Стробоскоп на ne555. Как собрать светодиодный стробоскоп на таймере NE555: схема, принцип работы, применение

Как работает стробоскоп на NE555. Какие компоненты нужны для сборки. Как рассчитать частоту вспышек. Где применяются светодиодные стробоскопы. Какие меры предосторожности нужно соблюдать при использовании.

Принцип работы светодиодного стробоскопа на NE555

Светодиодный стробоскоп на микросхеме NE555 представляет собой простое, но эффективное устройство для создания ярких периодических вспышек света. Основой схемы является таймер NE555, работающий в режиме автоколебаний.

Как работает такой стробоскоп:

1. Таймер NE555 генерирует прямоугольные импульсы с заданной частотой
2. Эти импульсы подаются на мощный светодиод через транзисторный ключ
3. Светодиод загорается на время длительности импульса
4. В паузах между импульсами светодиод не горит
5. Частота вспышек регулируется с помощью переменного резистора

Такая схема позволяет получить яркие кратковременные вспышки света с регулируемой частотой от единиц до сотен герц. Благодаря импульсному режиму работы, мощный светодиод не перегревается даже при большой яркости вспышек.

Необходимые компоненты для сборки стробоскопа

Для сборки простого светодиодного стробоскопа на NE555 понадобятся следующие компоненты:

• Микросхема NE555 — основа схемы
• Мощный светодиод (1-3 Вт) — источник вспышек
• Транзистор (например, IRF540N) — ключ для управления светодиодом
• Резисторы — токоограничивающие и времязадающие элементы
• Конденсаторы — формирование временных интервалов
• Переменный резистор — регулировка частоты вспышек
• Печатная плата или макетная плата
• Источник питания 9-12В

Все компоненты широко доступны в магазинах электроники. Для начинающих удобнее использовать готовый набор для сборки стробоскопа.

Расчет частоты вспышек стробоскопа

Частота вспышек светодиодного стробоскопа на NE555 определяется номиналами времязадающих компонентов — резисторов R1, R2 и конденсатора C1. Частота рассчитывается по формуле:

f = 1 / (0.7 * (R1 + 2R2) * C1)

Где: f — частота в Гц R1, R2 — сопротивление в Омах C1 — емкость в Фарадах

Например, при R1 = 1 кОм, R2 = 100 кОм, C1 = 10 мкФ получим частоту около 7 Гц. Используя переменный резистор вместо R2, можно плавно регулировать частоту вспышек.

Области применения светодиодных стробоскопов

Светодиодные стробоскопы нашли применение во многих сферах:

• Фото- и видеосъемка — для создания эффекта остановки движения
• Диагностика двигателей — для визуализации вращающихся деталей
• Светомузыка и световые эффекты на дискотеках
• Сигнальные маяки на транспорте
• Научные исследования быстропротекающих процессов
• Развлекательные и декоративные световые эффекты

Благодаря простоте схемы и доступности компонентов, самодельные стробоскопы часто используются радиолюбителями в различных проектах.

Меры предосторожности при использовании стробоскопов

При работе со светодиодными стробоскопами следует соблюдать некоторые меры предосторожности:

• Не направлять вспышки в глаза — это может вызвать дискомфорт или даже повреждение сетчатки
• Не использовать длительное время на высоких частотах — возможно негативное воздействие на нервную систему
• Людям, склонным к эпилепсии, следует избегать воздействия мерцающего света
• При работе с высоким напряжением соблюдать правила электробезопасности
• Обеспечить хороший теплоотвод для мощных светодиодов

При разумном использовании светодиодные стробоскопы безопасны и могут применяться в различных целях.

Модификации базовой схемы стробоскопа

Базовую схему светодиодного стробоскопа на NE555 можно модифицировать для расширения функциональности:

• Добавление нескольких светодиодов разных цветов
• Управление яркостью вспышек с помощью ШИМ
• Синхронизация с внешним сигналом
• Программное управление через микроконтроллер
• Питание от аккумулятора для мобильности
• Добавление звуковой индикации

Такие модификации позволяют создать более функциональные устройства для конкретных задач. Например, многоцветный стробоскоп для светомузыки или точный измерительный прибор для диагностики двигателей.

Сравнение светодиодных и ксеноновых стробоскопов

Светодиодные стробоскопы имеют ряд преимуществ перед традиционными ксеноновыми:

Характеристика	Светодиодные	Ксеноновые
Энергопотребление	Низкое	Высокое
Долговечность	Высокая (50000+ часов)	Средняя (1000-2000 часов)
Максимальная частота	До 1 МГц	До 300 Гц
Цветовая температура	Различная	Фиксированная
Стоимость	Низкая	Средняя

Благодаря этим преимуществам светодиодные стробоскопы постепенно вытесняют ксеноновые во многих областях применения. Однако ксеноновые лампы все еще превосходят светодиоды по яркости вспышки.

Перспективы развития светодиодных стробоскопов

Технологии светодиодных стробоскопов продолжают развиваться:

• Повышение яркости и эффективности светодиодов
• Уменьшение длительности вспышки до наносекунд
• Интеграция с системами машинного зрения
• Миниатюризация устройств
• Разработка специализированных драйверов
• Создание «умных» стробоскопов с беспроводным управлением

Эти тенденции открывают новые возможности применения светодиодных стробоскопов в промышленности, науке и технике. Простота схемотехники на базе NE555 делает их доступными и для радиолюбителей.

LED СТРОБОСКОП НА NE555

Перейти к содержимому

Светодиоды с каждым годом всё более вытесняют традиционные источники освещения. Если посмотреть динамику роста покупок и использования светодиодных ламп, то видна тенденция к переходу на них как в дизайнерской сфере, так и сфере устройств освещения. Если ещё год назад о такой штуке, как светодиодная лента почти никто не слышал, то теперь LED-лента устанавливается в освещении салонов автомобилей, витрин магазинов, декоративной подсветки стен и потолков. Особенно незаменимыми и востребованными оказались разноцветные RGB гибкие ленты, позволяющие создавать поистине шедевры. Естественно в интернете ещё слишком мало информации про такие новинки. В данном разделе представлен цикл статей про светодиодные лампы и фонари – от самодельных, собранных с использованием новых мощных LED элементов, и до промышленных, выпускаемых многими зарубежными фирмами. Имеется справочная информация по характеристикам светодиодов – внешний вид, напряжение питания, ток потребления и мощность светоизлучающих диодов.

Были специально закуплены в китайском интернет магазине образцы мощных светодиодов – на 10, 50 и 100 ватт, для снятия вольт-амперных характеристик и сравнительной оценки их свечения, по сравнению с лампами накаливания и люминесцентными энергосберегалками. Несмотря на пока ещё отсутствие в продаже мощных LED фонариков, здесь вы найдёте различные материалы и схемы, позволяющие сделать их своими руками. Достаточно купить мощный светодиод, и переделка обычного прожектора или фонаря займёт всего-лишь один вечер. Конечно мы не обошли вниманием вопросы выбора, покупки и подключения диодных лампочек. С одной стороны, что может быть проще – открутил старую и прикрутил новую лампу на светодиодах, но и здесь есть немало нюансов, на которые стоит обратить внимание перед их приобретением, почитав цикл статей про светодиоды. А если у вас всё таки возникнут вопросы – зайдите на конференцию и задайте вопрос, о интересующей проблеме.

Справочник по SMD деталям

Если нужно заставить мигать мощный светодиод, можете собрать LED стробоскоп на микросхеме NE555. Также сделал плату с 12 диодами: 2 средние синие, а вокруг белые. Транзистор BC557 был здесь изначально, но он сгорел, а слишком маленькие отверстия не позволяли специально впаять более мощный BD140.

В этой схеме несколько раз заменялись радиоэлементы, поэтому плата выглядит довольно трагично. Зато выбраны детали экспериментально, и это получилось довольно повторяемо. Вот рисунок со схемой, платами и список элементов после всех исправлений.

Светодиоды с короткой вспышкой могут работать и при более высоком напряжении, когда они быстро мигают, можете увеличить напряжение питания даже до 10 В.

При сборке учитывайте некоторые моменты:

1. Резистора 1R в базе управляющего транзистора определенно недостаточно, лучше 10-50 Ом. Или даже 1 кОм определенно более безопасное значение, нужно его точно посчитать. Мы знаем амплитуду прямоугольной формы волны на выходе NE555, знаем прямое напряжение на BE транзистора, знаем ток коллектора, знаем усиление, ток базы исходит из него, и вычисляем значение необходимого резистора.
2. Нет резисторов ограничивающих ток диода – они будут работать довольно в перегруженном режиме при более длительном, непрерывном использовании (транзистор также).
3. Диоды должны быть подключены последовательно, а при отсутствии такой возможности (как в этом случае – низкое напряжение питания), каждый светодиод должен иметь собственный резистор.
4. BD140 – это транзистор PNP, а не NPN, как показано. Тут должен быть BD139.
5. Вместо BC557 должен использоваться BC639, тогда он будет легко соответствовать параметрам, не нужно будет ставить транзистор большего размера.

Стробоскоп питается при необходимости напряжением 12 В, поэтому прибор вышел достаточно универсальный. Понятно что диоды в такой схеме могут гореть, но при коротких вспышках ток, протекающий через светодиод, может быть в несколько раз больше, чем при нормальной непрерывной работе. Ну или ставьте резисторы токоограничения.

Сопротивление резисторов на диодах зависит от напряжения питания, тока, протекающего через диоды, и прямого напряжения светодиода. В случае источника питания с напряжением 12 В и выше, возможно и даже целесообразно подключить LED по 3 последовательно, тогда у нас получатся 4 ветки с 3 диодами, всего 12 диодов, и нам нужно только 4 резистора, а не 12! Безопасный ток может составлять 15 мА на ветку, 3 последовательных диода дают нам падение напряжения примерно 11 В на всех LED (считая 3,6 В каждый), у нас есть все необходимые данные, и мы рассчитываем значение резистора, используя закон Ома.

   Форум по стробоскопу

Стробоскоп из фотовспышки

Таймер 555

Фотовспышка практически обязательно входила в комплект фотопринадлежностей достаточно “серьезного” фотолюбителя. Теперь надобность в ней отпала, поскольку все современные фотоаппараты имеют встроенные вспышки. Перебирая свои “накопления», я как-то обнаружил там фотовспышку («СЭФ-1») и придумал ей новое назначение.

Основа фотовспышки — импульсная лампа ИФК-120 и оксидный высоковольтный конденсатор большой емкости. Бестрансформаторный преобразователь напряжения при питании его от сети 220 В позволяет накопить на обкладках конденсатора достаточный заряд для мощного светового импульса, возникающего при замыкании синхроконтактов во время спуска затвора фотоаппарата. Вот эту особенность я и использовал для управления вспышкой. Поскольку в цепи управления тиристором, в цепи анода которого включена обмотка импульсного трансформатора преобразователя, напряжение не превышает 10 В, к управляющему электроду тиристора я подключил выход мультивибратора на микросхеме КР1006ВИ1, собранного по классической схеме. Теперь остается только задать требуемую частоту импульсов, которые «преобразуются» в соответствующие вспышки лампы ИФК-120.

В мультивибраторе предусмотрена регулировка параметров выходных импульсов в широких пределах. При подаче питания конденсатор С1 заряжается через резисторы R1 и R2 от источника питания. В первый момент на входах запуска (выводах 2 и 6) DA1 — низкий уровень, а на выходе микросхемы (выводе 3) — высокий. Напряжение на конденсаторе С1 растет, и когда оно достигает 2/3 U_пит, внутренний компаратор переключает триггер микросхемы, который открывает транзистор, коллектором подключенный к выводу 7 внутри DA1. Транзистор быстро разряжает конденсатор С1 и переключает выход в состояние низкого уровня. Таким образом, периодический заряд конденсатора С1 осуществляется через R1-R2, а разряд — через резистор R3. Это позволяет регулировать скважность импульсов, задавая соотношение между сопротивлениями R1 и R2. Резистор R2 регулирует пачки импульсов (чем меньше его сопротивление, тем короче пачки, вплоть до одиночных), R3 задает паузы между импульсами от 0,5 до 30 с. Частота следования импульсов также зависит и от емкости С1, которая может достигать сотен микрофарад.

Конденсатор С3 сглаживает пульсации напряжения питания. Выходной ток микросхемы КР1006ВИ1 достигает 250 мА, что для многих радиолюбительских конструкций вполне достаточно. Подключить выход DA1 можно и напрямую к импульсному трансформатору фотовспышки, но лучше использовать буферный каскад на полевом транзисторе VT1, в цепь стока которого включена обмотка повышающего трансформатора Т1 фотовспышки. Для защиты выходного каскада в схеме с трансформатором от бросков напряжения применен стабилитрон ВСХ55С15 или из серии КС515 с любым буквенным индексом. Его напряжение стабилизации должно быть не менее 3/4 U_пит.

Полевой транзистор в схеме VT1 можно заменить на IRF640, IRF511, IRF720. Постоянные резисторы — типа МЛТ-025, переменные R2, R3 — с линейной характеристикой изменения сопротивления, многооборотные, например, СП5-1ВБ. Оксидный конденсатор С3 — К50-29 или аналогичный, неполярные конденсаторы — типа КМ. Питать схему можно как от батареи “Крона” (типа 6F22), так и от стационарного блока питания со стабилизированным напряжением 6… 15 В.

А.Кашкаров

Читайте также:
Автомобильный стробоскоп на светодиодах
Схемы на таймере 555

 

 

Цепь светодиодного стробоскопа с использованием таймера 555

Перейти к содержимому

5 месяцев назад 7 сентября 2019 г. Анас Эджаз

12 227 просмотров

В этом уроке мы покажем вам, как сделать схему светодиодного стробоскопа , используя микросхему таймера 555 . Стробоскоп производит регулярные вспышки света для создания стробоскопического эффекта. В этой схеме мы будем использовать светодиод высокой интенсивности мощностью 1 Вт, чтобы эффект был отчетливо виден. Для управления частотой мигания светодиода воспользуемся потенциометром, подключенным к схеме.

Buy From Amazon

Hardware Components

The following components are required to make LED Strobe Light Circuit

S. NO	Component	Value	Qty
1.	Макета		1
2.	Аккумулятор	9V	1
3.	Соедикающие мысли		3.	Соедикающие мысли	9.	3.	.0039 1
4.	555 Timer IC		1
5.	Variable Resistor	1M ohm	1
6.	Ceramic Capacitors	0. 1uF, 0.01 uF	1, 1
7.	Resistor	10k ohm	1
8.	LED		1

Hardware for LED Strobe Light Circuit

555 Распиновка микросхемы

Подробное описание разводки, размеров и технических характеристик см. в техническом описании таймера 555. ВКК.

Подключите контакт 1 к GND.

Добавьте конденсаторы C1 и C2, как показано на принципиальной схеме.

Добавить переменный резистор между контактами 6 и 7 .

Подключите конденсатор 0,1 мкФ между контактом 2 и заземлением.

Подключите конденсатор 0,01 мкФ между контактом 5 и заземлением

.

Добавьте резистор 10 кОм между VCC и контактом 7 .

Добавить светодиод высокой мощности на выход , контакт 3 .

Описание работы

Микросхема таймера 555 будет работать в этой схеме как нестабильный мультивибратор. Он будет производить непрерывные прямоугольные импульсы на выходе. Эти волны будут включать и выключать светодиод, и продолжительность этого зависит от рабочего цикла прямоугольной волны. Мы можем изменить скорость мигания светодиода, повернув ручку потенциометра. Белый светодиод мощностью 1 Вт имеет две клеммы: анод (+) и катод (-). Если вы хотите, чтобы эта схема работала непрерывно, используйте светодиодный радиатор со светодиодом.

Области применения

• Проблесковые маяки часто используются для предотвращения столкновений самолетов, на самих самолетах, а также на высотных зданиях.
• Эти огни используются в ночных клубах и домах для развлечения или создания специальных эффектов.

Похожие сообщения:

Светодиодная стробоскопическая схема высокой интенсивности IC 555

8 месяцев назад 8 месяцев назад by Kiran Saleem

1707 просмотров

В этом уроке мы создадим «Схему светодиодного стробоскопа высокой интенсивности».

Стробоскоп или стробоскопическая лампа могут производить регулярные вспышки света, они могут производить импульсы высокой интенсивности освещения на очень высоких частотах и ​​с очень короткими импульсами, что идеально подходит для высокоскоростных камер. Светодиод большую часть времени не горит, поэтому он не потребляет много энергии и не выделяет много тепла. Ограничение рабочего цикла также снижает воспринимаемую яркость людей и животных. Здесь мы разрабатываем схему светодиодного стробоскопа высокой интенсивности с таймером IC 555 и несколькими внешними компонентами. Мы использовали таймер IC 555, он сконфигурирован как нестабильный мультивибратор и будет генерировать непрерывный прямоугольный импульс в зависимости от значения времязадающего резистора и времязадающего конденсатора, а также белого светодиода мощностью 1 Вт для создания яркого света.

Buy From Amazon

Hardware Components

The following components are required to make LED Strobe Circuit

S.No	Components	Value	Qty
1	555 IC		1
2	Переменный резистор	100Kω	1
3	Резистор	10Kω/1W		10Kω/1W				. 0039 1,1
4	Capacitor	0.1µF, 0.01µF	1,1
5	LED	1W	1
6	Connecting Wires		–
7	Аккумулятор	6 В	1

555 Распиновка микросхемы

0003

Цепь стробоскопа светодиода

Пояснение к работе

Для создания этой схемы нам понадобится таймер IC 555 и элементы времени, резистор R1, конденсатор C1 и переменный резистор RV1. Здесь выводы 8 и 4 ИС таймера подключены к положительной клемме батареи, а вывод 1 к отрицательному источнику питания, контакт 5 подключен к отрицательному источнику питания через конденсатор 2.