Некоторые автовладельцы (любители тюнинга) дооснащают свои автомобили источником мигающего света – стробоскопом. Это название не очень верное, в технике стробоскоп – устройство для измерения частоты вращения путем визуального сравнения с частотой следования вспышек. Но название прижилось, термин устоялся.
В реальной обстановке, стробоскоп увеличивает видимость автомобиля даже ночью и в сложных метеоусловиях. Происходит это за счет особенностей человеческого восприятия. Наши органы чувств, включая глаза, быстрее замечают изменение сигнала, а не его интенсивность. Поэтому вспышки света надежно привлекут внимание других участников дорожного движения, даже при относительно небольшой яркости. Изготовить такие огни можно самостоятельно.
Что нужно для изготовления стробоскопа
Для изготовления стробоскопа потребуются следующие комплектующие:
- Собственно фонари. Можно использовать готовые фонари (например, несложно приобрести комплект дневных ходовых огней). Можно собрать что-то самодельное (на базе противотуманок и т.п.). Безусловно, фонари стробоскопа строятся на светодиодах. Лампы накаливания применять бессмысленно, и дело тут не только в токе потребления. Срок службы нити традиционного источника света зависит от количества включений и выключений. Поэтому в режиме мигания такая лампа долго не протянет.
- Плата управления. Можно построить на различной элементной базе.
- Дополнительные элементы – предохранитель и выключатель (кнопка с фиксацией или тумблер). Плавкий элемент можно использовать резервный, если такой имеется в автомобиле, или поставить дополнительный. Выключатель не обязателен, но крайне желателен. Должна быть возможность отключить стробоскоп (например, чтобы не раздражать сотрудников дорожной полиции). Кнопку или тумблер можно смонтировать на панели автомобиля в любом удобном месте.
Для установки потребуется слесарный инструмент – подбирается по месту, в зависимости от способа и места монтажа.
Схема стробоскопа на автомобиль
Структурная схема стробоскопа показана на рисунке.
Она может несколько отличаться, если плата управления поддерживает раздельное управление фонарями с правой или левой стороны машины.
Плату можно купить (например, в интернет-магазинах), а можно сделать самостоятельно. Ее изготовление доступно даже начинающему радиолюбителю.
На tl494
Плату управления можно построить на распространенной микросхеме TL494. Она представляет собой ШИМ-контроллер, но ее можно применять в качестве генератора импульсов с различной скважностью и частотой. Управление параметрами производится с помощью внешних элементов.
Посредством подбора номинала R4 устанавливается частота мигания, подбором R3 можно настроить длительность вспышек. Вместо них можно смонтировать многооборотные подстроечные резисторы и регулировать параметры мигания ими. В качестве ключа можно применить как полевые, так и биполярные транзисторы на соответствующий ток стока (коллектора).
Важно! В этой и последующей схемах надо обратить внимание на наличие ограничения тока через светодиодный фонарь стробоскопа — драйвера или балластного резистора. Если токоограничивающее устройство или цепь отсутствуют, последовательно с фонарем надо включить резистор на соответствующее сопротивление и мощность.
Другие варианты
Очень простую плату управления можно выполнить на микросхеме К561ЛА7 (зарубежный аналог CD4011A). Эта микросхема очень распространена и стоит копейки. Изготовление латы доступно даже любителю, имеющему первичные навыки радиоконструирования. Частота мигания задается резистором и конденсатором. Чем больше емкость и сопротивление, тем реже мигают фонари. Приближенно вычислить частоту можно по формуле F=0,52/(R*C). Окончательно установить период мигания можно подбором параметров элементов времязадающей цепочки. Другой вариант – установить подстроечный резистор вместо постоянного и подобрать нужный режим его вращением. Вместо К561ЛА7 можно применить микросхему К176ЛА7, но она более чувствительна к напряжению питания. Также можно использовать любые микросхемы серии К176 и К561, содержащие элементы НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ.
При любой схеме надо предусмотреть установку выходного транзистора на теплоотводящий радиатор.
Схему можно немного усложнить, добавив несколько деталей и разделив цепи заряда и разряда конденсатора. Теперь длительность вспышки и паузы можно регулировать раздельно.
Также можно использовать широко распространенную микросхему NE555 (КР1006ВИ1). Она предназначена для построения подобных схем и имеет простое включение с минимумом дополнительных элементов.
Но самые лучшие световые эффекты можно получить с помощью микроконтроллера. Можно применить «малыша» Attiny13 или плату Arduino Nano, добавив к ним лишь ключ на мощном транзисторе (полевом или биполярном). Можно выбрать тип транзистора из таблицы или подобрать самостоятельно.
| Наименование транзистора | Тип | Наибольший ток стока/коллектора, А |
|---|---|---|
| BUZ11A | Полевой (N) | 25 |
| IRF540NPBF | Полевой (N) | 33 |
| BUZ90AF | Полевой (N) | 4 |
| 2SA1837 | Биполярный (n-p-n) | 1 |
| 2SB856 | Биполярный (n-p-n) | 3 |
| 2SC4242 | Биполярный (n-p-n) | 7 |
Код на языках Arduino или С++ может написать сможет даже начинающий программист. Управление мигающим светодиодом в качестве упражнения предлагается на первых же занятиях по программированию микроконтроллеров. Немного овладев навыками, можно перейти к дальнейшему развитию программы. Можно, например, построить циклическое переключение частоты мигания тактовой кнопкой или смену световых эффектов. Все ограничивается фантазией разработчика программы.
На рисунке приведен пример схемы на Attiny13, но надо понимать, что подключение внешних элементов к ножкам микросхемы может быть другим – назначение выводов выбирается программно.
Как собрать стробоскоп
Сборка начинается с изготовления платы управления. Те, кто знаком с домашними технологиями, могут разработать и вытравить плату самостоятельно. Остальным проще собрать схему на кусочке макетной платы. Беспаечную плату применять нельзя – тряска и толчки, неизбежно сопутствующие езде на автомобиле, будут приводить к нарушению контактов и выходу схемы из строя.
Для ключевых транзисторов надо установить небольшие радиаторы или обеспечить возможность крепления внешнего теплоотвода. Для этого ключевые элементы надо расположить на краю платы теплоотводящими поверхностями наружу. После сборки надо определить место установки платы. Скорее всего, она будет смонтирована в подкапотном пространстве. Тогда надо подобрать или изготовить кожух, защищающий от попадания пыли, грязи и влаги. При этом надо обеспечить эффективный отвод тепла от транзисторов, поэтому затянуть плату в термоусадку – не лучшая идея. Потом надо выбрать место для установки управляющего тумблера или кнопки, найти резервный предохранитель или смонтировать дополнительный (удобно использовать плавкие элементы, которые можно установить в разрыв провода). После этого надо проложить проводники и выполнить подключение согласно электрической схеме.
Проверка на работоспособность
Предварительно проверить собранную плату стробоскопа на работоспособность можно без установки на автомобиль. Для этого надо подключить к ней вместо фонаря единичный светодиод с резистором, включенные последовательно, и подать питание 12 вольт (можно с сетевого блока питания или с автомобильного аккумулятора). Светодиод должен выдавать вспышки. Тут же можно настроить плату, подобрав номиналы частотозадающих элементов.
Окончательную проверку производят по окончании монтажа. Для этого с помощью тумблера или кнопки включают питание стробоскопа, визуально проверяют наличие вспышек.
Какие бывают ошибки при изготовлении
Большинство ошибок сводятся к неправильному монтажу. Чтобы их избежать, при сборке надо внимательно следить за правильностью подключения проводов и пайки электронных компонентов. При безошибочном монтаже и предварительной проверке платы все начнет работать сразу после подачи питания.
После установки стробоскопа первым делом надо посетить отделение ГИБДД для регистрации изменений – установка любых световых приборов, не предусмотренных конструкцией, требует такой процедуры. В противном случае придется ездить от одного поста дорожной полиции до другого, собирая штрафы. Надо помнить, что установка проблесковых огней красного и синего цвета запрещена. Они могут быть смонтированы только на автомобилях спецслужб. Легализовать их установку не получится.
