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Projeto : Arduino - Estroboscópio com LED
Pessoal, mais um projeto interessante com Arduino : Estroboscópio com LED.
" Estroboscópio consiste num dispositivo óptico que permite estudar e registar o movimento contínuo ou periódico de elevada velocidade de um corpo, com o objetivo de o fazer parecer estacionário.
Com uma luz estroboscópica é possível determinar a frequência de rotação de corpos, pois fazendo coincidir a frequência da iluminação com a do movimento, cada feixe de luz ilumina a mesma fase do movimento, resultando numa aparente imobilidade do corpo em rotação. "
referência : http://pt.wikipedia.org/wiki/Estrobosc%C3%B3pio
Usei um Arduino NANO por ser menor e possível de inseri-lo no Protoboard.
Como iluminação, usei o conjunto de LEDs de uma lanterna barata.
Desmontei a lanterna e montei um cabo maior para o conjunto de LEDs.
Para alimentar os LEDs sem comprometer o Arduino, usei um transistor 12N6LE (FET N-Channel) que eu tinha na minha sucata. Mas pode usar qualquer outro FET N-Channel, desde que tenha o Ic maior do que 1A.
http://www.fairchildsemi.com/ds/RF/RFD12N06RLESM.pdf
No meu caso, alimentei o circuito com +12V e no Protoboard montei um regulador de +5V (7805), mas foi por que eu estava fazendo testes com LEDs de 12V também.
O Sketch, eu adaptei do link de Steve Krane:
http://mehax.blogspot.com.br/2011/02/arduino-stroboscope.html
No estroboscópio dele, ele usa a medição da RPM através da contagem de tempo do Arduino, mas como não estava dando precisão, usei um método empírico que ele mesmo inseriu no programa.
Fiz medições com osciloscópio e a precisão ficou mais razoável do meu jeito.
O projeto pode ser melhorado com uma medição do RPM mais precisa.
Veja o video do Estroboscoópio funcionando com um ventilador ligado:
Veja mais fotos no meu album do Flickr:
https://www.flickr.com/photos/jgustavoam/sets/72157644047557745/
Esse é o Sketch :
===================================================================================
/*
Arduino Nano Strobe Light - Arduino Estroboscópio
CRIADO POR: GUSTAVO MURTA
DATA: 18/04/2014
USANDO ARDUINO NANO - IDE Versão 1.05
E-MAIL: jgustavoam@gmail.com
Permitido o uso público, mas devem-se manter os nomes dos autores.
A tensão lida no Potenciometro é usada para ajustar a frequência do Estroboscópio.
O valor da frequência definida é enviada via serial para o Monitor da IDE.
Montagem do Circuito:
* Conecte um potenciometro de 10K ohms no Pino Analog 0 (A0).
O pino central deve estar ligado ao Pino A0.
Os outros pinos do Pot devem estar ligados ao +5V e ao terra.
Os LEDs da lanterna deven estar ligados assim:
- fio vermelho e laranja ao +5V (Anodos dos LEDs)
- fio marrom ao Dreno do FET
O gate do FET deve estar ligado ao Pino Digital D12
Baseado no projeto de Steve Krave:
http://mehax.blogspot.com.br/2011/02/arduino-stroboscope.html
*/
// Definição da Constante
const int pino_analog = A0; // Pino analogico conectado o pino central do Potenciometro
// Definição das variáveis
float valor_sensor = 1; // Valor lido do Potenciometro = 0 a 1023
float pulso_strobe = 1; // Pulso do Estroboscopio
unsigned long micros_previo = 0; // Variável para contagem de Tempo
unsigned long micros_corrente = 0; // Também usada para contagem de Tempo
unsigned long millis_serial =0; // Usada para atraso - Rotina de envio dos dados para a Serial
float frequencia = 1; // Frequencia
int rpm = 0; // rpm
void setup()
{
Serial.begin(115200); // Inicializa o Monitor Serial com 115200 Baud
pinMode(12, OUTPUT); // Configura Pino Digital 12 como saída
}
void loop()
{
valor_sensor = analogRead(pino_analog); // Mede o valor do potenciometro = 0 a 1023
pulso_strobe = valor_sensor*54 + 400; // Duração do Pulso estroboscopio > Método empírico
micros_corrente = micros(); // Coleta o tempo corrente do Timer
if (micros_corrente > micros_previo + pulso_strobe) // Definição do tempo do laço
{
micros_previo = micros_previo + pulso_strobe; // atraso do Pulso estroboscopio
digitalWrite(12,HIGH); // Acende os LEDs
delayMicroseconds(200); // Duração de tempo do pulso de Luz em microsegundos, varie se desejar
digitalWrite(12,LOW); // Apaga os LEDs
if(millis() > millis_serial + 500) // Atraso de tempo de 500 milisegundos
{
millis_serial=millis();
frequencia = 1000000/pulso_strobe; // Calculo da Frequencia
rpm = frequencia * 60; // Calculo do RPM
Serial.print(" Freq = " ); // Envia para o Monitor Serial o valor da Frequencia e do RPM
Serial.print(frequencia);
Serial.print(" RPM = ");
Serial.println(rpm); }
}
}
}
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E esse é o diagrama eletrônico do Arduino Estroboscópio:
Gustavo Murta (BH)
Comentar
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Comentário de José Gustavo Abreu Murta em 21 março 2023 às 18:14
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Carlos, o transistor funciona como chave nesse circuito. Pode usar o tarnsistor que quiser, desde que a polariação do mesmo esteja correta.
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Comentário de Carlos Biazoto em 21 março 2023 às 14:32
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Muito Legal.
Existe algum impedimento em usar um Transistor NPN (TIP 41 ) no lugar do FET?
Tenho vontade de fazer isso pra ajustar o ponto da minha VW Variant 1600 e tenho material sobrando para fazer isso.
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Moisés , o uso do RTC 1302 não vai dar mais exatidão.
Os tempos são baseados no clock do Arduino.
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Comentário de Moisés Canabarro em 29 setembro 2015 às 12:09
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Olá, tenho uma dúvida. Vou montar o projeto porém se eu usar um módulo RTC 1302 isso melhoraria no quesito exatidão?
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Você esta alimentando somente o Arduino com o regulador 7805?
Acho que não deveria esquentar muito. Pode usar um dissipador de calor com o regulador.
A fita de LED (já esta usando uma?) deve ser alimentada com 12V.
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Comentário de Leonardo Gallep em 2 maio 2015 às 16:26
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José, mais uma pergunta. Montamos uma ultima versão utilizando um arduino nano e tudo o mais e colocamos um redutor 7805 para alimentar o arduino, porém estamos percebendo que esse redutor esquenta bem, isso é normal mesmo, certo? Será que esse circuito da forma que esta consegue trabalhar por vários dias seguidos? Estamos até pensando em alimentar o arduino com uma fonte de 5v ou 9v separadamente para evitar que aquecer demais. O que acha?
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E apague a luz da sala de testes.
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Leonardo, esta usando qual fita de led ? quantos lumens ?
Esta alimentando com 12V ? Tem que usar um FET, senão pode ser que o Arduino não consiga alimentar corretamente a fita (sobrecarregando ou até podendo queimar o Arduino).
Use microsegundos (numeros inteiros) . Se usar milisegundo, terá que usar numeros fracionários (floating)
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Bom dia, eu mais uma vez.
Ontem estávamos testando um sistema similar ao seu usando o arduino UNO. Conseguimos um strobo legal mas como estávamos sem um FET maior acredito que a fita de LED não estivesse acesa com sua maior intensidade, ainda não conseguimos fazer a pá do ventilador parar, rs.
Ficamos na duvida quanto ao seguinte: no seu código você esta usando "microseconds", porém quando tentamos trabalhar com ele ao invés do milisegundo o ajuste da frequência ficava meio maluco, aumentava a intensidade da luz as vezes, outras parecia falhar um pouco, enfim. Você teve um motivo específico para trabalhar com o microsegundo?
Tentando deixar o pulso do LED o mais curto possível ele fica com a luz muito fraca, um meio termo foi em torno de 5 milesegundos se não me engano.
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Leonardo, o limite de corrente do circuito chaveador dependerá do FET que usar.
Existem milhares de FET similares. Use um FET N-Channel.
O IRF520 que usei aguenta até 6,5 ampéres ! Mais do que suficiente para duas fitas de Leds.
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