Schéma výroby jednoduchého stroboskopu na LED
Niektorí majitelia automobilov (tuningoví nadšenci) si do svojich vozidiel dodatočne inštalujú zdroj blikajúceho svetla - stroboskop. Nie je to veľmi správny názov; v technike je stroboskop zariadenie na meranie rýchlosti vizuálnym porovnaním s frekvenciou zábleskov. Ale názov sa ujal, termín je zaužívaný.
V reálnom živote stroboskop zvyšuje viditeľnosť vozidla aj v noci a za zhoršených poveternostných podmienok. Je to spôsobené osobitosťami ľudského vnímania. Naše zmysly vrátane očí si rýchlejšie všimnú zmenu signálu ako jeho intenzitu. Preto svetelné záblesky spoľahlivo upútajú pozornosť ostatných účastníkov cestnej premávky aj pri relatívne nízkom jase. Takéto svetlá si môžete vyrobiť sami.
Čo potrebujete na výrobu stroboskopu
Na výrobu stroboskopu sú potrebné tieto komponenty:
- Samotné svetlá. Môžete použiť hotové svetlá (napríklad je ľahké kúpiť sadu denných svetiel). Môžete si vytvoriť niečo domáce (na základe hmlových svetiel atď.). Samozrejme, stroboskopy sú postavené na LED diódy. Žiarovky nemajú zmysel a nie je to len otázka spotreby prúdu. Životnosť vlákna bežného svetelného zdroja závisí od počtu zapnutí a vypnutí. Preto takéto svietidlo nevydrží dlho v režime blikania.
- Riadiaca doska. Môže byť postavený na rôznych prvkoch.
- Ďalšie prvky - Poistka a spínač (odisťovacie tlačidlo alebo prepínač). Poistka sa môže použiť ako záložný prvok, ak je vo vozidle k dispozícii, alebo sa môže dodať ďalší prvok. Prepnutie nie je povinné, ale je veľmi žiaduce. Stroboskop sa musí dať vypnúť (napr. aby neobťažoval dopravnú políciu). Tlačidlo alebo prepínač možno namontovať na palubnú dosku vozidla na ľubovoľné vhodné miesto.
Na inštaláciu je potrebný uzamykací nástroj, ktorý sa vyberá na mieste v závislosti od spôsobu a miesta inštalácie.
Schéma stroboskopu vozidla
Schéma štruktúry stroboskopu je znázornená na obrázku.
Môže sa mierne líšiť, ak riadiaca doska podporuje samostatné ovládanie svetiel na pravej alebo ľavej strane stroja.
Dosku si môžete kúpiť (napr. v internetových obchodoch) alebo si ju môžete vyrobiť sami. Zvládne to aj začínajúci rádioamatér.
S tl494
Riadiaca doska môže byť zostavená s bežným čipom TL494. Je to regulátor PWM, ale môže sa používať aj ako generátor impulzov s rôznymi frekvenciami a kmitočtami. Parametre sú riadené externými prvkami.
Nastavením hodnoty R4 možno nastaviť frekvenciu blikania, nastavením R3 možno nastaviť trvanie blikania. Namiesto nich je možné namontovať viacotáčkové rezistory a nastaviť parametre blikania pomocou nich. Ako spínač sa môžu použiť tak tranzistory s efektom poľa, ako aj bipolárne tranzistory s vhodným odtokovým (kolektorovým) prúdom.
Dôležité! V tejto a nasledujúcich schémach musíte dbať na obmedzenie prúdu cez LED stroboskop - vodič alebo záťaž rezistor. Ak nie je k dispozícii žiadne zariadenie alebo obvod na obmedzenie prúdu, musí sa do série so svietidlom zapojiť rezistor s príslušným odporom a výkonom.
Ďalšie možnosti
Veľmi jednoduchú riadiacu dosku možno vyrobiť na čipe K561LA7 (zahraničný ekvivalent CD4011A). Tento čip je veľmi bežný a stojí pár centov. Dosku môže vyrobiť aj amatér so základnými zručnosťami v oblasti rádiovej konštrukcie. Frekvencia blikania sa nastavuje pomocou rezistora a kondenzátora. Čím väčšia je kapacita a odpor, tým menej často bliká. Frekvenciu môžete približne vypočítať pomocou vzorca F=0,52/(R*C). Dobu blikania možno nakoniec nastaviť nastavením prvkov časovej reťaze. Ďalšou možnosťou je nainštalovať namiesto konštantného rezistora trimovací rezistor a jeho otáčaním zvoliť požadovaný režim. Namiesto K561LA7 môžete použiť K176LA7, ktorý je však citlivejší na napájacie napätie. Môžete tiež použiť ľubovoľné čipy série K176 alebo K561 obsahujúce prvky NE, AND-NE, OR-NE.
Každý obvod musí mať výstupný tranzistor namontovaný na chladiči.
Obvod sa dá trochu skomplikovať pridaním niekoľkých súčiastok a rozdelením nabíjacích a vybíjacích obvodov kondenzátora. Teraz možno časy záblesku a pauzy nastaviť samostatne.
Možno použiť aj široko používaný čip NE555 (KR1006VI1). Je určený na vytváranie podobných obvodov a má jednoduché pripojenie s minimom ďalších prvkov.
Najlepšie svetelné efekty sa však dajú dosiahnuť pomocou mikrokontroléra. Môžete použiť "detskú" dosku Attiny13 alebo Arduino Nano a pridať iba výkonový tranzistorový spínač (poľný alebo bipolárny). Typ tranzistora si môžete vybrať z tabuľky alebo si ho vybrať sami.
| Názov tranzistora | Typ | Najvyšší odtokový/kolektorový prúd, A |
|---|---|---|
| BUZ11A | Tranzistor s poľovým efektom (N) | 25 |
| IRF540NPBF | Pole (N) | 33 |
| BUZ90AF | Pole (N) | 4 |
| 2SA1837 | Bipolárne (n-p-n) | 1 |
| 2SB856 | Bipolárne (n-p-n) | 3 |
| 2SC4242 | Bipolárne (n-p-n) | 7 |
Kód v jazyku Arduino alebo C++ môže napísať aj začínajúci programátor. Kontrola Blikanie LED sa ponúka ako cvičenie na prvých hodinách programovania mikrokontrolérov. Keď si tieto zručnosti trochu osvojíte, môžete prejsť k ďalšiemu rozvoju programu. Je možné napríklad vytvoriť cyklickú frekvenciu blikania pomocou tlačidla hodín alebo meniť svetelné efekty. Všetko je obmedzené predstavivosťou vývojára softvéru.
Na obrázku je znázornený vzorový obvod Attiny13. Nezabudnite však, že pripojenie externých prvkov k nohám čipu môže byť rôzne - priradenie pinov je softvérovo voliteľné.
Ako zostaviť stroboskop
Montáž sa začína výrobou riadiacej dosky. Tí, ktorí sa vyznajú v domácej technológii, si môžu dosku navrhnúť a vyleptať sami. Pre ostatných je jednoduchšie zostaviť obvod na doske. Doska bez spájky by sa nemala používať - Otrasy a otrasy spojené s jazdou autom spôsobia prerušenie kontaktov a zlyhanie obvodu.
Kľúčové tranzistory musia byť vybavené malými chladičmi alebo sa môže pripojiť externý chladič. Na tento účel musia byť kľúčové prvky umiestnené na okraji dosky tak, aby ich plochy na odvod tepla smerovali von. Po zostavení dosky je potrebné určiť jej umiestnenie. S najväčšou pravdepodobnosťou bude namontovaný v priestore pod kapotou. Potom je potrebné vybrať alebo vyrobiť kryt, ktorý bude chrániť dosku pred prachom, nečistotami a vlhkosťou. Odvod tepla z tranzistorov musí byť účinný, preto takže zabalenie dosky do zmršťovacej fólie nie je dobrý nápad.. Potom je potrebné vybrať miesto inštalácie ovládacieho spínača alebo tlačidla, nájsť záložnú poistku alebo nainštalovať pomocnú poistku (vhodné je použiť tavné prvky, ktoré sa dajú nainštalovať do medzery v kábli). Potom je potrebné položiť vodiče a vytvoriť spoje podľa schémy zapojenia.
Funkčný test
Zostavenú dosku stroboskopu môžete predbežne otestovať na funkčnosť bez toho, aby ste ju namontovali na vozidlo. Ak to chcete urobiť, namiesto baterky zapojte jednu LED diódu do série s rezistorom a napájajte ju 12 V napätím (môže byť zo sieťového zdroja alebo z autobatérie). LED dióda by mala blikať. Dosku tu môžete vyladiť aj výberom menovitých hodnôt frekvenčných ovládačov.
Po dokončení inštalácie sa vykoná záverečná skúška. Na tento účel použite prepínač alebo tlačidlo na napájanie stroboskopu a vizuálne skontrolujte, či nedochádza k zábleskom.
Aké chyby sa môžu vyskytnúť pri výrobe
Väčšinu chýb možno pripísať nesprávnej montáži. Aby sa im predišlo, treba pri montáži dbať na správne zapojenie a spájkovanie elektronických súčiastok. Ak je montáž správna a doska je vopred skontrolovaná, všetko začne fungovať hneď po pripojení napájania.
Po inštalácii stroboskopu je potrebné v prvom rade navštíviť stanicu dopravnej polície a zaregistrovať zmeny - inštalácia akýchkoľvek svetiel, ktoré nie sú určené projektom, si takýto postup vyžaduje. V opačnom prípade budete musieť jazdiť od jedného stanovišťa dopravnej polície k druhému a vyberať pokuty. Nezabudnite, že inštalácia červených a modrých blikajúcich svetiel je zakázaná. Môžu sa inštalovať len na špeciálne servisné vozidlá. Neexistuje žiadny legálny spôsob ich inštalácie.