Schéma výroby jednoduchého stroboskopu na LED diodě
Někteří majitelé automobilů (tuningoví nadšenci) vybavují své vozy zdrojem blikajícího světla - stroboskopem. Není to příliš správný název; v technice je stroboskop zařízení pro měření rychlosti vizuálním porovnáním s frekvencí záblesků. Ale název se vžil, termín je zavedený.
V reálném světě stroboskop zvyšuje viditelnost vozu i v noci a za zhoršených povětrnostních podmínek. To je dáno zvláštnostmi lidského vnímání. Naše smysly, včetně očí, si změny signálu všimnou rychleji než jeho intenzity. Proto světelné záblesky spolehlivě upoutají pozornost ostatních účastníků silničního provozu i při relativně nízkém jasu. Taková světla si můžete vyrobit sami.
Co potřebujete pro výrobu stroboskopu
K výrobě stroboskopu jsou zapotřebí následující komponenty:
- Samotná světla. Můžete použít hotová světla (například snadno zakoupíte sadu světel pro denní svícení). Můžete si postavit něco domácího (na základě mlhových světel atd.). Stroboskopy jsou samozřejmě postaveny na LED diody. Žárovky nemají smysl, a není to jen otázka spotřeby proudu. Životnost vlákna běžného světelného zdroje závisí na počtu zapnutí a vypnutí. Proto taková lampa nevydrží dlouho v režimu blikání.
- Řídicí deska. Může být postaven na různých prvcích.
- Další prvky - Pojistka a spínač (odjišťovací tlačítko nebo přepínač). Pojistku lze použít jako záložní prvek, pokud je ve vozidle k dispozici, nebo lze dodat další prvek. Přepnutí není povinné, ale je velmi žádoucí. Stroboskop musí být možné vypnout (např. aby neobtěžoval dopravní policii). Tlačítko nebo přepínač lze namontovat na palubní desku automobilu na libovolné vhodné místo.
K instalaci je zapotřebí zajišťovací nástroj - ten se vybírá na místě v závislosti na způsobu a místě instalace.
Schéma stroboskopu vozidla
Strukturní schéma stroboskopu je znázorněno na obrázku.
Může se mírně lišit, pokud řídicí deska podporuje samostatné ovládání světel na pravé nebo levé straně stroje.
Desku lze zakoupit (např. v internetových obchodech) nebo si ji můžete vyrobit sami. Zvládne to i začínající radioamatér.
S tl494
Řídicí desku lze sestavit s běžným čipem TL494. Jedná se o regulátor PWM, ale lze jej použít i jako generátor pulzů s různými frekvencemi a kmitočty. Parametry jsou řízeny externími prvky.
Pomocí R4 můžete nastavit frekvenci blikání, volbou R3 můžete nastavit délku blikání. Místo nich je možné namontovat víceotáčkové rezistory a nastavit jimi parametry blikání. Jako spínač lze použít jak tranzistory s polem, tak bipolární tranzistory s příslušným odtokovým (kolektorovým) proudem.
Důležité! V tomto a následujících schématech je třeba dbát na omezení proudu přes stroboskop LED - řidič nebo zátěž rezistor. Pokud není k dispozici žádné zařízení nebo obvod pro omezení proudu, musí být do série se svítidlem zapojen rezistor s odpovídajícím odporem a příkonem.
Další možnosti
Velmi jednoduchou řídicí desku lze vyrobit na čipu K561LA7 (zahraniční ekvivalent CD4011A). Tento čip je velmi běžný a stojí pár haléřů. Desku zvládne vyrobit i amatér se základními dovednostmi v oblasti rádiové konstrukce. Frekvence blikání se nastavuje pomocí rezistoru a kondenzátoru. Čím větší je kapacita a odpor, tím méně často bliká. Frekvenci můžete přibližně vypočítat podle vzorce F=0,52/(R*C). Dobu blikání lze nakonec nastavit seřízením prvků časovacího řetězu. Další možností je namísto konstantního rezistoru instalovat trimrový rezistor a jeho otáčením zvolit požadovaný režim. Místo K561LA7 můžete použít K176LA7, ale je citlivější na napájecí napětí. Můžete také použít libovolné čipy řady K176 nebo K561 obsahující prvky NE, AND-NE, OR-NE.
Každý obvod musí mít výstupní tranzistor namontovaný na chladiči.
Obvod lze trochu zkomplikovat přidáním několika součástek a rozdělením nabíjecího a vybíjecího obvodu kondenzátoru. Nyní lze dobu záblesku a pauzy nastavit samostatně.
Lze použít i široce používaný čip NE555 (KR1006VI1). Je určen k sestavování podobných obvodů a má jednoduché zapojení s minimem dalších prvků.
Nejlepších světelných efektů však lze dosáhnout pomocí mikrokontroléru. Můžete použít "dětskou" desku Attiny13 nebo Arduino Nano a přidat pouze výkonový tranzistorový spínač (polní nebo bipolární). Typ tranzistoru si můžete vybrat z tabulky nebo si jej vybrat sami.
| Název tranzistoru | Typ | Nejvyšší odtokový/kolektorový proud, A |
|---|---|---|
| BUZ11A | Polní tranzistor (N) | 25 |
| IRF540NPBF | Pole (N) | 33 |
| BUZ90AF | Pole (N) | 4 |
| 2SA1837 | Bipolární (n-p-n) | 1 |
| 2SB856 | Bipolární (n-p-n) | 3 |
| 2SC4242 | Bipolární (n-p-n) | 7 |
Kód v jazyce Arduino nebo C++ zvládne napsat i začínající programátor. Kontrola Blikání LED je nabízen jako cvičení v prvních hodinách programování mikrokontrolérů. Jakmile si tyto dovednosti trochu osvojíte, můžete přejít k dalšímu rozvoji programu. Pomocí tlačítka s hodinami lze například vytvořit cyklickou frekvenci blikání nebo měnit světelné efekty. Vše je omezeno představivostí vývojáře softwaru.
Na obrázku je ukázka zapojení na Attiny13. Nezapomeňte však, že připojení externích prvků k nožičkám čipu může být různé - přiřazení pinů je softwarově volitelné.
Jak sestavit stroboskop
Montáž začíná výrobou řídicí desky. Ti, kdo se vyznají v domácí technice, si mohou desku navrhnout a vyleptat sami. Pro ostatní je jednodušší sestavit obvod na desce. Deska bez pájky by se neměla používat - Otřesy a nárazy spojené s jízdou automobilem způsobí přerušení kontaktů a poruchu obvodu.
Klíčové tranzistory musí být opatřeny malými chladiči nebo lze připojit externí chladič. Za tímto účelem musí být klíčové prvky umístěny na okraji desky s povrchem pro odvod tepla směrem ven. Po sestavení desky je třeba určit její umístění. S největší pravděpodobností bude namontován v prostoru pod kapotou. Poté je třeba vybrat nebo vyrobit kryt, který desku ochrání před prachem, nečistotami a vlhkostí. Odvod tepla z tranzistorů musí být účinný, proto je nutné. takže balení desky do smršťovací fólie není dobrý nápad.. Pak je třeba zvolit místo instalace ovládacího spínače nebo tlačítka, najít záložní pojistku nebo nainstalovat pomocnou pojistku (vhodné je použít tavné pojistky, které lze instalovat do mezery ve vodiči). Poté je nutné položit vodiče a provést propojení podle schématu zapojení.
Funkční test
Sestavenou desku stroboskopu můžete předběžně otestovat z hlediska funkčnosti, aniž byste ji montovali do vozu. K tomu je třeba místo svítilny zapojit jednu LED diodu do série s rezistorem a napájet ji 12 V (může být ze sítě nebo z autobaterie). Kontrolka LED by měla blikat. Zde lze také desku vyladit výběrem jmenovitých hodnot frekvenčních měničů.
Po dokončení instalace se provede závěrečná zkouška. K tomu použijte přepínač nebo tlačítko pro zapnutí stroboskopu a vizuálně zkontrolujte, zda se objevují záblesky.
Jakých chyb se lze dopustit při výrobě
Většinu chyb lze přičíst nesprávné montáži. Aby se jim předešlo, je třeba při montáži dbát na správné zapojení a pájení elektronických součástek. Pokud je montáž správná a deska je předem zkontrolována, vše začne fungovat, jakmile je připojeno napájení.
Po instalaci stroboskopu je třeba nejprve navštívit stanici dopravní policie a zaregistrovat změny - instalace jakýchkoli světel, která nejsou určena projektem, takový postup vyžaduje. Jinak budete muset jezdit od jednoho stanoviště dopravní policie ke druhému a vybírat pokuty. Nezapomeňte, že instalace červených a modrých blikajících světel je zakázána. Mohou být instalovány pouze na speciálních servisních vozidlech. Neexistuje žádný legální způsob, jak je nainstalovat.