Schemat wykonania prostej lampy stroboskopowej na diodę LED
Niektórzy właściciele samochodów (entuzjaści tuningu) wyposażają swoje samochody w migające źródło światła - światło stroboskopowe. Nie jest to zbyt poprawna nazwa; w inżynierii lampa stroboskopowa to urządzenie do pomiaru prędkości poprzez wizualne porównanie jej z częstotliwością błysków. Ale nazwa się przyjęła, termin jest dobrze ugruntowany.
W prawdziwym świecie stroboskop zwiększa widoczność samochodu, nawet w nocy i w trudnych warunkach pogodowych. Wynika to ze specyfiki ludzkiej percepcji. Nasze zmysły, w tym oczy, szybciej zauważają zmianę sygnału niż jego natężenie. Dlatego błyski światła będą niezawodnie przyciągać uwagę innych użytkowników drogi, nawet przy stosunkowo niskiej jasności. Lampy takie można wykonać samodzielnie.
Co jest potrzebne do wykonania lampy stroboskopowej
Do wykonania lampy stroboskopowej potrzebne są następujące elementy:
- Same światła. Można użyć gotowych świateł (na przykład łatwo jest kupić zestaw świateł do jazdy dziennej). Można zbudować coś domowej roboty (na bazie świateł przeciwmgielnych itp.). Oczywiście, lampy stroboskopowe są zbudowane na Diody LED. Żarówki nie mają sensu, i nie chodzi tu tylko o pobór prądu. Żywotność żarnika tradycyjnego źródła światła zależy od tego, ile razy jest włączany i wyłączany. Dlatego taka lampa nie wytrzyma długo w trybie migania.
- Płyta sterująca. Może być zbudowany na bazie różnych elementów.
- Elementy dodatkowe - Bezpiecznik i wyłącznik (przycisk lub przełącznik). Bezpiecznik może być używany jako element zapasowy, jeśli jest dostępny w pojeździe, lub może być dostarczony element dodatkowy. Przełącznik nie jest obowiązkowy, ale bardzo pożądany. Musi istnieć możliwość wyłączenia stroboskopu (np. aby nie denerwować policji drogowej). Przycisk lub przełącznik można zamontować na desce rozdzielczej samochodu w dowolnym, dogodnym miejscu.
Do montażu wymagane jest narzędzie blokujące - dobiera się je na miejscu, w zależności od metody i miejsca montażu.
Schemat stroboskopu pojazdu
Schemat strukturalny stroboskopu jest przedstawiony na rysunku.
Może się ona nieznacznie różnić, jeśli płyta sterująca obsługuje oddzielne sterowanie światłami po prawej lub lewej stronie urządzenia.
Tablicę można kupić (np. w sklepach internetowych) lub wykonać samodzielnie. Może to zrobić nawet początkujący radioamator.
Z tl494
Płytka sterująca może być zbudowana z wykorzystaniem popularnego układu TL494. Jest to sterownik PWM, ale może być również używany jako generator impulsów o różnych częstotliwościach i częstościach. Parametry te są kontrolowane przez elementy zewnętrzne.
Za pomocą przycisku R4 można ustawić częstotliwość migania, wybierając przycisk R3 można ustawić czas trwania błysków. Zamiast nich można zamontować rezystory wieloobrotowe i za ich pomocą regulować parametry migania. Zarówno tranzystory polowe, jak i bipolarne mogą być używane jako przełączniki przy odpowiednim prądzie drenu (kolektora).
Ważne! W tym i następnych schematach należy zwrócić uwagę na ograniczenie prądu przepływającego przez diodę stroboskopową LED. kierowca lub balast rezystor. Jeżeli nie jest dostępne żadne urządzenie lub obwód ograniczający prąd, należy połączyć szeregowo z lampą rezystor o odpowiedniej rezystancji i mocy.
Inne opcje
Bardzo prosta płytka sterująca może być wykonana na układzie K561LA7 (zagraniczny odpowiednik CD4011A). Ten żeton jest bardzo powszechny i kosztuje grosze. Płytkę może wykonać nawet amator z podstawowymi umiejętnościami konstruowania radia. Częstotliwość migania jest ustawiana za pomocą rezystora i kondensatora. Im większa pojemność i rezystancja, tym mniejsza częstotliwość migania. Częstotliwość można w przybliżeniu obliczyć za pomocą wzoru F=0,52/(R*C). Okres migania można ostatecznie ustawić poprzez regulację elementów łańcucha rozrządu. Inną możliwością jest zainstalowanie rezystora trymera zamiast rezystora stałego i wybieranie żądanego trybu przez jego obracanie. Zamiast K561LA7 można użyć K176LA7, ale jest on bardziej wrażliwy na napięcie zasilania. Można również użyć dowolnych układów scalonych z serii K176 lub K561 zawierających elementy NE, AND-NE, OR-NE.
W każdym układzie tranzystor wyjściowy musi być zamontowany na radiatorze.
Układ można nieco skomplikować, dodając kilka części i rozdzielając obwody ładowania i rozładowywania kondensatorów. Teraz czasy błysku i pauzy można regulować oddzielnie.
Można również użyć powszechnie stosowanego układu scalonego NE555 (KR1006VI1). Jest on przeznaczony do budowy podobnych obwodów i ma proste połączenie z minimalną liczbą dodatkowych elementów.
Najlepsze efekty świetlne można jednak uzyskać za pomocą mikrokontrolera. Można użyć "małej" płytki Attiny13 lub Arduino Nano, dodając tylko przełącznik tranzystorów mocy (polowych lub bipolarnych). Typ tranzystora można wybrać z tabeli lub po prostu wybrać go samodzielnie.
| Nazwa tranzystora | Typ | Największy prąd drenu/kolektora, A |
|---|---|---|
| BUZ11A | Tranzystor polowy (N) | 25 |
| IRF540NPBF | Pole (N) | 33 |
| BUZ90AF | Pole (N) | 4 |
| 2SA1837 | Bipolarne (n-p-n) | 1 |
| 2SB856 | Bipolarne (n-p-n) | 3 |
| 2SC4242 | Bipolarne (n-p-n) | 7 |
Nawet początkujący programista może napisać kod w języku Arduino lub C++. Kontrola Miganie diody LED jest oferowany jako ćwiczenie na pierwszych zajęciach z programowania mikrokontrolerów. Po opanowaniu w niewielkim stopniu tych umiejętności można przejść do dalszego rozwoju programu. Możliwe jest na przykład tworzenie cyklicznej częstotliwości migania za pomocą przycisku zegara lub zmiana efektów świetlnych. Wszystko jest ograniczone wyobraźnią twórcy oprogramowania.
Na rysunku pokazano przykładowy układ na układzie Attiny13. Należy jednak pamiętać, że podłączenie elementów zewnętrznych do nóżek układu może być różne - przypisanie pinów jest wybierane programowo.
Jak zmontować stroboskop
Montaż rozpoczyna się od wykonania płytki sterującej. Osoby zaznajomione z technologią domową mogą samodzielnie zaprojektować i wytrawić tablicę. Innym łatwiej jest zmontować obwód na desce do krojenia. Nie należy używać płytki bezlutowej - Wstrząsy i uderzenia związane z jazdą samochodem powodują przerwanie styków i awarię obwodu.
Tranzystory kluczowe muszą być wyposażone w małe radiatory lub można do nich dołączyć radiator zewnętrzny. W tym celu elementy kluczowe muszą być umieszczone na krawędzi płyty, a ich powierzchnie rozpraszające ciepło muszą być skierowane na zewnątrz. Po zmontowaniu tablicy należy określić jej położenie. Najprawdopodobniej zostanie on zamontowany w przestrzeni pod maską. Następnie należy wybrać lub wykonać osłonę, która ochroni tablicę przed kurzem, brudem i wilgocią. Odprowadzanie ciepła z tranzystorów musi być efektywne, dlatego więc owijanie płyty folią termokurczliwą nie jest dobrym pomysłem.. Następnie należy wybrać miejsce zainstalowania przełącznika lub przycisku sterującego, znaleźć zapasowy bezpiecznik lub zainstalować dodatkowy (wygodnie jest użyć elementów topikowych, które można zainstalować w szczelinie przewodu). Następnie należy ułożyć przewody i wykonać połączenia zgodnie ze schematem elektrycznym.
Test funkcjonalny
Możesz wstępnie przetestować działanie zmontowanej płytki stroboskopu, nie montując jej w samochodzie. W tym celu zamiast latarki należy podłączyć pojedynczą diodę LED szeregowo z opornikiem i zasilić ją napięciem 12 V (może być z sieci elektrycznej lub akumulatora samochodowego). Dioda LED powinna emitować błyski. W tym miejscu można również dostroić płytę, wybierając wartości znamionowe przetworników częstotliwości.
Test końcowy jest przeprowadzany po zakończeniu instalacji. W tym celu należy użyć przełącznika lub przycisku do zasilania stroboskopu i wizualnie sprawdzić, czy nie ma błysków.
Jakie błędy można popełnić podczas produkcji
Większość błędów można przypisać niewłaściwemu montażowi. Aby ich uniknąć, podczas montażu należy zwrócić uwagę na prawidłowe podłączenie przewodów i lutowanie elementów elektronicznych. Jeśli montaż jest prawidłowy, a płytka została wcześniej sprawdzona, wszystko zacznie działać zaraz po podłączeniu zasilania.
Pierwszą rzeczą, jaką należy zrobić po zainstalowaniu stroboskopu, jest wizyta na posterunku policji drogowej w celu zarejestrowania zmian - instalacja jakichkolwiek świateł niezgodnych z projektem wymaga takiej procedury. W przeciwnym razie będziesz musiał jeździć od jednego posterunku policji drogowej do drugiego, zbierając mandaty. Należy pamiętać, że instalowanie czerwonych i niebieskich świateł migających jest zabronione. Mogą one być montowane tylko w specjalnych pojazdach służbowych. Nie ma legalnego sposobu na ich instalację.