Grupo 1: Pistola de Efecto Estroboscópico

Pistola de Efecto Estroboscópico

Integrantes

Somos David Fontela Moñino, Sergio Plaza Larrosa y Carlos Ruiz Romero del Grupo 1 de la asignatura Diseño de Sistemas Empotrados. Como proyecto final del curso, hemos decidido hacer una Pistola de Efecto Estroboscópico.

Efecto

El efecto Estroboscópico es un efecto óptico comunmente usado en el cine. En pocas palabras, consiste en iluminar un objeto en movimento con una luz parpadeante, de tal forma que la frecuencia con la que parpadea la luz coincida con la frecuencia de movimiento del objeto. Si se hace correctamente se puede lograr dar la sensación de que el objeto se detiene por completo. Si la frecuencia no coincide, pero se acerca lo suficiente a la del objeto, se puede simular que este se mueve a camara lenta o incluso, que se desplaza hacia atrás.

Materiales 

Los materiales imprescindibles para desarrollar la práctica son:
  •  2 Placas Arduino
  • 1 Teclado matricial membrana 4×4
  • 1 Pantalla LCD de 16×2
  • 1 Potenciometro
  • 1 Transistor IRFZ44N (2,51€ por un pack de 10)
  • 1 LED de 30V (7,03€)
  • 1 cristal para LED de 44mm (4,98€)
  • 1 Amplificador DC – DC 12V de entrada, salida de 15V a 40V (2,04€)
Además hemos adquirido los siguientes elementos para  organizar los compenentes y hacer el proyecto más estético:
  • 1 pistola NERF (8,95€)
  • 1 cartón pluma DIN A1 (~ 4€)
  • 1 caja de encuadernadores (~ 1€)
El presupuesto total del proyecto son alrededor de 30,50€.

Desarrollo

Debido a que necesitamos evitar cualquier tipo de latencia (incluso aunque sea del orden del microsegundo), hemos optado por usar dos placas Arduino. La primera de ellas controla la entrada por teclado y la pantalla (estos introducen una latencia que podría desajustar la frecuencia de parpadeo de la luz e interferir en el experimento). La segunda placa recoge la frecuencia a la que debe parpadear a partir de la primera y manda una señal por cable a un transistor con dicha frecuencia. Debido a que la luz necesita de 30V, necesitaremos además un amplificador DC – DC. Las placas también se alimentarán de este amplificador.
Ya que la luz se alimenta directamente del amplificador, hemos incorporado un transistor entre este y la luz, para que actue a modo de interruptor (la luz comenzará a encenderse y apagarse al ritmo de la frecuencia que llega al transistor).
Por otro lado, podemos ajustar esta frecuencia con un teclado (cambias altos de frecuencia) o con un potenciometro (cambios más precisos de frecuencia). La pantalla unicamente cumple la función de mostrar cual es el valor actual que se ha introducido por teclado.
Todos estos componente estan recogidos en una caja cartón pluma para mantener los componentes minimamente ordenados.

La luz se encuentra acoplada a una pistola (puramente estética) que se conecta con un cable a la caja. Además, para evitar que la luz parpadee constantemente, hemos modificado el gatillo para que la luz unicamente se encienda al pulsarlo (dos encuadernadores hacen contacto y cierran el circuito).

Demonstración del Funcionamiento

Para apreciar el efecto, podemos enfocar la luz a cualquier objeto que se mueva con una frecuencia constante (ventiladores, taladros, etc.). El efecto se puede observar a simple vista, pero es mucho más sencillo de percibir si se realiza en algún lugar poco iluminado.
A continuación os mostramos un video de ejemplo:

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