ستروبوسكوب: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

ستروبوسكوب هو جهاز ينتج ومضات بتردد دقيق. يستخدم هذا في قياس بذرة دوران قرص أو عجلة سريعة الدوران. يصنع ستروبوسكوب تقليدي مع فلاش مناسب ودائرة وامضة. ولكن لإبقاء الأشياء بسيطة وبأسعار معقولة ، فقد استخدمت 25 المصابيح البيضاء 5 مم. أيضًا ، كعقل للنظام ، تم استخدام AtmelAtmega328 في Arduino nano. للحصول على مشروع متطور وفاخر قليلاً ، استخدمت شاشة OLED بقياس 94 بوصة لعرض التردد.

انقر هنا للحصول على صفحة ويكي لتأثير اصطرابي.

فيديو 1

فيديو 2

الخطوة 1: Easy Peasy LED Matrix

جندى 25 مصباحًا بترتيب 5 × 5 لإعطاء شكل مربع جميل. تأكد من محاذاة جميع الأنودات والكاثودات بشكل صحيح بحيث يكون من السهل إنشاء التوصيلات الكهربائية. كما أن السحب الحالي المتوقع كبير. ومن ثم فإن مهمة اللحام المناسبة مهمة.

الق نظرة على الصور. (يتم شرح جزء المكثف أدناه.) الأسلاك الصفراء تمثل الكاثودات ، أي السالب أو الأرضي ويمثل السلك الأحمر جهد الإمداد الذي يكون في هذه الحالة 5 فولت تيار مستمر.

أيضًا ، لا توجد مقاومات حالية مع مصابيح LED. وذلك لأن التيار في tobe يتم توفيره لفترة قصيرة جدًا تقريبًا 500 ميكروثانية في هذه الحالة. يمكن لمصابيح LED التعامل مع هذا النوع من التيار لمثل هذا الوقت الضئيل. أقدر السحب الحالي بـ 100mA لكل مصباح مما يترجم إلى 2.5 أمبير !! هذا كثير من العمل الحالي ووظيفة اللحام الجيدة أمر حيوي.

الخطوة 2: مزود الطاقة

اخترت أن أبقيه بسيطًا ، ومن ثم قمت بتشغيل الجهاز باستخدام بنك طاقة بسيط. وهكذا استخدمت USB الصغير من اردوينو نانو كمدخل للطاقة. ولكن من المستحيل أن يتكيف بنك الطاقة مع السحب الحالي السريع البالغ 2.5 أ. هذا هو المكان الذي نطلق عليه اسم أفضل صديق لنا ، المكثفات. دائرتي بها 13 مكثفا 100microFarad ، وهو ما يترجم إلى 1.3mF وهو عدد كبير. حتى مع مثل هذه السعة الكبيرة ، فإن جهد الدخل ينهار لكن الأردوينو لا يعيد ضبط نفسه وهو أمر مهم.

كمفتاح سريع ، اخترت mosfet N-channel (IRLZ44N على وجه الدقة). يعد استخدام mosfet أمرًا مهمًا لأن BJT لن يكون قادرًا على الاهتمام بمثل هذا التيار الكبير دون حدوث انخفاض كبير في الجهد. سيؤدي انخفاض BJT بمقدار 0.7 فولت إلى تقليل السحب الحالي بشكل كبير. إن قطرة موسفيت 0.14 فولت أرخص بكثير.

تأكد أيضًا من استخدام الأسلاك ذات السماكة الكافية. 0.5 مم سيكون كافياً.

5V- الأنود

الأرض - مصدر موسفيت

الكاثود- استنزاف موسفيت

البوابة- دبوس رقمي

الخطوة 3: واجهة المستخدم - الإدخال

كمدخل ، استخدمت مقياسين للجهد ، أحدهما كضبط دقيق والآخر كضبط خشن. الاثنان منهم يحملان علامة F و C.

المدخل النهائي هو إدخال مشترك لكل من الأواني في شكل

الإدخال = 27x (إدخال خشن) + (إدخال غرامة)

الشيء الوحيد الذي يجب الاهتمام به هو حقيقة أنه لا يوجد ADC محافظ ، وبالتالي فإن 10bit ADC من arduino ستعطي قيمة تتقلب مع 3-4 قيم. بشكل عام ، هذه ليست مشكلة ولكن مضاعفة 27 سيجعل المدخلات جنونية وقد تتقلب من 70 إلى 100 قيمة. إن إضافة حقيقة أن الإدخال يضبط دورة العمل وليس التردد المباشر يزيد الأمور سوءًا كثيرًا.

لذلك قمت بتقييد القيمة بـ 1013. لذلك إذا كانت قراءة الوعاء الخشنة أعلى من 1013 ، فسيتم تعديل القراءة إلى 1013 بغض النظر عما إذا كانت تتقلب من 1014 إلى 1024.

هذا يساعد حقًا على استقرار النظام.

الخطوة 4: الإخراج (اختياري)

كجزء اختياري ، أضفت شاشة OLED إلى جهاز ستروبوسكوب. يمكن استبدال هذا تمامًا بالشاشة التسلسلية لـ arduino IDE. لقد أرفقت الكود الخاص بكل من العرض والشاشة التسلسلية. تساعد شاشة oled لأنها تساعد المشروع على أن يكون محمولًا حقًا. التفكير في جهاز كمبيوتر محمول متصل بمثل هذا المشروع الصغير هو نوع من ترسيخ المشروع ولكن إذا كنت قد بدأت للتو باستخدام اردوينو ، فإنني أوصيك بتخطي الشاشة أو العودة لاحقًا. احرص أيضًا على عدم كسر زجاج الشاشة. يقتله:(

الخطوة 5: الكود

لن تعمل العقول على النظام بدون تعليم مناسب. هنا ملخص قصير للرمز. الحلقة تقوم بإعداد المؤقت. يتم التحكم في تشغيل وإيقاف تشغيل الفلاش بمقاطعة المؤقت وليس بالحلقة. هذا يضمن التوقيت المناسب للأحداث وهذا أمر حيوي لمثل هذه الأداة.

جزء واحد في كلا الرمزين هو وظيفة الضبط. المشكلة التي واجهتها هي أن التردد المتوقع ليس هو نفسه كما توقعت. لذلك قررت أن أكون كسولًا وقمت بفحص ستروبسكوب الخاص بي باستخدام راسم الذبذبات الرقمي ورسمت التردد الحقيقي مقابل التردد ورسمت النقاط في تطبيقي الرياضي المفضل ، Geogebra. عند رسم الرسم البياني ذكرني على الفور بشحن مكثف. لذلك أضفت المعلمات وحاولت ملاءمة العلاج على النقاط.

ألق نظرة على الرسم البياني و HAPPY STROBOSCOPE !!!!!!