LED СТРОБОСКОП НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ






МЕНЮ

LED СТРОБОСКОП НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

Проект представляет собой простой стробоскоп для управления светодиодами высокой мощности. Выходной драйвер обеспечивает ограничение тока, подходящее для использования либо со светодиодами 350 мА / 1 Вт, либо со светодиодами 700 мА / 3 Вт, но можно с небольшой доработкой подключить и более мощные. Четыре перемычки обеспечивают возможность изменения ширины импульса, интервала повтора строба и одиночной или двойной стробоскопической вспышки. Также имеется вход запрета стробоскопа, который можно использовать для остановки импульса с помощью переключателя. Готовый код имеет тайминги по умолчанию, которые легко настраиваются путем редактирования значений в EEPROM PIC во время программирования.

Схема стробоскопа на микроконтроллере PIC

В схеме предусмотрена функция стробоскопа с возможностью выбора режимов работы перемычкой. Прошивка обеспечивает точное управление выходным импульсом строба, в то время как вход запрета позволяет внешнему сигналу или переключателю запрещать работу.

Интервал стробирования можно настроить с помощью 4 перемычек на 1, 2, 3 или 4 секунды; время включения строба 30 мс или 100 мс, а также одиночный или двойной стробоскопический импульс. Данные хранятся в PIC EERPOM и могут быть настроены по мере необходимости.

Светодиоды высокой мощности нуждаются в питании от источника тока, чтобы поддерживать постоянный фиксированный ток через светодиод. Здесь использовался простой линейный ограничитель тока на Q1 и Q2. Поскольку светодиод управляется очень короткими импульсами и относительно длинными интервалами между ними, средняя рассеиваемая мощность мала, и ни светодиод, ни выходной MOSFET не требуют радиаторов.

Резисторы R2 + R3 устанавливают ограничение по току. При R2 = 1 Ом и перемычке для R3 ток установлен на 700 мА. Использование резистора 1 Ом для R2 и R3 (всего 2 Ом) устанавливает ограничение на 350 мА.

LED подключается между положительным источником питания и стоком полевого МОП-транзистора Q2 логического уровня. Исток Q2 подключается к земле через R2 + R3. Когда Q2 включается, ток, проходящий через резисторы R2 + R3, вызывает падение напряжения на них. Закон Ома V = I x R. База Q1 подключена к резисторам, и когда напряжение достигает примерно 0,7 В, Q1 начинает включаться. Коллектор Q1 подключен к затвору Q2, так что при включении он подтягивает напряжение на затворе Q2 к земле, что начинает отключать Q2. Это устанавливается в точке, где постоянный ток проходит через R2 / R3. Светодиод может быть установлен на печатной плате или вне платы через разъем CN3. Конденсатор C1 используется для развязки шины питания 5 В. Конденсаторы C2 и C4 требуются стабилизатору напряжения для стабилизации выхода. В оригинальной конструкции используется стабилизатор LDO LM2931-5.0, разработанный для автомобилей. Он выдерживает подключение с обратной полярностью и скачки напряжения 60 вольт на входе. Конечно можете заменить на другие, например 78L05. Если используете 78L05, минимальное входное напряжение должно составлять 7,5 В.

Вольтаж должен быть в пределах от 5,5 до 9 вольт. Блок питания должен обеспечивать ток свыше 700 мА, поэтому подходит любой БП с номиналом 1 А или больше. Можете использовать батареи для питания схемы, но они должны будут обеспечивать высокие токи, необходимые для светодиода. Перезаряжаемые литиевые аккумуляторные батареи на 7,2 В, используемые с радиоуправляемыми моделями, идеально подходят для этого стробоскопа.

Вход GPIO5 в PIC функционирует как запрет стробоскопа. Когда на входе удерживается низкий уровень, выход строба запрещается. Если не нужна эта функция, можете убрать резисторы R5 и R6 и оставить контакт отключенным. 

Перемычки выбора режима

Режимы работы стробоскопа выбираются с помощью блока перемычек JP1. Если создаете стробоскоп для конкретного устройства, то можете захотеть подключить входы к земле по мере необходимости, а не вставлять коннектор перемычек.

Конструкция будет работать со светодиодами 350 мА или 700 мА. Если используется светодиод 350 мА, установите в R2 / R3 резисторы 1 Ом, 0,25 Вт, 1%. Если используется светодиод на 700 мА, замените один из резисторов перемычкой и используйте резистор 1 Ом, 0,6 Вт и 1% для другого.

   

Нет необходимости использования радиаторов на светодиодах и выходном полевом МОП-транзисторе за счет очень короткого рабочего цикла. Важно не позволять светодиоду оставаться включенным постоянно либо из-за неисправности, либо из-за изменения на максимум ширины импульса / частоты повторения.

Вы можете подключить до трех светодиодов последовательно, используя CN3 для внешнего подключения. Входное напряжение блока питания должно быть больше суммы прямых напряжений светодиодов +1 вольт. Например если используете два белых светодиода с прямым напряжением 3,6 вольт, входное напряжение источника питания должно быть: 2 x 3,6 вольт + 1 вольт = 8,2 вольт. В этом случае идеально подойдет источник питания на 9 вольт. Для трех последовательно соединенных светодиодов используйте блок питания на 12 В.

Типы полевых МОП-транзисторов

Эта схема разработана на основе полевого МОП-транзистора с логическим уровнем Q2, который имеет пороговое напряжение затвора около 2,5 В. Стандартные МОП-транзисторы без логического уровня с более высокими пороговыми напряжениями затвора не могут включиться в достаточной степени, чтобы обеспечить ток 700 мА для светодиода. Хотя светодиод будет гореть и может казаться очень ярким, он не будет работать при желаемом токе 700 мА.

Тестировалась схема с STP36NF06L, STP20NF06L и NTD5867NL. NTD5867NL поставляется в корпусах IPAK-369D со сквозным отверстием и DPAK smd, поэтому не подходит для компоновки данной печатной платы.

Режимы работы стробоскопа

Ширина импульса, интервал и режим строба выбираются пользователем с помощью блока перемычек JP1. Есть два режима стробирования, одиночный и двойной импульс. Двойной режим имеет (по умолчанию) время паузы 175 мс между двумя импульсами. Как показано на диаграмме, интервал измеряется от конца одной группы импульсов до начала следующей группы.

Все таймеры для ширины импульса, интервала и двухрежимного интервала настраиваются путем редактирования значений в EEPROM PIC перед записью HEX в PIC. Это легко сделать, просто загрузите HEX-файл из раздела загрузки прошивки в приложение-программатор. Отредактируйте значения в EEPROM, как показано ниже, а затем запишите код и данные EEPROM в PIC.

Предположим, нужна ширина импульса 40 мс (40 x 1 мс) и интервал 1,3 секунды (13 x 100 мс), установим данные в адресе от 00 до 28 (40 десятичных = 28 шестнадцатеричных). Для интервала 1,3 секунды измените данные в адресе 03 на 0D (13 десятичное = шестнадцатеричное 0D).

Значения, показанные в приведенном примере, являются значениями по умолчанию при загрузке прошивки. Если не измените их, схема будет использовать эти тайминги.

Преобразование десятичных значений в шестнадцатеричные

В зависимости от программатора значения, которые нужно ввести, вероятно, будут в шестнадцатеричном формате. Самый простой способ преобразовать десятичные значения в шестнадцатеричный - через Google. Префикс 0x в результате просто говорит, что значение является шестнадцатеричным.

Прошивка контроллера

С этой схемой можно использовать микроконтроллер PIC 12F629 или 12F675. Один и тот же код прошивки используется с любым из них. Загрузите необходимые файлы из архива. Файл HEX готов к программированию прямо в PIC. Файл asm - это исходный код, который можете изменить или просто просмотреть как он работает.

Сборка стробоскопа

Когда соберете плату в соответствии со схемой, подключите питание к плате и проверьте напряжение между контактами 1 и 8 разъема IC1. Должно быть от 4,9 до 5,1 вольт, если не будет работать - выясните причину и устраните неисправность.

Светодиод припаян к медной стороне печатной платы. Убедитесь, что клеммы анода и катода правильно подключены. Не смотрите прямо на светодиод при тестировании и эксплуатации. Интенсивный световой поток может повредить глаза.

А это полностью собранная плата с питанием, подключенным к CN1, и герконовым переключателем, подключенным к входу блокировки стробоскопа CN2.

Для схемы светодиодного стробоскопа в идеале требуется источник питания постоянного тока в диапазоне от 5,5 до 9 вольт и рассчитанный на 1 ампер или более. С указанным регулятором LDO можете использовать 4 батареи AA большой емкости по 1,5 В (не перезаряжаемые NiMH, поскольку выходного напряжения 4,8 В недостаточно для правильной работы). Схему более сложного стробоскопа с ЖК дисплеем смотрите по ссылке.

   Форум по схеме





   Светодиоды



Лабораторный БП 0-30 вольт

Драгметаллы в микросхемах

Металлоискатель с дискримом

Ремонт фонарика с АКБ

Восстановление БП ПК ATX

Кодировка SMD деталей

Справочник по диодам

Аналоги стабилитронов









    © 2009-2020, "Электронные схемы самодельных устройств". Электросхемы для самостоятельной сборки радиоэлектронных приборов и конструкций. Полезная информация для начинающих радиолюбителей и профессионалов. Все права защищены.
  • Вход
  • Почта
  • Мобильная версия