Стробоскоп на светодиодах своими руками

Содержание

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:

Комплектующие для сборки стробоскопа:
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

СТРОБОСКОП СВОИМИ РУКАМИ

Зачем нужен стробоскоп? Автолюбитель, с помощью стробоскопа сможет в течение нескольких минут проверить и отрегулировать зажигание на своем автомобиле, а также проверить работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов опережения. Представляется интересным, спаять такой прибор своими руками. Конечно импульсные лампы обеспечивают высокую яркость вспышек, но у них ограниченный срок службы, поэтому выбор пал на светодиоды. LED приборы служат очень долго, но яркость их свечения меньше, что вынуждает использовать в излучателе группу из нескольких штук.

Для синхронизации вспышек с моментом ВМТ использован индуктивный датчик. Такой датчик стабильнее емкостного. Принципиальная схема стробоскопа показана на рисунке. Его основа – микроконтроллер. Контроллер обеспечивает защиту светодиодов от повреждения в случае аварийного превышения напряжения питания.

Максимально допустимый ток — 1 А. Защиту обеспечивает микроконтроллер, контролируя напряжение питания. Через делитель напряжения R3, R4 напряжение, пропорциональное питанию, подается на вход PB1 микроконтроллера. Номиналы делителя подобраны так, что при превышении значения 18 В контроллер прекращает формирование импульсов, предохраняя светодиоды от повреждения. Диод VD1 защищает стробоскоп от ошибочной перемены полярности напряжения питания.

В неподвергавшейся программированию микросхеме записан калибровочный байт, который должен остаться неизменным. Если микросхема подвергалась программированию или стиранию, следует вновь считать калибровочный байт в программаторе и записать его в старший и младший разряды слова по адресу $1FF. В файл программы калибровочный байт не включен, т.к. он индивидуален для каждого экземпляра микроконтроллера. Прошивка для микроконтроллера и чертёж печатной платы стробоскопа в архиве. Транзистор BUZ71A можно заменить аналогичным полевым транзистором с допустимым импульсным током стока не менее 3А, например IRLZ14, IRL510, IRL530N. Светодиод — любой мощный.

Катушка стробоскопа мотается на кольцевом феррите с внутренним диаметром 12 мм 2000НМ. Наружный диаметр не критичен, а внутренний должен превышать диаметр высоковольтного провода к свече зажигания на несколько миллиметров. Расколоть кольцо такого размера не сложно, но можно приобрести два одинаковых кольца и сточить половину каждого из них на наждаке, добиваясь по возможности плотного, с минимальным зазором, прилегания торцов получившихся полуколец. Потом нужно намотать на нем катушку из 100 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1…0,2 мм. Половинки датчика вклеивают в углубления губок бельевой прищепки подходящего размера с помощью силиконового автогерметика. Выводы катушки подпаивают к двухпроводному экранированному кабелю длиной около метра, экранирующую оплетку припаивают к корпусу зажима. Для самодельного автомобильного стробоскопа подойдет подходящий по размерам корпус от фонарика.

Размеры печатной платы стробоскопа могут быть еще меньше, если использовать микроконтроллер, полевой транзистор и резистор R6 в корпусах для поверхностного монтажа. Стробоскоп не требует налаживания. Убедиться в его работоспособности можно, если отпаять от платы датчик и замкнуть точку соединения резисторов R1 и R2 с цепью питания +14 В. В момент замыкания светодиод кратковременно вспыхнет. Если на работающем двигателе прибор работает плохо, снимите зажим с датчиком с высоковольтного провода и разверните его. Эдуард Я.

Обсудить статью СТРОБОСКОП СВОИМИ РУКАМИ

ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Простая схема и фотки проверенного светодиодного индикатора напряжения для аккумуляторов.

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.

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 — 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

Стробоскоп на светодиодах своими руками – 2 схемы автомобильного стробоскоп на светодиодах своими руками