Стробоскоп с регулировкой частоты

Стробоскоп с регулировкой частоты

NE555

Показанная на Рисунке 1 схема несложна, но при использовании в качестве устройства для визуального контроля формы и плотности облака, распыляемого топливным инжектором, она сэкономила много времени. Стробоскопы на ксеноновых лампах для подобных приложений подходят плохо, поскольку занимают слишком много места, а интенсивность излучаемого ими света чрезмерно высока. Так при проверке работы блока из шести инжекторов с изоляционными панелями отражения от рубашки или стены позади вас будет мешать проведению визуального осмотра. Кроме того, другие источники света будут выступать за зону регулировки камеры. Поэтому выбран вариант с малогабаритными светодиодами, установленными на гибком держателе типа «гусиная шея». В схеме можно было бы использовать и хорошо всем известный таймер 555, однако независимо регулировать в нем и задержку, и длительность очень неудобно.

Рисунок 1. В этой схеме для устройства визуального контроля
используются сверхяркие светодиоды.

На схеме показаны вход тактовой частоты, потенциометры установки времени задержки и длительности импульса (P1 и P2, соответственно) и выход для подключения светодиода. Кроме того, схема включает в себя встроенный обычный светодиод, используемый в качестве индикатора входного сигнала для стендовых испытаний. Однако стоит отметить, что при работе на больших скоростях этот индикатор бесполезен. Входной импульсный сигнал тактовой частоты амплитудой 5 В и длительностью около 30 мкс поступает от синхронизатора топливного насоса. Потенциометр P1 позволяет изменять время задержки включения светодиода примерно от 40 мкс до 2 мс, а потенциометр P2 предназначен для регулировки длительности вспышки в приблизительном диапазоне от 15 мкс до 15 мс.

Рисунок 2. При тактовой частоте 650 Гц и установке Р1 на уровне 10%
задержка составляет примерно 250 мкс, а длительность
импульса при Р2 в положении 75% приблизительно равна 600 мкс.
Верхняя линия (синяя) отображает задержку строба,
нижняя (зеленая) – продолжительность импульса на
базе Q1, а 5-вольтовая красная – тактовую частоту.

Входной каскад схемы представляет собой пиковый детектор, на который поступают тактовые импульсы с амплитудой 5 В, через диод D1 заряжающие конденсатор С1. Скорость разряда конденсатора устанавливается потенциометром P1. Триггер Шмитта IC1A отслеживает напряжение на конденсаторе С1, и, по достижении им нижнего порога IC1A, на его выходе устанавливается высокий логический уровень, который, в свою очередь, устанавливает высокий уровень на выходе Q микросхемы IC2. При высоком логическом уровне на выходе Q открывается ключ из включенных по схеме Дарлингтона транзисторов Q1 и Q2, и светодиод стробоскопа загорается. В это же время происходит заряд конденсатора С2 со скоростью, установленной потенциометром Р2. Когда напряжение на этом конденсаторе достигает верхнего порога IC1B, выход IC1C переключается в «лог. 1», возвращая выход триггера IC2 обратно в «лог. 0», и светодиод стробоскопа гаснет. После этого схема готова к новому циклу. Диод D2 обеспечивает полный разряд конденсатора С2 при сбросе выхода Q микросхемы IC2. Поскольку для активации IC2 требуется сигнал высокого уровня, элементы IC1B и IC1C можно исключить, но триггер Шмитта после RC-цепочки обязателен для воспроизводимости параметров схемы, в особенности, при больших временах заряда/разряда.

Читайте также:  Соединитель шланга с адаптером
Рисунок 3. Результат регулировки задержки показан при той же установке
длительности, как и на Рисунке 2. Верхняя линия (синяя) отображает
задержку строба, нижняя (зеленая) – продолжительность импульса
на базе Q1, а 5-вольтовая красная – тактовую частоту.

Рисунок 2 иллюстрирует работу устройства при тактовой частоте 650 Гц и задержке порядка 250 мкс (положение Р1 – 10%). Длительность импульса приблизительно равна 600 мкс (положение Р2 – 75%). На Рисунке 3 показано скорректированное изменение задержки при той же длительности, как на Рисунке 2. Новый период вспышки перекрывает следующий впрыск топлива. В зависимости от конструкции сопла инжектора, можно в течение одной вспышки безошибочно увидеть окончание одного поджига калибровочной смеси в камере сгорания и начало следующего. Кроме того, в схеме имеется кнопка для кратковременного увеличения интенсивности вспышки стробоскопа, закорачивающая резистор R3, который в обычном режиме ограничивает ток светодиода на уровне приблизительно в 40 мА. При нажатии кнопки БОЛЬШЕ включенная по схеме Дарлингтона пара транзисторов 2N2222 по-прежнему будет ограничивать ток, теперь уже на уровне порядка 400 мА, однако следует иметь в виду, что длительное пребывание схемы в этом режиме сокращает срок службы светодиодов. Для конкретного приложения вы должны подобрать значения элементов C1, C2, P1, P2. Их расчет будет зависеть от семейства используемых логических ИМС, но, как правило, можно воспользоваться формулой:

Т – время в секундах,
R – сопротивление,
С – емкость.

Перевод: В.Рентюк по заказу РадиоЛоцман

Стробоскоп — это устройство, которое обеспечивает регулярные вспышки света. Обычно в стробоскопы ставили ксеноновые лампы, но в последнее время применяют мощные светоизлучающий диоды. Вот схема неплохого LED-стробоскопа, который может использоваться как стробоскоп для развлечения и рекламных вывесок, а также подачи предупредительных сигналов или в автомобильной технике.

Схема стробоскопа на микроконтроллере

Проект реализован на микроконтроллере PIC16F1825 с подключенным к нему двух-значным дисплеем — индикатором частоты вспышек. Устройство обеспечивает выходной сигнал TTL, частота 1 -25 Гц, есть сенсорные кнопочные переключатели, предусмотренные для установки частоты.

Читайте также:  Картины и украшения для стен

Этот стробоскоп работает совместно с твердотельным реле — для подключения LED прожектора любой мощности.

Подключение модулей: стробоскоп на МК управляет SSR реле, которое управляет лампой.

Характеристики светодиодного стробоскопа

  • Питание от 4,5 до 5 В постоянного тока
  • Вспышки с частотой от 1 Гц до 25 Гц
  • Коммутация твердотельным реле
  • Есть LED индикатор питания выхода
  • Кнопки на плате для регулировки частоты
  • Семисегментный двухзначный индикатор частоты

Видео работы регулируемого стробоскопа

Дисплей тут на 2 цифры, который красным цветом показывает частоту миганий (количество вспышек в 1 секунду). Нажимая на одну кнопку увеличиваем её, на другую — уменьшаем частоту вспыхов. Стробоскоп собран на печатной плате, рисунок которой, вместе с оригиналом статьи на английском, в этом файле.

Обсудить статью СВЕТОДИОДНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТРОБОСКОП

Ещё в детстве я собирал стробоскоп на импульсной газоразрядной лампе ИФК-120.

Когда схема заработала, радости было немерено. С тех пор прошло уже лет 10, и вот решил я, так сказать, вспомнить былое, но уже "в современном стиле". В современном стиле — это на светодиодах. Преимущества светодиодов налицо — не боятся вибрации, долговечны, безопасны, и т.д. При непрерывном свечении срок службы светодиода составляет в среднем 50 тысяч часов. Ну а в режиме кратковременного свечения срок службы многократно увеличивается, ведь у светодиодов есть ещё одно неоспоримое преимущество — абсолютно не боятся включений-выключений.
Схема стробоскопа простая "как три рубля", собирается на деталях "с помойки".

Для сборки схемы стробоскопа достаточно найти нерабочий ATX блок питания от компьютера. В большинстве таких блоков питания "сердцем" является микросхема TL494, широко распространенный ШИМ-драйвер. Также стоит отметить, что данная микросхема продается практически в любом радиомагазине за бесценок, на ней и собран девайс. Резисторы и конденсаторы можно взять с того же блока питания. Полевой транзистор я использовал с нерабочей материнской платы, там их имеется около 10 штук, подходит любой N-канальный мощный полевик, например, AP15N03GH или IRLZ44NS. Подстроечными резисторами настраивается частота вспышек (VR2) и длительность вспышек (VR1). Светодиод VD1 (зеленого цвета) индицирует наличие питания, светодиод VD2 (красного цвета) показывает напряжение на выходе схемы. Резистор R6 ограничивает ток через мощный светодиод, сопротивление этого резистора подбирается опытным путём, до достижения оптимального тока через светодиод, также этот резистор должен быть мощностью 2. 5 ватт. Питание схемы может быть любым в диапазоне от 10 до 20 вольт, но при изменении питающего напряжения необходимо изменить сопротивление резистора R6, ограничивающего ток через мощный светодиод. Кроме светодиодов, можно подключать к схеме светодиодные ленты. При подключении к стробоскопу светодиодных лент, рассчитанных на питание напрямую от 12 вольт, вместо резистора R6 нужно установить перемычку, так как в составе лент уже имеются ограничительные резисторы, а также нужно запитать схему строго от 12 вольт. Если не хватает диапазона регулировки частоты вспышек, то нужно изменить номинал конденсатора C1. Увеличение ёмкости уменьшает частоту (вспышки происходят реже), уменьшение ёмкости увеличивает частоту (вспышки происходят чаще). При правильной сборке схема начинает работать сразу. Для проверки схемы нужно установить подстроечные резисторы VR1 и VR2 в среднее положение, и подать питание на схему. Я запитал схему от 12 вольт.

Читайте также:  Рецепт кислых помидор на зиму

На печатной плате практически все SMD резисторы и конденсаторы типоразмера 1206, светодиоды типоразмера 0805, полевой транзистор в корпусе DPAK, подстроечные резисторы VR1 и VR2 должны быть многооборотные. Конденсаторы C2, C4 — керамические. Конденсаторы C1, C3 — любого типа.
Так как светодиод должен работать в режиме стробоскопа (давать короткие вспышки), то длительность вспышек должна быть установлена почти на минимальную (подстроечным резистором VR1). Подстроечным резистором VR2 настраивается частота вспышек "по вкусу".

Я использовал светодиод OSRAM OSTAR SMT RTDUW S2W, установленный на процессорный радиатор от старого компьютера.

Данный светодиод содержит 4 кристалла, по 700 мА (2,5 Вт) каждый. Все кристаллы разных цветов: Красный, Зелёный, Синий, Белый.

Если задействовать сразу все 4 кристалла (соединить их последовательно), то получится белый свет. Именно так я и сделал. Сопротивление резистора R6 при питании 12 вольт у меня получилось 5 Ом. Резистор R6 ограничивает ток через светодиод, так как светодиод нужно питать стабильным током. Вместо токоограничивающего резистора R6 можно использовать микросхему LM317, включенную по схеме стабилизации тока (микросхема + внешний резистор). В режиме стробоскопа LM317 может эксплуатироваться без радиатора, так как основную часть времени светодиод не светится. При использовании устройства в режиме маяка необходимо установить LM317 на радиатор.

Привожу несколько примеров подключения различных светодиодов к плате стробоскопа:

Фото платы стробоскопа:

Вид со стороны дорожек. Плата получилась не очень, но сойдёт:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector