ATLab - електроника за модифициране

Създаване на най-добрата светкавица на вентилатора в света

Малко предистория и критика

Причината за създаването на този дизайн беше пълното отсъствие на пазара на готови прилични стробоскопи за компютър, които биха могли да осигурят стабилен динамичен визуален ефект с феновете.

Подобна е ситуацията и сред аматьорските проекти - използват се най-простите схеми на импулсни генератори на логически елементи или таймерни чипове и като връх на постиженията е схемата от статията на Дейв Уилямс "Fan Strobe project" от http://www.bit-tech.net (превод на тази статия можете да намерите в сайтове на български език за модифициране, например на http://modding.ru).

Основните недостатъци на тези схеми:

трудно е да се постигне стабилен във времето ефект, тъй като честотата на импулсния генератор се променя във времето с температура, нестабилност на параметрите на елементите (главно променливи резистори), а скоростта на работното колело на вентилатора също е нестабилна;
статичен ефект - ако сте постигнали видимо въртене срещу истинската посока, тогава ще бъде така, докато не завъртим контролите.

Няма смисъл да се използват тези вериги с вентилатори, чиято скорост на работното колело зависи от температурата или се регулира по друг начин (например чрез реобас) - няма смисъл постоянно да въртите регулаторите. И е добре, ако се показват на предния панел.

". Намерих само един минус - липсата на велкро за закрепване на строб блока. Очевидно производителят е решил, че няма смисъл да го извайва, защото ако модерът грабне този блок, той няма да го пусне."

изглежда като лека подигравка - ще трябва постоянно да въртите контролите, за да поддържате желания ефект.

Лутане из уебсайтовете на производителитеОсветени вентилатори и други продукти за модифициране установиха, че производителите на масово производство обикновено не си правят труда да правят стробоскопи или вентилатори със стробоскопи. Единственото изключение, може би, е Sharkoon и дори тогава феновете му са оборудвани с обикновен светкавица с вече описаните недостатъци. Недоверчивите могат самостоятелно да посетят уебсайтовете на Antec, Gembird, Glacial Tech, Logisys, Revoltec, Sharkoon, Spire, Sunbeam, Termaltake.

Заключение: трябва да направите сами "идеалния" стробоскоп.

Съставяме проектна задача

Какъв трябва да бъде "идеалният" стробоскоп за вентилатор?

Тя трябва да гарантира стабилността на визуалния ефект. В идеалния случай полученият ефект не трябва да зависи от текущата скорост на работното колело на вентилатора.
Управлението трябва да е възможно най-просто и да улеснява постигането на желания ефект.
Трябва да има минимални размери.
Евтин.

Точка 1 изглежда най-трудна. Така че Дейв Уилямс в статията, спомената по-горе, пише за своя строб блок: "Веригата работи независимо от вентилатора и нейната работа не е синхронизирана с неговата скорост (ако се опитаме да направим това, нашата верига ще отиде далеч отвъд границите на простота и евтиност)."

Наистина, ако използвате най-простите цифрови микросхеми от вчера на електрониката, веригата няма да е най-простата и устройството няма да е най-компактното. Но! Микроконтролерите съществуват отдавна и защо да не ги използваме в това устройство? Нека убием няколко заека с един камък - схемата ще бъде проста, дизайнът ще бъде компактен и евтин, управлението ще бъде просто (бутони), всички трудности от областта на схемотехниката ще отидат в областта на програмирането. С една дума, някои предимства.

Няколко отправни точки задизайн на веригата:

за да синхронизираме светкавиците със скоростта на работното колело на вентилатора, използваме сигнала на тахометъра на вентилатора (вижте предишните статии);
вземаме +5 V, необходими за захранване на микроконтролера от компютърното захранване;
ще направим управлението на стробоскопа цифрово - използваме бутони за управление на настройките, използваме светодиоди за индикация на режима на настройка;
настройката на захранващото напрежение на вентилатора (rpm) все още не е осигурена.

Разработваме схема на стробоскоп

Взимаме 14-пинов микроконтролер - това ще бъде достатъчно за нашите нужди:

2 електрически контакта,
2 изхода за свързване на кварцов резонатор,
1 изход за свързване на тахометър,
3 изхода за свързване на контролни бутони,
3 изхода за свързване на индикаторни светодиоди,
1 изход за управление на транзистор, който включва светодиодите за подсветка.

Замесени са общо 12 потенциала.

Разяснения към схемата:

кондензатор C1 филтрира възможния импулсен шум в тахосигнала на вентилатора;
тахо сигналът от вентилатора се подава към входа на микроконтролера, след което се измерва времето на въртене на работното колело, получените данни се използват за изчисляване на периода на генериране на импулси за осветяване на лопатките;
светодиодите за подсветка се управляват каскадно на транзистор VT1;
джъмпер XP4 определя режима на работа на каскадата на VT1 - режим на генератор на ток (с отстранен джъмпер) или режим на ключ (с монтиран джъмпер);
бутоните S1-S3 са предназначени за превключване на режимите и регулиране на работата на стробоскопа;
Светодиодите показват режима на настройка.

BQ1 - кварцов резонатор, честота 8-12 MHz
C1 - керамичен кондензатор 22 nf
C2, C5 - кондензатор 0.1uF
C3 - електролитен кондензатор 47 uF 25 V
C4 - електролитен кондензатор 10 uF 16 V
C6, C7 - керамичен кондензатор 24 pF
C8, C9, C10 - керамичен кондензатор 22 nF
DD1-PIC16F630
HL1-HL3 - всякакви светодиоди, имах жълти, сложих ги
R1 - резистор 43 Ohm - 82 Ohm (съответно ток 100 - 50 mA)
R2 - резистор 430 ома
R3, R7-R9 - резистори 20 kOhm - 30 kOhm
R4-R6 - резистори 270 Ohm - 430 Ohm
S1-S3 - бутон за часовник
VT1 - транзистор BC337-25
XP1 - WF3 конектор
XP2 - WF2 конектор
XP3 - 3.5" POWER конектор - използвах от флопи устройство, можете да използвате WF4-R
XP4 - джъмпер, използвах PLS-2 мъжки конектор с джъмпер MJ-O-6

Печатната платка на стробоскопа е 80x25 мм (размера на 80 мм вентилатор) и трябва да бъде прикрепена към вентилатора:

Както може да се види от изброените характеристики, той наистина се оказа най-добрият стробоскоп в света - той няма нито един изброен недостатък, но има много функции, които вече не се срещат в никой друг дизайн.

Така почти всички изисквания (виж по-горе) за "идеален" стробоскоп са изпълнени.