Как собрать яркий светодиодный стробоскоп в домашних условиях. Какие компоненты потребуются для сборки. Какие схемы стробоскопа наиболее эффективны. Где можно применять самодельный светодиодный стробоскоп.
Что такое стробоскоп и для чего он нужен
Стробоскоп — это устройство, генерирующее короткие периодические вспышки света высокой интенсивности. Основные сферы применения стробоскопов:
- Развлекательная индустрия (дискотеки, концерты, световые шоу)
- Рекламная подсветка вывесок и баннеров
- Спецсигналы на автомобилях экстренных служб
- Фотосъемка быстропротекающих процессов
- Настройка и диагностика двигателей внутреннего сгорания
- Создание визуальных эффектов в кино и на телевидении
Раньше в стробоскопах применялись газоразрядные лампы, но сейчас их вытесняют более эффективные и долговечные светодиоды. Светодиодный стробоскоп можно легко собрать своими руками.
Преимущества светодиодных стробоскопов
Светодиодные стробоскопы имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с газоразрядными:
- Высокий КПД и низкое энергопотребление
- Длительный срок службы (до 100 000 часов)
- Отсутствие хрупкой стеклянной колбы
- Компактные размеры
- Возможность получения различных цветов свечения
- Простота управления яркостью и частотой вспышек
- Мгновенное включение на полную мощность
- Работа при низких температурах
Именно поэтому светодиодные стробоскопы получили широкое распространение и вытесняют другие типы.
Необходимые компоненты для сборки стробоскопа
Для сборки простого светодиодного стробоскопа своими руками потребуются следующие компоненты:
- Мощные светодиоды (1-3 Вт) — 1-3 шт.
- Микроконтроллер (например, PIC12F675 или ATtiny85)
- Полевой транзистор (IRLZ44N, IRF3205 и т.п.)
- Резисторы, конденсаторы
- Печатная плата
- Корпус
- Источник питания 12В
Точный набор компонентов зависит от выбранной схемы. Для простейшего варианта достаточно таймера NE555 вместо микроконтроллера.
Простая схема стробоскопа на таймере NE555
Рассмотрим базовую схему светодиодного стробоскопа на популярном таймере NE555:
«` «`
Основные элементы схемы:
- NE555 — таймер, генерирующий прямоугольные импульсы
- Резисторы и конденсатор — задают частоту вспышек
- Полевой транзистор — усиливает ток для питания светодиода
- Мощный светодиод — источник света
Частоту вспышек можно регулировать подстроечным резистором. Такая схема позволяет получить яркие вспышки с частотой до 25 Гц.
Продвинутая схема на микроконтроллере
Для расширения функциональности стробоскопа можно использовать микроконтроллер вместо простого таймера. Это позволит реализовать различные режимы работы, плавную регулировку параметров, защиту от перегрузки.
Рассмотрим схему на популярном микроконтроллере PIC12F675:
«` «`Ключевые особенности этой схемы:
- Микроконтроллер PIC12F675 управляет работой стробоскопа
- Три мощных светодиода для увеличения яркости
- Кнопки для переключения режимов и регулировки скорости
- Транзисторные ключи для каждого светодиода
- Возможность программной реализации различных эффектов
Такая схема позволяет реализовать множество режимов работы — от простых вспышек до сложных световых эффектов.
Сборка и настройка стробоскопа
Процесс сборки светодиодного стробоскопа своими руками включает следующие этапы:
- Изготовление или заказ печатной платы по выбранной схеме
- Монтаж компонентов на плату согласно схеме
- Программирование микроконтроллера (если используется)
- Установка платы в подходящий корпус
- Монтаж светодиодов, кнопок управления, разъема питания
- Настройка и проверка работы устройства
При сборке важно обеспечить хороший теплоотвод для мощных светодиодов и силовых элементов схемы. Для этого их монтируют на радиаторы или металлические части корпуса.
Применение самодельного стробоскопа
Собранный своими руками светодиодный стробоскоп можно использовать для различных целей:
- Световые эффекты на домашних вечеринках
- Фотосъемка быстродвижущихся объектов
- Настройка и диагностика двигателей
- Подсветка рекламных вывесок
- Сценические световые эффекты
- Проведение физических экспериментов
Однако следует помнить, что использование мощных стробоскопов в качестве спецсигналов на автомобилях незаконно и влечет крупные штрафы.
Меры предосторожности при работе со стробоскопом
При использовании самодельного светодиодного стробоскопа необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Не смотреть прямо на яркие вспышки во избежание повреждения глаз
- Не использовать стробоскоп рядом с людьми, страдающими эпилепсией
- Избегать длительной непрерывной работы мощных светодиодов
- Обеспечить надежную изоляцию электрических цепей
- Не превышать максимально допустимый ток светодиодов
При соблюдении этих простых правил самодельный стробоскоп будет безопасным и надежным устройством.
Стробоскоп своими руками | RadioLaba.ru
Стробоскоп представляет собой устройство для воспроизведения коротких повторяющихся вспышек света. Обычно применяется на дискотеках, концертах, в качестве светодинамической установки. В этой статье я расскажу, как сделать стробоскоп своими руками для наблюдения впечатляющих стробоскопических эффектов.
Если освещать быстрые периодические процессы стробоскопом, то можно наблюдать так называемый стробоскопический эффект, эта зрительная иллюзия, возникающая, когда частота вспышек света приближается к частоте периодического процесса. Для примера можно осветить стробоскопом лопасти вращающегося вентилятора, при совпадении частоты вспышек света с частотой вращения вентилятора, нам будет казаться, что лопасти неподвижны или вращаются очень медленно. Это происходит из-за того, что лопасти вентилятора делают один полный оборот между двумя вспышками света, и мы всегда видим одно и то же положение лопастей в пространстве.
Стробоскопический эффект может возникнуть во время съемки видео, при совпадении частоты съемки кадров видеокамеры и частоты периодического процесса. В результате чего, на отснятом видеоролике можно увидеть неподвижное колесо движущегося автомобиля, или неподвижные лопасти летящего вертолета.
Еще одно полезное применение стробоскопа – это настройка угла опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания. Для этого вспышки света, синхронизируют с высоковольтным разрядом в свече зажигания, при этом благодаря стробоскопическому эффекту можно наблюдать метку на вращающемся маховике коленчатого вала двигателя.
Как правило, в стробоскопах применяются импульсные газоразрядные лампы, способные выдать большой световой поток, для создания ярких вспышек, так как вспышки имеют малую длительность. В настоящее время можно приобрести дешевые и достаточно яркие светодиодные матрицы. Я приобрел в Китае матрицу на 100Вт (ссылка в конце статьи), на основе которой буду собирать светодиодный стробоскоп.
Напряжение питания матрицы составляет 30-34В, ток потребления 3А. Для подключения матрицы я также приобрел в Китае повышающий преобразователь мощностью 150Вт (ссылка в конце статьи). Минимальное входное напряжение 10В, на плате имеется подстроечный резистор, с помощью которого можно регулировать выходное напряжение, я установил напряжение на уровне 34В.
Схема стробоскопа своими руками
Для получения коротких вспышек света нужен генератор импульсов, я разработал его на основе микроконтроллере PIC12F675. Программа написана на ассемблере, скачать можно в конце статьи. Ниже представлена схема стробоскопа своими руками:
В схеме имеется два переменных резисторам R2, R3, для регулировки частоты и длительности импульсов соответственно. Полевой транзистор VT2 коммутирует светодиодную матрицу. Частота регулируется от 28 до 100 Гц, длительность от 50 до 500 мкс, этих пределов достаточно для наблюдения стробоскопических эффектов. При увеличении длительности импульсов, общая картина эффекта смазывается, из-за того что объект значительно смещается за время вспышки. Для качественного наблюдения эффектов, нужно уменьшать длительность импульсов, но при этом будет падать освещенность.
Генератор собран на односторонней печатной плате, все элементы стробоскопа закреплены на текстолитовой пластине. Светодиод прикреплен к прямоугольной алюминиевой пластине, которая выступает в качестве радиатора. Мощность, выделяемая на матрице во время работы стробоскопа невелика, так как импульсы имеют малую длительность. Для питания стробоскопа я использовал блок питания на 12В и 2А, максимальный ток потребления составил 0,4А.
В качестве генератора также можно использовать готовый модуль, который можно приобрести в Китае (ссылка в конце статьи). Модуль имеет ЖК-дисплей, отображающий параметры сигнала, и кнопки, с помощью которых можно регулировать частоту импульсов и коэффициент заполнения в процентах. Для частоты 50 Гц минимальная длительность импульса составит 200 мкс (коэфф. заполнения 1%), для 100 Гц соответственно 100мкс (коэфф. заполнения 1%), что в принципе достаточно для наблюдения стробоскопических эффектов.
С помощью стробоскопа собранного своими руками я наблюдал эффект остановки лопастей вентилятора, о чем писал выше. Кроме этого, можно зажать в патроне дрели табличку с надписью, и также наблюдать ее остановку или медленное вращение.
Еще один интересный стробоскопический эффект – это левитация воды. Для его наблюдения я дополнительно приобрел в Китае электромагнитный насос высокого давления от кофемашины, мощностью 56 Вт (ссылка в конце статьи). Питается насос переменным напряжением 220В. Главной особенностью насоса является то, что он перекачивает воду отдельными порциями с частотой сети 50 Гц. Если направить свет стробоскопа на падающую струю воды от насоса, то можно увидеть висящие в воздухе капли воды, просто невероятное зрелище. Регулируя частоту вспышек можно добиться плавного движения капель вниз или вверх, при этом капли возвращаются обратно в насос, как будто перемещаются назад во времени.
Также с помощью стробоскопа можно увидеть колебания диффузора динамической головки. Для этого я взял низкочастотный динамик 35гдн-1-8 и подал на него переменное напряжение 7В от обычного понижающего трансформатора. При этом диффузор колеблется с частотой сети 50 Гц.
Собрать стробоскоп своими руками не составляет труда, схема достаточно простая. Все стробоскопические эффекты, которые я повторил, можно посмотреть в видеоролике ниже:
Повышающий модуль 150 Вт
Светодиодная матрица 100 Вт
Электромагнитный насос 56 Вт
Электромагнитный насос 16 Вт
Модуль генератора ШИМ
Левитация капель воды
Для более качественного наблюдения левитации капель воды, я собрал установку на основе аквариумного мембранного насоса, так как электромагнитный насос от кофемашины не предназначен для длительной работы, и сильно нагревается. В отличие от обычного насоса с крыльчаткой, мембранный насос перекачивает воду отдельными порциями, что как раз и нужно для реализации эффекта левитации капель воды. Ниже в видеоролике я подробно рассказал о том, как собрать подобную установку:
Ниже представлена обновленная схема стробоскопа для наблюдения эффекта левитации капель воды, с возможностью регулировки оборотов насоса:
Прошивку я выложу чуть позже.
Мембранный насос
Обновленная печатная плата в формате Sprint Layout 6
Последние записи:
radiolaba.ru
|
| |
radioskot.ru
СВЕТОДИОДНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТРОБОСКОП
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.
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.
Форум
Обсудить статью СВЕТОДИОДНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТРОБОСКОП
radioskot.ru
Стробоскоп на светодиодах своими руками, схема — Своими руками — Статьи
Стробоскоп- это оборудование, которое способно непрерывно воспроизводить импульсы света. В настоящее время наиболее распространённым является стробоскоп на светодиодах. Он нашёл своё широкое применение в различных сферах нашей жизни. Так, например, данное устройство является незаменимым в индустрии строительства и ремонта (подсветка домов, зданий и сооружений), в рекламной индустрии, машиностроении, а также при оформлении ресторанно-гостиничных комплексов, кафе, ночных клубов и прочего.Благодаря достаточно простой конструкции, стробоскоп на светодиодах можно легко сделать своими руками. Для этого необходима лишь принципиальная схема, микроконтроллер, защитное устройство, а также датчики, в зависимости от функционального назначения устройства.
Данный автомобильный стробоскоп является достаточно мощным и может обеспечить питанием ряд светодиодов. Для того, чтобы собрать устройство, следует купить таймер на микросхеме NE555 и полевой транзистор. Наиболее подходящими могут стать транзисторы типа IRFZ44, IRF3205, КП812Б1 и ряд других.
Искомое устройство получается достаточно компактным и мощным. Кроме того, можно производить регулирование частоты вспышек светодиодов. Вследствие того, что на переходе возникает малый спад напряжения, лучше всего применить диод шоттки. Также, необходимо создать требуемую герметичность пластмассового корпуса, в котором находится плата. В этом случае незаменимым будет синтетический силикон.
Полевой транзистор, как правило, перегревается при длительной работе, поэтому следует устанавливать его на теплоотвод. Приведённая схема может питать светодиоды, напряжение которых не превышает 12 вольт. В противном случае проводка сгорит.
Достаточно большое количество автолюбителей и профессионалов делают самодельный стробоскопом, так как эта процедура, практически, не требует каких- либо особых знаний и навыков. Для того, чтобы сделать стробоскоп своими руками и при этом соблюсти все требования и предпочтения, необходимо качественным образом подойти к выбору светодиодов. В нынешнее время наиболее популярными являются LED-приборы, так как срок их службы, а также яркость свечения значительно превышают любые другие виды излучателей.
Похожие материалы
www.elektrik-avto.ru
Мощный стробоскоп на светодиодах. Схема и описание
Данный стробоскоп на светодиодах позволяет получить очень яркие вспышки видимые даже в дневное время со значительного расстояния, благодаря применению 3 мощных светодиодов на 1 Вт или одного на 3Вт.
Схема стробоскопа предоставляет возможность выбора режима работы путем переключения четырех перемычек. Более подробно как производится выбор того или иного режима, а также изменения временных интервалов в прошивке микроконтроллера PIC12F629, можно прочитать в предыдущей статье о светодиодном стробоскопе.
Cтробоскоп на мощных светодиодах. Описание работы
Принцип работы обеих схем идентичен, стой лишь разницей, что в данном варианте применен мощный светодиод, и как следствие этого, более мощный транзисторный ключ. Поскольку мощный светодиод управляется очень короткими импульсами и относительно большими интервалами между ними, поэтому ни светодиод, ни транзистор не нуждаются в радиаторе для отведения тепла.
Светодиоды высокой мощности нужно управлять источником стабильного тока. В данном случае в качестве драйвера светодиода применен простой линейный ограничитель тока возле транзисторов VT1 и VT2. Резисторы R6 и R7 являются ограничителями тока. В случае, если в схеме стробоскопа применяется LED с током 700 мА, то на место резистора R6 необходимо установить перемычку, а резистор R7 должен быть мощностью 0,5 Вт. Для LED с током 350 мА необходимо установить оба резистора (R6, R7 по 0,25 Вт каждый).
Так же в схеме стробоскопа предусмотрена возможность остановки его работы путем подачи низкого уровня на вход 2 микроконтроллера PIC12F629.
Предупреждение. Светоотдача от мощных LED очень большая. Не следует смотреть прямо на светодиод при его работе.
Скачать файлы к схеме мощного светодиодного стробоскопа (1,1 Mb, скачано: 1 624)
www.picprojects.org/projects/strobe/powerstrobe
www.joyta.ru
Стробоскоп на светодиодах своими руками
Стробоскоп — устройство непрерывно воспроизводящее свет импульсным способом. Технология светодиодного стробоскопа объединяет в себе массу устройств, это, из наиболее часто встречающихся — подсветка домов, рекламных щитов, кафе, ресторанов, клубов и т.д. Так же, говоря о стробоскопе, нельзя не упомянуть о спецсигналах устанавливаемых на полицейских автомобилях и скорой помощи, в простонародье мигалки. На них и остановимся — сделаем своими руками полицейский светодиодный стробоскоп.
Схема светодиодного стробоскопа
Схема простая и функциональная. Ее функциональность заключается в возможности менять очередность и частоту мигания. То есть, вы сами задаете сколько раз будет мигать первый светодиод, сколько второй, третий и т.д., максимальное количество мигания 4 раза.
Данная схема не содержит МК. Счетчик по схеме CD4017 можно заменить на российский аналог К561ИЕ8. Этот десятичный счетчик-делитель имеет с 10 дешифрованных выходов. Хорошо зарекомендовавший себя таймер 555, используется как задающий генератор.
Использование транзисторных ключей усиливает сигнал с выхода микросхемы.
Стробоскоп собирался в корпусе электронного трансформатора, вы можете использовать любой коробок подходящих размеров. Такой металлический коробок оказывает теплопоглощающее действие на транзисторы, что убережет их от перегрева.
Такой стробоскоп будет беспрерывно работать часами. Подключить устройство можно к электро сети автомобиля 12В.
В заключение хочется подчеркнуть, что мы не рекомендуем вам использовать стробоскоп в качестве спецсигнала — за это полагается довольно большой штраф.
le-diod.ru