Zakoupili jste si stavebnici PT048, LED Stroboskop řízený mikrokontrolérem z řady Tiny produkce firmy Atmel. Výkonové LED jsou 1W v modré a bílé barvě. Tato stavebnice představuje novinku v sortimentu stavebnic a modulů Tipa. Už na první pohled stavebnice zaujme nevšedním provedením desky plošných spojů, s nepájivou maskou v efektní černé barvě. K dosažení kompaktních rozměrů stroboskopu je využita výhradně povrchová montáž SMT, jenž je standardem v současném světě elektroniky a určitě potěší každého zručnějšího konstruktéra, který se rozhodne ke koupi této stavebnice. LED Stroboskop nabízí v základu 5 efektů (klasické blikání, střídající se blikání, postupně zesilující blikání, nepravidelné blikání a „random“ náhodné blikání) s nastavením rychlosti blikání v deseti krocích. Pro zkušenějšího konstruktéra je navíc možné díky volně dostupnému kódu si naprogramovat efekt blikání dle vlastních požadavků.
Jádrem celé stavebnice je mikrokontrolér firmy Atmel ATtiny24A taktovaný na frekvenci 8MHz. Napájení mikrokontroléru zajišťuje lineární stabilizátor IC1, kondenzátory C1 a C2 jsou tzv. blokující a odstraňují nežádoucí rušení v napájecí cestě, C3 filtrační kondenzátor zajišťující filtraci napájení. Tlačítka S1 - S3 slouží k ovládání stroboskopu. Pomocí tlačítka S3 je nastavován požadovaný efekt blikání, tlačítky S1 a S2 se nastavuje rychlost blikání stroboskopu. Diody LED1 a LED2 složí k indikaci sepnutí výkonových LED ze strany součástek. Rezistory R2, R4 je nastaven proud indikačních LED. Tranzistory T1 a T2 jsou výkonové bipolární, spínající 1W výkonové LED. Pro spínání LED je použito zapojení se společným kolektorem. Rezistory R1 a R3 omezují proud tekoucí do báze T1 a T2. Elektretový mikrofon M1 snímá okolní zvuky a je napájen přes rezistor R5. Kondenzátor C5 odstraní stejnosměrnou složku a nízkofrekvenční (NF) signál je dále veden na invertující vstup operačního zesilovače IC3. Rezistory R7 a R9 je vytvořena umělá zem, což výrazně zjednodušuje zapojení. Trimrem R6 a rezistorem R8 je nastavena záporná zpětná vazba, která nastavuje velikost zesílení signálu z mikrofonu. Diody D1, D2 a kondenzátor C4 upravují výsledný NF signál z IC3, který je pak veden na vstup analogově-digitálního převodníku (ADC).
KONSTRUKCE
Upozornění: K osazení DPS je potřeba velká zručnost, znalost součástek a pokročilé zkušenosti s pájením. Tato stavebnice tak není vhodná pro začínající radioamatérské nadšence. Pájet „trafopájkou“ důrazně nedoporučujeme!!! K osazení je zapotřebí pinzety, pevné ruce a mikropájky s co možná nejtenčím hrotem.
Pořadí konstrukčních úkonů: Nejprve osadíme pasivní prvky kondenzátory a rezistory a odporový trimr R3. Diody: U diod LED1 a LED2 je potřeba dbát na správnou polaritu, mají na jednom vývodu tečku (proužek), ta označuje katodu. Výkonové STROBE_LED se osazují jako poslední a to z opačné strany DPS. Polarita je označena přímo na diodách znaménky „+“ a „-“. Výkonové LED nejprve přišroubujeme k DPS pomocí šroubků a izolačních podložek (pro zamezení zkratu). Nakonec zapájíme propojovací vodiče mezi výkonovými LED DPS. Výkonové LED je možné také umístit na aluminiový profil (není součástí stavebnice) pro lepší odvod ztrátového tepla. Mikrokontrolér, tranzistory T1, T2, stabilizátor a operační zesilovač pájíme co možná nejkratší dobu. U mikrokotroléru je potřeba dbát na větší pečlivost kvůli zamezení vzniku zkratu, či studeného spoje. Mikrofon: U pájení mikrofonu je potřeba věnovat pozornost polaritě. Ploška spojená s pouzdrem mikrofonu je záporná. Čas pájení mikrofonu by měl být co nejkratší. Tlačítka: U tlačítek zapájejte všechny 4 vývody. Dávejte pozor na dobu pájení, plastové tlačítka by se mohla roztavit, což by vedlo k jejich nefunkčnosti.
Oživení: Na plošky označené „+“ a „GND“ je přivedeno dovolené napájecí napětí 7 - 9 V. Stroboskop by se měl okamžitě rozblikat. Je-li tomu tak, vyzkoušíme všechny možné varianty blikání. K napájení a tím dosažení co největšího optického výkonu blikání je vhodné použít dostatečně proudově dimenzovaný zdroj.
OVLÁDÁNÍ
K ovládání slouží trojice tlačítek s názvy effects, speed+ a speed-. Z názvů je patrné, že tlačítkem effects se nastavuje požadovaný efekt blikání a dvojice tlačítek speed (+ a -) je pro nastavení rychlost blikání. Po připojení zdroje je defaultně zvolen efekt č.1 - prosté blikání, s rychlostí nastavenou uprostřed rozsahu.
AUDIOEFEKT
Stroboskop je možné díky vestavěnému mikrofonu s předzesilovačem používat i k blikání reagující na okolní zvuk. Bohužel během vývoje došlo k pozastavení výroby operačního zesilovače IC3. Stavebnice proto neobsahuje součástky potřebné k sestavení kompletního zapojení stroboskopu ale pouze ty, potřebné pro základní funkci 5-ti efektů. Nicméně ve schématu i v seznamu součástek potřebné díly uvádíme, protože je možné sehnat ekvivalentní operační zesilovač a celý audioefekt takto „přistavět“. Tato úprava ale vyžaduje trpělivost, dobré znalosti s OZ a měříci přístroje (osciloskop, generátor). Zvláště je nutné si pohrát s R5 a C5, aby nedošlo k rezonanci na vstupu předzesilovače a tím k rozkmitání celého obvodu. Shrnuto: stavba každé stavebnice s audio efektem vyžaduje individuální přístup a zkoušení, které musí konstruktér probádat sám.