Стробоскоп на pic12f675 своими руками

Собираем автомобильный стробоскоп своими руками

Самым простым способом построить надежную схему на авто будет использование парочки реле от системы индикации поворотов газели, стартерного реле и парочки подстроечных резисторов. Такую схему стробоскопа легко собрать своими руками, при этом не потребуется даже специальных знаний или навыков.

Указанная схема предусматривает подключение к системе дневных огней авто. При желании можно переключать подключенные дневные ходовые огни или мигалки стробоскопа. Преимуществом подобного подхода является отсутствие в схеме чувствительных к перегрузке электронных компонентов. Релюшки, даже в случае перегрузки электроцепи, в большинстве случаев останутся целыми, хотя могут привести к перегоранию предохранителей.

Для построения схемы стробоскопа требуется следующее.

Вначале разбираем корпус реле поворотов и аккуратно удаляем постоянный резистор белого цвета с многочисленными поперечными цветными полосками.
В переменном сопротивлении в 20-25 кОм подпаиваем средний электрод к одному из боковых.
Впаиваем переменное сопротивление вместо удаленного элемента таким образом, чтобы после обратной сборки поворотный шток переменного резистора можно было бы свободно вращать.
Собираем схему, аналогичную процедуру проводим со вторым реле.
Собираем изображенную на рисунке схему, и после подачи питающего напряжения поворотом управляющих штоков, подбираем и синхронизируем частоту мигания лампочек стробоскопа на авто.

Если использовать переменное сопротивление в 450 кОм, частота миганий будет значительно меньше, но для более точного подбора частоты мигания можно подобрать несколько разных сопротивлений и добиться необходимой частоты.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

В этой статье хочу привести не сложную сборку зарядного устройства для автомобильного аккумулятора своими руками. Даже очень простого, оно не содержит ничего лишнего. Ведь часто усложняя схемы мы снижаем её надёжность. В общем тут будет рассмотрено пару вариантов таких простейших автомобильных зарядных, которые можно спаять любому, кто хоть раз чинил кофемолку или менял выключатель в коридоре. Давно меня посетила идея собрать простейшее зарядное устройство для АКБ своего мотоцикла, так как генератор иногда попросту не справляется с зарядкой последнего, особенно тяжело ему приходится зимним утром, когда нужно завести его со стартера. Конечно многие будут говорить что с кик стартера много проще, но тогда АКБ можно вообще выкинуть.

Сборка стробоскопа

После того как схема стробоскопа спаяна, приступают к конечному этапу сборки. Для этого готовят корпус и органическое стекло, в котором предварительно делают несколько отверстий. Выключатель соединяют с держателем батареи. Чтобы мигалка работала и в выключенном состоянии, в разъем можно подключить DC-адаптер.

Необходимые инструменты и компоненты

Для монтажных работ понадобятся такие канцтовары, как маркер и линейка. Из инструментов подготавливают:

плоскогубцы;
отвертку;
нож;
сверла (1, 3, 6 и 7 мм);
сверлильный станок;
дрель;
паяльник.

Кроме этого, на разных этапах работы понадобятся наждачная бумага, припой и флюс.

Самодельный стробоскоп собирают из:

пластикового корпуса;
диодов;
проводов;
микросхемы;
оргстекла;
блока питания;
резистора.

Для крепления деталей между собой понадобятся:

винты 8xM3;
2 маленьких винта для установки переключателя;
металлические держатели 4×10 мм и 4×22 мм.

Дискотечный «карманный» стробоскоп можно использовать и для отлаживания момента УОЗ. Принцип сборки автомобильного прибора немного отличается от аппарата для вечеринок, но работает так же.

Сборка электроники

После пайки элементов микросхемы происходит установка электроники. Подключается выключатель и регулируется частота возникновения импульсов. Отрегулировать этот момент можно будет и в уже собранном приборе, покрутив ручку переменного резистора R3 или другой его разновидности.

Подготовка корпуса

Чтобы прикрепить необходимые детали к корпусу, его нужно подготовить. В пластике сверлятся 4 отверстия и делаются необходимые разъемы, а сама панель окрашивается в нужный цвет. Внутри корпуса закрепляются микросхема, блок питания и элементы переключателя.

Для закрепления светодиодов и оргстекла используются 10-миллиметровые держатели, а 22-миллиметровыми скрепляются все остальные элементы прибора. Чтобы к скрытым элементам мигалки был удобный доступ, в корпусе предусматривают замок, простой для открывания, но надежный, чтобы предотвратить выпадение электронных элементов.

Завершение работ

Пользоваться самостоятельно собранным аппаратом можно как на улице, так и дома. При этом запитываться он может от всех предусмотренных систем снабжения. Некоторые умельцы создают универсальные стробоскопы, то есть такие, которые работают и от батареек, и от электросети.

Для питания аппарата от сети 220 В нужно предусмотреть гальваническую развязку для напряжения, чтобы пользователя не ударило током. Если она не предусмотрена, к прибору во время работы лучше не подходить и не прикасаться к нему.

Стробоскоп на ШИМ-контроллере TL494

Другая вариация сбора своими руками автомобильного стробоскопа на светодиодах построена на базе драйвера ШИМ TL494. Стоимость микросхемы лежит в пределах 10 – 20 рублей за штуку, поэтому дефицитной ее не назовешь. Кроме этого, извлечь требуемый компонент можно из старого блока питания ATX от персонального компьютера.

Как и в предыдущем случае, излучателем управляет MOSFET-транзистор. Здесь он может быть любого типа, отвечающего двум требованиям:

Номинальный ток – от 2А;
внутренняя структура – N-типа.

Примеры подходящих полевиков: AP15N03GH или IRLZ44NS.

Подстроечным резистором VR1 устанавливается скважность работы (длительность вспышек), а VR2 – их частота. Удобнее применять потенциометры с линейной зависимостью, так процесс настройки выполнять гораздо проще

Источником света на данной схеме стробоскопа выступает один мощный светодиод. Чтобы подключить 12 вольтную светодиодную ленту, резистор R6 необходимо удалить, установив вместо него перемычку.

Остальные элементы схемы светодиодного стробоскопа могут быть любыми с указанными номиналами.

Печатная плата устройства

Минимизировать размер конструкции можно с помощью SMD-компонентов. Некоторые начинающие радиолюбители стараются избегать их применения, считая, что монтаж мелких деталей слишком трудозатратен. И напрасно! Немного практики поможет без труда справиться с этой задачей. Зато результат станет отличной наградой за проявленное терпение.

Образец реализации печатной платы светодиодного стробоскопа показан на рисунке.

Здесь применен двухсторонний метод разводки. Сверху устанавливаются крупные радиоэлементы: микросхема, клеммники и электролитические конденсаторы, снизу резисторы и конденсаторы типоразмера 1206, светодиоды типоразмера 0805, MOSFET-транзистор в корпусе DPAK. Регулирующие резисторы заменены на подстроечные. Это было сделано для уменьшения конструкции.

Внешний вид платы готового устройства с обоих ракурсов представлен ниже. Для переноса на фольгированный текстолит рисунка с дорожками, применялся метод ЛУТ. Травление производилось в водном растворе хлорного железа.

При желании своими руками повторить схему стробоскопа на светодиодах, можно воспользоваться проектом для трассировщика Sprint Layot, изменив его при необходимости по собственным потребностям. Скачать файл проекта.

Рассмотрение в статье схемы стробоскопов отличаются простотой и низкой стоимостью электронных компонентов. Общая стоимость материалов обойдется в десятки раз меньше, если приобретать готовый стробоскоп на светодиодах. Кроме того, пользоваться самодельным прибором намного приятнее, а полученный в процессе работы опыт незаменим и бесценен.

Схема устройства и принцип работы

После подачи тока через провода питания конденсатор очень быстро зарядится через резистор. Когда будет достигнут определенный порог заряда, через резистор напряжение будет поступать на открывающийся контакт транзистора. Здесь сработает реле. Когда реле замкнется, оно создаст цепь из тиристора, светодиода и конденсатора. Затем через делитель импульс попадет на управляющий вывод тиристора. Далее тиристор откроется, а конденсатор разрядится на светодиоды. В результате стробоскоп, своими руками изготовленный, ярко вспыхнет.

Через резистор и тиристор базовыевывод транзистора соединяется с общим проводом. Из-за этого транзистор закроется, а реле отключится. Время свечения светодиодов увеличивается, так как контакт разрывается не сразу. Но контакт разорвется, а тиристор будет обесточен. Схема вернется в базовое положение, пока не поступит новый импульс.

Изменяя емкости конденсатора, можно менять время свечения. Если выбрать конденсатор большей емкости, то светодиодный стробоскоп, своими руками изготовленный, будет ярче и дольше светиться.

Схема стробоскопа своими руками

Для получения коротких вспышек света нужен генератор импульсов, я разработал его на основе микроконтроллере PIC12F675. Программа написана на ассемблере, скачать можно в конце статьи. Ниже представлена схема стробоскопа своими руками:

В схеме имеется два переменных резисторам R2, R3, для регулировки частоты и длительности импульсов соответственно. Полевой транзистор VT2 коммутирует светодиодную матрицу. Частота регулируется от 28 до 100 Гц, длительность от 50 до 500 мкс, этих пределов достаточно для наблюдения стробоскопических эффектов. При увеличении длительности импульсов, общая картина эффекта смазывается, из-за того что объект значительно смещается за время вспышки. Для качественного наблюдения эффектов, нужно уменьшать длительность импульсов, но при этом будет падать освещенность.

Генератор собран на односторонней печатной плате, все элементы стробоскопа закреплены на текстолитовой пластине. Светодиод прикреплен к прямоугольной алюминиевой пластине, которая выступает в качестве радиатора. Мощность, выделяемая на матрице во время работы стробоскопа невелика, так как импульсы имеют малую длительность. Для питания стробоскопа я использовал блок питания на 12В и 2А, максимальный ток потребления составил 0,4А.

В качестве генератора также можно использовать готовый модуль, который можно приобрести в Китае (ссылка в конце статьи). Модуль имеет ЖК-дисплей, отображающий параметры сигнала, и кнопки, с помощью которых можно регулировать частоту импульсов и коэффициент заполнения в процентах. Для частоты 50 Гц минимальная длительность импульса составит 200 мкс (коэфф. заполнения 1%), для 100 Гц соответственно 100мкс (коэфф. заполнения 1%), что в принципе достаточно для наблюдения стробоскопических эффектов.

С помощью стробоскопа собранного своими руками я наблюдал эффект остановки лопастей вентилятора, о чем писал выше. Кроме этого, можно зажать в патроне дрели табличку с надписью, и также наблюдать ее остановку или медленное вращение.

Еще один интересный стробоскопический эффект – это левитация воды. Для его наблюдения я дополнительно приобрел в Китае электромагнитный насос высокого давления от кофемашины, мощностью 56 Вт (ссылка в конце статьи). Питается насос переменным напряжением 220В. Главной особенностью насоса является то, что он перекачивает воду отдельными порциями с частотой сети 50 Гц. Если направить свет стробоскопа на падающую струю воды от насоса, то можно увидеть висящие в воздухе капли воды, просто невероятное зрелище. Регулируя частоту вспышек можно добиться плавного движения капель вниз или вверх, при этом капли возвращаются обратно в насос, как будто перемещаются назад во времени.

Также с помощью стробоскопа можно увидеть колебания диффузора динамической головки. Для этого я взял низкочастотный динамик 35гдн-1-8 и подал на него переменное напряжение 7В от обычного понижающего трансформатора. При этом диффузор колеблется с частотой сети 50 Гц.

Собрать стробоскоп своими руками не составляет труда, схема достаточно простая. Все стробоскопические эффекты, которые я повторил, можно посмотреть в видеоролике ниже:

Комплектующие для сборки стробоскопа: Повышающий модуль 150 Вт Светодиодная матрица 100 Вт Электромагнитный насос 56 Вт Электромагнитный насос 16 Вт Модуль генератора ШИМ

Печатная плата в формате Sprint Layout 6 Прошивка и исходник

Настройка

Стробоскоп для дискотеки можно настроить при помощи таймера LM555, используя ручку для регулировки частоты вспышек. Яркость лучей зависит от ламп, установленных в приборе. Если аппарат запрограммирован на мерцание, то теплоотводы на него не ставятся.

Чтобы при помощи стробоскопа установить момент зажигания (УОЗ), автомобиль нужно завести и оставить работать на холостых оборотах. Нужно учесть, что вспышки должны попадать во все нужные места и освещать их. Например, за точку П (подвижную) принимают отметку на коленвале, а за точку Н (неподвижную) – на двигателе.

Клеммы стробоскопа подключаются к двигателю, а «микромолнию» аппарат испускает тогда, когда происходит искрообразование в запальной свече цилиндра. Чтобы мигалка не вышла из строя и показывала правильные данные, ее нужно периодически отключать, продолжительность таких перерывов должна равняться времени, в течение которого аппарат работал.

Назначение стробоскопа, детали, которые понадобятся для его изготовления

Стробоскоп для установки зажигания служит для того, чтобы автолюбитель смог настроить правильность и своевременность подачи электрического тока, который образует искру. Она служит для воспламенения зажигательной смеси в камере сгорания цилиндров бензиновых силовых агрегатов.

В специализированных магазинах это приспособление стоит от 1 000 рублей до 7 000. Поэтому в целях экономии средств лучше сделать самодельный стробоскоп для установки зажигания своими руками. На его сборку (делал самостоятельно), нужно будет потратить сумму до 500 рублей.

Вообще стробоскоп представляет из себя простейшую схему и конструкцию. В его основе лежит принцип воздействия искры на лед лампочки, которые можно взять из любого фонарика. Таким образом, легко выставить угол зажигания, которое будет идеально отвечать требованиям по своевременному и полному воспламенению топливной смеси.

Рассмотрим перечень деталей, которые понадобятся для того чтобы легко сделать самостоятельно стробоскоп:

транзистор, имеющий маркировку КТ 315;
тиристор, который имеет маркировку КУ 112 А;
медные провода;
фонарик на диодных лампочках (их должно быть не меньше 6 штук, можно больше);
таймер, используется для некоторых самодельных стробоскопов;
низкочастотный диод, имеющий маркировку V 2;
резисторы, с силой 0.125 Вт;
реле, которое имеет индекс RWH/SH-112D;
шнур длиной в 1 метр для питания прибора;
основа для сбора микросхемы, изготовленная из изолирующего специального материала;
специальные клеммы (зажимы).

Вот какие составные части понадобятся для того чтобы осуществить монтаж стробоскопа своими руками. Их можно приобрести в специальных магазинах, либо на радиорынках.

Схема простейшего стробоскопа выглядит таким образом:

Подключение светодиодной ленты к Ардуино

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Arduino Nano могут управлять не только электродвигателями. Они используются также для светодиодных лент. Но так как выходные ток и напряжение платы недостаточны для прямого подключения к ней полосы со светодиодами, то между контроллером и светодиодной лентой необходимо устанавливать дополнительные приспособления.

Через реле

Реле подключается к устройству на цифровой выход. Полоса, управляемая с его помощью имеет только два состояния — включенная и выключенная. Для управления red-blue-green ленточкой необходимы три реле. Ток, который может контролировать такое устройство, ограничен мощностью катушки (маломощная катушка не в состоянии замыкать большие контакты). Для подсоединения большей мощности используются релейные сборки.

С помощью биполярного транзистора

Для усиления выходного тока и напряжения можно использовать биполярный транзистор. Он выбирается по току и напряжению нагрузки. Ток управления не должен быть выше 20 мА, поэтому подается через токоограничивающее сопротивление 1 – 10 кОм.

Транзистор лучше применять n-p-n
с общим эмиттером. Для большего коэффициента усиления используется схема с несколькими элементами или транзисторная сборка (микросхема-усилитель).

С помощью полевого транзистора

Кроме биполярных, для управления полосами используются полевые транзисторы. Другое название этих приборов – МОП или MOSFET-transistor.

Подключается элемент через токоограничивающее сопротивление. Кроме того, он чувствителен к помехам, поэтому выход контроллера следует соединить с массой резистором в 10 кОм.

С помощью плат расширения

Подключение Arduino

Это может быть Wi-Fi или Bluetooth, драйвер управления электродвигателем, например, модуль L298N или эквалайзер. Они предназначены для управления нагрузками разной мощности и напряжения. Такие устройства бывают одноканальными – могут управлять только монохромной лентой, и многоканальными – предназначены для устройств RGB и RGBW, а также лент со светодиодами WS 2812.

СТРОБОСКОП СВОИМИ РУКАМИ

Зачем нужен стробоскоп? Автолюбитель, с помощью стробоскопа сможет в течение нескольких минут проверить и отрегулировать зажигание на своем автомобиле, а также проверить работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов опережения. Представляется интересным, спаять такой прибор своими руками. Конечно импульсные лампы обеспечивают высокую яркость вспышек, но у них ограниченный срок службы, поэтому выбор пал на светодиоды. LED приборы служат очень долго, но яркость их свечения меньше, что вынуждает использовать в излучателе группу из нескольких штук.

Для синхронизации вспышек с моментом ВМТ использован индуктивный датчик. Такой датчик стабильнее емкостного. Принципиальная схема стробоскопа показана на рисунке. Его основа – микроконтроллер. Контроллер обеспечивает защиту светодиодов от повреждения в случае аварийного превышения напряжения питания.

Максимально допустимый ток — 1 А. Защиту обеспечивает микроконтроллер, контролируя напряжение питания. Через делитель напряжения R3, R4 напряжение, пропорциональное питанию, подается на вход PB1 микроконтроллера. Номиналы делителя подобраны так, что при превышении значения 18 В контроллер прекращает формирование импульсов, предохраняя светодиоды от повреждения. Диод VD1 защищает стробоскоп от ошибочной перемены полярности напряжения питания.

В неподвергавшейся программированию микросхеме записан калибровочный байт, который должен остаться неизменным. Если микросхема подвергалась программированию или стиранию, следует вновь считать калибровочный байт в программаторе и записать его в старший и младший разряды слова по адресу $1FF. В файл программы калибровочный байт не включен, т.к. он индивидуален для каждого экземпляра микроконтроллера. Прошивка для микроконтроллера и чертёж печатной платы стробоскопа в архиве. Транзистор BUZ71A можно заменить аналогичным полевым транзистором с допустимым импульсным током стока не менее 3А, например IRLZ14, IRL510, IRL530N. Светодиод — любой мощный.

Катушка стробоскопа мотается на кольцевом феррите с внутренним диаметром 12 мм 2000НМ. Наружный диаметр не критичен, а внутренний должен превышать диаметр высоковольтного провода к свече зажигания на несколько миллиметров. Расколоть кольцо такого размера не сложно, но можно приобрести два одинаковых кольца и сточить половину каждого из них на наждаке, добиваясь по возможности плотного, с минимальным зазором, прилегания торцов получившихся полуколец. Потом нужно намотать на нем катушку из 100 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1…0,2 мм. Половинки датчика вклеивают в углубления губок бельевой прищепки подходящего размера с помощью силиконового автогерметика. Выводы катушки подпаивают к двухпроводному экранированному кабелю длиной около метра, экранирующую оплетку припаивают к корпусу зажима. Для самодельного автомобильного стробоскопа подойдет подходящий по размерам корпус от фонарика.

Размеры печатной платы стробоскопа могут быть еще меньше, если использовать микроконтроллер, полевой транзистор и резистор R6 в корпусах для поверхностного монтажа. Стробоскоп не требует налаживания. Убедиться в его работоспособности можно, если отпаять от платы датчик и замкнуть точку соединения резисторов R1 и R2 с цепью питания +14 В. В момент замыкания светодиод кратковременно вспыхнет. Если на работающем двигателе прибор работает плохо, снимите зажим с датчиком с высоковольтного провода и разверните его. Эдуард Я.

Обсудить статью СТРОБОСКОП СВОИМИ РУКАМИ

ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Простая схема и фотки проверенного светодиодного индикатора напряжения для аккумуляторов.