle et peut fluctuer pour 70-100 valeurs. L'ajout du fait que l'entrée ajuste le rapport cyclique et non directement la fréquence aggrave beaucoup les choses.

J'ai donc plafonné sa valeur à 1013. Donc, si le pot grossier est supérieur à 1013, la lecture sera ajustée à 1013, peu importe si elle fluctue entre 1014 et 1024.

Cela aide vraiment à stabiliser le système.

Étape 4: La sortie (FACULTATIF)

En option, j'ai ajouté un écran LED OLED à mon stroboscope. Cela peut totalement être remplacé par le moniteur série de l'arduino IDE. J'ai joint le code pour l'affichage et le moniteur série. L'écran Oled aide car il aide le projet à être vraiment portable. Penser à un ordinateur portable attaché à un si petit projet revient un peu à ancrer le projet, mais si vous débutez avec l'arduino, je vous recommande de sauter l'affichage ou de revenir plus tard. Veillez également à ne pas casser la vitre de l'écran. Ça le tue:(

Étape 5: Le code

Les cerveaux du système ne fonctionneront pas sans une bonne éducation. Voici un court résumé du code. La boucle configure la minuterie. L'allumage et l'extinction du flash sont contrôlés avec une interruption de la minuterie et non avec la boucle. Cela garantit le bon timing des événements et c'est vital pour un tel instrument.

Une partie des deux codes est la fonction de réglage. Le problème que j'ai rencontré est que la fréquence attendue n'est pas la même que je m'y attendais. J'ai donc décidé d'être paresseux et j'ai sondé mon stroboscope avec un oscilloscope numérique et j'ai tracé la fréquence réelle par rapport à la fréquence et j'ai tracé les points dans mon application mathématique préférée, Geogebra. En traçant le graphique m'a immédiatement rappelé le condensateur de charge. J'ai donc ajouté les paramètres et essayé d'adapter la cure sur les points.

Regardez le graphique et HAPPY STROBOSCOPE !!!!!!