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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 Leonardo Gallep em 25 abril 2015 às 9:32
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José, esse sistema da conta de alimentar qualquer sistema de LED? Ele trabalha apenas chaveando um dos polos? Posso colocar nele uma quantidade bem maior como você tinha me sugerido no caso de usar duas fitas ou 1 ou mais placas de LEDs?
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Comentário de José Gustavo Abreu Murta em 24 abril 2015 às 9:02
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Sobre geração de tom, eu enviei alguns links no seu tópico.
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Ah! esqueci de confirmar com você, o esquema para vibrar o alto falante, gerador de tom, seria o mesmo princípio do strobo?
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Legal, José Augusto!
Obrigado pelos toques, qualquer coisa deixo mais um comentário aqui e no final de tudo posto o resultado final
abraço!
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Leonardo, ao vivo fica melhor que no video.
Mas como eu disse, a potência do led precisa ser adequada, o maior possível.
A vantagem da lampada Xenon é grande intensidade de luz em um tempo curto.
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Entendi, mas o efeito de câmera lenta é visto a olho nu da mesma forma como mostra o seu vídeo? Fiquei pensando se o frame rate da câmera poderia ter deixado a imagem melhor.
Pergunto isso pois tinha visto algumas pessoas dizendo que o strobo de LED não consegue o mesmo efeito do de Xenon pois o tempo que o LED demora para apagar completamente a luz faz com que a imagem fique borrada, funcionando mais como um pisca pisca mesmo. Enfim, não sei se isso tem a ver com uma especificação de quanto tempo ele deve ficar ligado ou se esse tempo é automático de acordo com a quantidade de flashs que você quer que ele de por segundo.
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Leonardo, não medi a velocidade dos flashes do Led, mas a medição do RPM do ventilador de PC chegava a mais de 1000 rotações por minuto. O problema é que quanto maior a rotação do ventilador, menor deve ser o tempo de disparo do led e consequentemente menor é a quantidade de luz.
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Aliás, qual a velocidade você consegue nesse strobo? Ele chega a ser imperceptível passando de 24 - 30 flashs por segundo?
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Olá José Gustavo.
Estou no meio de um projeto para um trabalho que precisa uma luz strobo, queria saber mais sobre seu projeto e saber se pode me ajudar, fiz um post no fórum agora de pouco, inclusive citei o seu post lá:
http://labdegaragem.com/forum/topics/ajuda-e-proposta-de-trabalho-c...
Coloquei alguns links explicativos, se puder dar uma olhada para conversamos fico muito agradecido.
um abraço
Leonardo
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Experiências com o Arduino Estroboscópio. Estou usando nessa experiência, um conjunto de 30 Leds de uma luminária. O ventilador é de processador de PC. Veja que quando a frequência do estrobo é igual á rotação do ventilador aparece somente uma marca e é legível o nome do ventilador. Quando eu vario a frequência, aparece mais marcas, por exemplo duas marcas corresponde ao dobro da rotação, três marcas ao triplo, quatro marcas ao quadruplo, e assim em diante.
Album Flickr :
https://www.flickr.com/photos/jgustavoam/sets/72157644047557745/Arduino Strobe Sketch:
https://github.com/Gustavomurta/Arduino-Strobe-Light
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