Интернет-магазин для радиолюбителей

РадиоКОТ - популярно об электронике. Авторские схемы, новые разработки. Обучение по электронике, микроконтроллерам, ПЛИС. Форум

 

Рамочный хронограф ИСТ-2 Виталия Уколова

 
 

Автор хронографа - Виталий Уколов (Украина) uvn@my.ua

Конструкцию рамочного хронографа ИСТ-2 я нашел на сайте Радиокот. Давно хотел собрать именно рамочный хронограф. Прибор полезен при тюнинге пневматического оружия.

Оригинал статьи можете почитать по ссылке выше, я же здесь напишу своё мнение по данному хронографу, а так же важные замечания и добавления, которые Вам помогут его успешно собрать.

Конструктивно хронограф состоит из двух плат, нижняя и верхняя. Нижняя плата содержит излучающие ИК светодиоды и обеспечивает засветку ИК фотодиодов на верхней плате. Управляет светодиодами микроконтроллер посредством 6-ти канального буффера 74HC05.

Верхняя плата содержит сам микроконтроллер и две линейки ИК фотодиодов с усилителями, компараторы, а так же обвзяку и стабилизатор питания.

Принцип работы следующий. Светодиоды засвечивают фотодиоды образуя некую ИК шторку, пролетая через которую предмет прерывает световой поток, усилители усиливают этот сигнал, а компараторы формируют логический уровень который подается на вход микроконтроллера. Микроконтроллер следит за прерываниями и подсчитывает время между изменения лог уровней между входной и выходной шторкой. Зная время пролета предмета и расстояние между датчиками можно рассчитать скорость полета этого обьекта.

Во время включения прибор проверяет исправность фотодатчиков и если они исправны выдает на ЖК дисплей надпись "ИСТ-2 готов", если же есть какая то проблема, будет высвечивать "Проверь датчики". Это может произойти из-за пыли на датчиках, либо какого то инородного предмета.

Прибор так же позволяет сразу замерять силу выстрела в Дж, для этого необходимо занести в настройки массу пули.

Технические характеристики рамочного хронографа ИСТ-2
Диапазон измерения скорости 25 - 2000 м/с
Количество сохраняемых результатов в памяти 255
Диапазон изменения массы пули
0 - 2.55 гр
Напряжение питания 9 - 12 В
Потребляемый ток 150 мА

В авторском варианте рамочного хронографа ИСТ-2 так же есть возможность замера температуры окружающей среды и вывода результатов измерения на ПК, но лично я от этих "фишек" отказался ввиду ненадобности.

Изменить вес пули, посмотреть температуру, сохраненные результаты стрельбы и т.д. можно через меню устройства.

Авторский вариант приниципиальной схемы рамочного хронографа ИСТ-2 можно найти в статье, а здесь я выложу свой, немного переделанный вариант.

Мой вариант печатных плат, а так же авторскую прошивку можно скачать внизу страницы.

Замечание, которое не указано в авторской статье.

Расстояние в фотодатчиках между светодиодами и фотодиодами - 100мм.

Расстояние между входным и выходным фотодатчиком - 100мм.

Прошивать микроконтроллер можно любым удобным Вам программатором, я пользуюсь STK-500.

Обычно сначала прошиваю саму прошивку, а затем после верификации - фьюзы.

Следует учесть, что кварцевый резонатор здесь внешний и при неправильной прошивке фьюз-бит придется микроконтроллер оживлять, будьте внимательны.

После сборки хронографа необходимо произвести его настройку.  Для этого необходимо собрать устройство в корпус, либо разнести платы друг от друга шпильками, как на фото сверху. Я разнес с помощью обычных шпилек М4 зафиксировав платы гайками.

Так же желательно сделать рамки на фотодатчиках для сужения их зоны видимости, в моём варианте они распечатаны на 3D принтере.

Итак, когда всё собрано, включаем хронограф и убираем все источники ИК помех. Вольтметром замеряем напряжение на катодах фотодиодов, оно должно быть около 1В, если напряжение не соответствует подстраиваем его резисторами R1 и R2. Величина может сильно отличаться от авторской, все зависит от тех фотодиодов, которые Вы будете использовать.

После подстройки фотодатчики должны четко срабатывать при пересечении световых потоков каким либо предметом, это можно контролировать с помощью светодиодов VD9 и VD10.

Теперь, если не было ошибок в монтаже, контроллер прошит правильно и датчики настроены хронограф начнет работать о чем будет свидетельствовать надпись "ИСТ-2 Готов".

Для сборки рамочного хронографа ИСТ-2 я использовал 5мм ИК светодиоды L-7113F3C фирмы KingBright с длинной волны 940нм, фотодиоды были заказаны на Aliexpress, т.к. цена за десяток была весьма приемлима, длинна волны так же 940 нм. - ссылка.

Элменентная база - SMD, резисторы и конденсаторы типоразмерами 0805 и 1206, стабилизатор 7805, ЖК дисплей Winstar WH0802A.

 


 

Файлы к проекту