Järjestelmä yksinkertaisen stroboskooppivalon tekemisestä LEDillä
Jotkut auton omistajat (tuning-harrastajat) asentavat autoihinsa jälkiasennuksena vilkkuvan valonlähteen eli stroboskooppivalon. Se ei ole kovinkaan oikea nimi; tekniikassa stroboskooppivalo on laite, jolla mitataan nopeutta vertaamalla sitä silmämääräisesti välähdysten taajuuteen. Nimi on kuitenkin vakiintunut, ja termi on vakiintunut.
Todellisessa maailmassa stroboskooppi lisää auton näkyvyyttä myös yöllä ja vaikeissa sääolosuhteissa. Tämä johtuu ihmisen havaitsemisen erityispiirteistä. Aistimme, myös silmämme, havaitsevat signaalin muutoksen nopeammin kuin sen voimakkuuden. Siksi valon välähdykset herättävät luotettavasti muiden tienkäyttäjien huomion, jopa suhteellisen pienellä kirkkaudella. Voit tehdä tällaisia valoja itse.
Mitä tarvitset stroboskooppivalon tekemiseen
Stroboskooppivalon valmistamiseen tarvitaan seuraavat osat:
- Itse valot. Voit käyttää valmiita valoja (esimerkiksi päiväajovalot on helppo ostaa). Voit rakentaa jotain kotitekoista (sumuvalojen tms. perusteella). Stroboskooppivalot on tietysti rakennettu LEDit. Hehkulampuissa ei ole mitään järkeä, eikä kyse ole vain virrankulutuksesta. Tavanomaisen valonlähteen hehkulangan käyttöikä riippuu siitä, kuinka monta kertaa se kytketään päälle ja pois. Siksi tällainen lamppu ei kestä pitkään vilkkuvassa tilassa.
- Ohjauskortti. Se voidaan rakentaa eri elementtipohjille.
- Lisäelementit - Sulake ja kytkin (sulkupainike tai vaihtokytkin). Sulaketta voidaan käyttää varaelementtinä, jos ajoneuvossa on sellainen, tai voidaan toimittaa lisäelementti. Vaihtaminen ei ole pakollista, mutta erittäin toivottavaa. Stroboskooppi on voitava kytkeä pois päältä (esim. liikennepoliisin häiritsemättä jättämiseksi). Painike tai vaihtokytkin voidaan asentaa auton kojelautaan mihin tahansa sopivaan paikkaan.
Asennukseen tarvitaan lukitustyökalu - se valitaan paikan päällä asennustavasta ja -paikasta riippuen.
Ajoneuvon stroboskooppikaavio
Stroboskoopin rakennekaavio on esitetty kuvassa.
Se voi vaihdella hieman, jos ohjauskortti tukee koneen oikean tai vasemman puolen valojen erillistä ohjausta.
Levyn voi ostaa (esim. verkkokaupoista) tai tehdä sen itse. Jopa aloitteleva radioamatööri voi tehdä sen.
tl494:n kanssa
Ohjauskortti voidaan rakentaa yleisellä TL494-sirulla. Se on PWM-säädin, mutta sitä voidaan käyttää myös pulssigeneraattorina eri taajuuksilla ja taajuuksilla. Parametreja ohjataan ulkoisilla elementeillä.
R4:n avulla voit asettaa vilkkumisen taajuuden, ja valitsemalla R3 voit asettaa vilkkumisen keston. Niiden sijaan voidaan asentaa monikierrosvastuksia ja säätää vilkkuparametreja niiden avulla. Sekä kenttävaikutus- että bipolaarisia transistoreja voidaan käyttää kytkimenä sopivalla tyhjennys- (kollektori-) virralla.
Tärkeää! Tässä ja seuraavissa järjestelmissä on kiinnitettävä huomiota LED-stroboskooppivalon kautta kulkevan virran rajoittamiseen - kuljettaja tai painolasti vastus. Jos virranrajoituslaitetta tai -piiriä ei ole käytettävissä, lampun kanssa on kytkettävä sarjaan sopivan resistanssin ja tehon omaava vastus.
Muut vaihtoehdot
K561LA7-sirulla (CD4011A:n ulkomainen vastine) voidaan tehdä hyvin yksinkertainen ohjauskortti. Tämä siru on hyvin yleinen ja maksaa penniäkään. Jopa amatööri, jolla on radioradiorakentamisen perustaidot, voi tehdä taulun. Vilkkumistaajuus asetetaan vastuksen ja kondensaattorin avulla. Mitä suurempi kapasitanssi ja vastus, sitä harvempi vilkkumistaajuus. Voit karkeasti laskea taajuuden kaavalla F=0,52/(R*C). Vilkkumisjakso voidaan lopulta säätää säätämällä ajoitusketjun elementtejä. Toinen vaihtoehto on asentaa vakiovastuksen tilalle trimmerivastus ja valita haluttu tila sitä kääntämällä. K561LA7:n sijasta voit käyttää K176LA7:ää, mutta se on herkempi syöttöjännitteelle. Voit käyttää myös mitä tahansa K176- tai K561-sarjan piiriä, joka sisältää NE-, AND-NE-, OR-NE-elementtejä.
Lähtötransistori on asennettava jäähdytyselementtiin kaikissa piireissä.
Piiristä voidaan tehdä hieman monimutkaisempi lisäämällä muutamia osia ja jakamalla kondensaattorin lataus- ja purkupiirit. Nyt välähdys- ja taukoaikoja voidaan säätää erikseen.
Myös yleisesti käytettyä NE555-sirua (KR1006VI1) voidaan käyttää. Se on suunniteltu samanlaisten piirien rakentamiseen, ja siinä on yksinkertainen liitäntä, jossa on mahdollisimman vähän lisäelementtejä.
Parhaat valaistustehosteet saadaan kuitenkin aikaan mikrokontrollerin avulla. Voit käyttää "vauva" Attiny13- tai Arduino Nano -levyä lisäämällä vain tehotransistorin kytkimen (kenttä tai bipolaarinen). Voit valita transistorin tyypin taulukosta tai valita sen itse.
| Transistorin nimi | Tyyppi | Suurin tyhjennys-/keräinvirta, A |
|---|---|---|
| BUZ11A | Kenttäefektitransistori (N) | 25 |
| IRF540NPBF | Kenttä (N) | 33 |
| BUZ90AF | Kenttä (N) | 4 |
| 2SA1837 | Bipolaarinen (n-p-n) | 1 |
| 2SB856 | Bipolaarinen (n-p-n) | 3 |
| 2SC4242 | Bipolaarinen (n-p-n) | 7 |
Jopa aloitteleva ohjelmoija voi kirjoittaa koodin Arduinolla tai C++:lla. Valvonta LED vilkkuu tarjotaan harjoituksena ensimmäisillä mikrokontrolleriohjelmointikursseilla. Kun hallitset taidot hieman, voit siirtyä ohjelman jatkokehittämiseen. Kellopainikkeella voidaan esimerkiksi rakentaa syklinen vilkkutaajuus tai muuttaa valotehosteita. Kaikkea rajoittaa ohjelmistokehittäjän mielikuvitus.
Kuvassa on esimerkkipiiri Attiny13:lla. Sinun on kuitenkin ymmärrettävä, että ulkoisten elementtien kytkentä piirin jalkoihin voi olla erilainen - nastojen määritys on ohjelmallisesti valittavissa.
Stroboskoopin kokoaminen
Kokoonpano alkaa ohjauspaneelin valmistamisella. Kotitekniikkaan perehtyneet voivat suunnitella ja syövyttää levyn itse. Toisille on helpompaa koota piiri leipälaudalle. Juottamatonta levyä ei saa käyttää - Autolla ajamiseen liittyvä tärinä ja täristys aiheuttaa koskettimien katkeamisen ja virtapiirin pettämisen.
Avaintransistorit on varustettava pienillä jäähdytyslevyillä tai niihin voidaan liittää ulkoinen jäähdytyslevy. Tätä varten avainelementit on sijoitettava levyn reunaan siten, että niiden lämmönpoistopinnat ovat ulospäin. Kun levy on koottu, on määritettävä levyn sijainti. Todennäköisesti se asennetaan konepellin alle. Tämän jälkeen on valittava tai valmistettava suojus, joka suojaa levyä pölyltä, lialta ja kosteudelta. Transistoreiden lämmöntuotto on oltava tehokasta, minkä vuoksi joten levyn kutistepakkaaminen ei ole hyvä idea.. Sitten sinun on valittava, mihin asennat ohjauskytkimen tai -painikkeen, löydettävä varasulake tai asennettava ylimääräinen sulake (on kätevää käyttää sulakkeita, jotka voidaan asentaa johdon aukkoon). Sen jälkeen on tarpeen asentaa johdot ja tehdä kytkennät kytkentäkaavion mukaisesti.
Toiminnallinen testi
Voit alustavasti testata kootun stroboskooppilevyn toimivuutta asentamatta sitä autoon. Tätä varten kytke taskulampun sijasta yksi LED sarjaan vastuksen kanssa ja syötä 12 voltin virta (voi olla verkkovirta tai auton akku). LEDin pitäisi vilkkua. Taulua voidaan virittää myös tässä valitsemalla taajuusohjainten luokitukset.
Lopputesti suoritetaan asennuksen valmistuttua. Voit tehdä tämän käyttämällä vaihtokytkintä tai painiketta, jolla stroboskoopin virta kytketään, ja tarkistamalla silmämääräisesti, ettei se välähdä.
Mitä virheitä valmistuksen aikana voidaan tehdä
Useimmat virheet johtuvat virheellisestä kokoonpanosta. Niiden välttämiseksi on kokoonpanon aikana varmistettava, että elektroniikkakomponenttien johdotukset ja juotokset on tehty oikein. Jos kokoonpano on oikea ja levy on tarkastettu etukäteen, kaikki alkaa toimia heti, kun virta kytketään.
Ensimmäinen asia, joka on tehtävä stroboskoopin asentamisen jälkeen, on käydä liikennepoliisiasemalla rekisteröimässä muutokset - sellaisten valojen asentaminen, joita ei ole tarkoitettu suunnittelussa, edellyttää tällaista menettelyä. Muussa tapauksessa sinun on ajettava liikennepoliisiasemalta toiselle ja kerättävä sakkoja. Muista, että punaisten ja sinisten vilkkuvalojen asentaminen on kielletty. Niitä saa asentaa vain erityishuoltoajoneuvoihin. Niiden asentaminen ei ole laillista.