Нові професії лазерної указки. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору

 Коментарі до статті

Лазерні указки, що з'явилися останнім часом у продажу, призначені, перш за все, для викладачів навчальних закладів, щоб користуватися ними під час пояснення графічних матеріалів. Однак така вказівка ​​може знайти застосування й у побуті, скажімо, для дистанційного керування роботою електро- та радіоприладів. Про те, як це здійснити, розповідається в статті, що публікується.

Лазерна указка, незважаючи на зовнішню простоту, порівняно складний виріб. Вона містить напівпровідниковий лазер, автоматику підтримки певного струму, що протікає через нього, оптичну систему, батарею гальванічних елементів напругою 3...4,5, кнопку включення. Споживаний лазером струм становить 30...50 мА.

Хоча випромінювана указкою потужність (довжина хвилі 630...650 нм) не перевищує 5 мВт, за рахунок концентрації її у вузькоспрямованому промені втрати на поширення невеликі. Випромінювання лазера можна зафіксувати на великій відстані. Однак категорично не допускається спрямовувати промінь указки на очі – це небезпечно.

Указка може працювати в охоронних пристроях, світлотелефонах, саморобних іграшках, пристроях відлякування птахів і т. д. Поки ж обмежимося розповіддю про будівництво автомата, здатного за сигналом указки включати та вимикати побутові електро- та радіоприлади. Сама вказівка ​​при цьому жодної ситуації не вимагає.

Автомат (рис. 1) містить фотоприймач на фотодіоді VD1, компаратор напруги на логічних елементах DD1.1, DD1.2, генератор імпульсів на елементах DD1.3, DD1.4, D-тригер DD2, два електронні ключі на транзисторах VT1, VT2 , виконавчий елемент - електромагнітне реле К1 та блок живлення.

(Натисніть для збільшення)

Блок живлення виконаний за безтрансформаторною схемою з конденсатором С6, що гасить. Змінна напруга випрямляється діодами VD6, VD7, згладжується С5 конденсатором і стабілізується стабілітронами VD4, VD5. Живлення на мікросхеми надходить зі стабілітрону VD4 через діод VD2 і конденсатор, що згладжує С1.

Працює пристрій так. У підключенні пристрою до мережі, високий логічний рівень через ланцюжок С4R7 надходить на вхід R тригера і обнулює його. На виході тригера – низький логічний рівень, ключ на транзисторі VT2 закритий, реле знеструмлено, навантаження відключено від мережі. На вході та виході компаратора буде високий логічний рівень, а на входах елементів DD1.3, DD1.4 – низький, генератор не працює. При цьому на виході елемента DD1.4 встановлюється високий рівень транзистор VT1 відкривається і включає світлодіод HL1.

Як відбувається перемикання? Фотодіод VD1 освітлюють лазерним променем і напруга на ньому значно зменшується. Компаратор після розрядки конденсатора С2 спрацьовує, і його виході з'являється низький рівень. На висновки елементів DD1.3, DD1.4 надходить високий рівень, генератор починає працювати, світлодіод блимає, що свідчить про освітлення фотодіода.

Якщо тепер вимкнути лазер або прибрати промінь від фотодіода, то напруга на ньому збільшиться, компаратор встановиться в положення з високим рівнем на виході, і тригер переключиться. На його виході з'явиться високий логічний рівень, транзистор VT2 відкриється, реле спрацює і контактами К1.1, що замикаються, подасть на навантаження мережну напругу.

У разі повторного короткочасного освітлення фотодіода (доки не заблимає світлодіод) пристрій перемкнеться у вихідний стан і навантаження знеструмиться.

Завдяки використанню реле, до пристрою можна підключати найрізноманітнішу радіоелектронну апаратуру: радіоприймачі, телевізори, відеомагнітофони і т.д. з будь-якими блоками живлення, а також електроприлади з електродвигунами, наприклад, вентилятори.

Усі деталі пристрою, крім реле та діода VD3, розміщують на друкованій платі (мал. 2) з одностороннього фольгованого склотекстоліту. Вона розрахована на використання транзисторів КТ315А-КТ315Е, КТ312А-КТ312В, КТ3102А-КТ3102Д, мікросхем серій К176, К561, 564, будь-якого світлодіода із серії АЛ307 (бажано у пластмасовому корпусі). Діоди VD2, VD3 - будь-які випрямні, VD6, VD7 - КД102Б або аналогічні малопотужні з максимально допустимою зворотною напругою не менше 400 В і струмом не менше 100 мА, стабілітрони - на напругу стабілізації 8...10 В. Полярні конденсатори - серій К50, С52 – К6, інші – КМ, КЛС, К73. Підстроювальний резистор R10 – СП2-3, постійні – МЛТ, С19-2. Реле слід підібрати з напругою спрацьовування 33...12 при струмі не більше 15 мА, наприклад, РЕМ30 (паспорт РС9, РС4.524.200), його контакти повинні витримувати напругу мережі і струм, споживаний навантаженням.

Декілька слів про реле РЕМ9. За довідковими даними його контакти розраховані на напругу 115 В. Однак багаторічна практика використання реле в різних пристроях показала надійну роботу контактів при напрузі мережевої 220 В. Звичайно, можна зупинити вибір на реле типів РКН, МКУ-48, але габарити конструкції значно зростуть.

Плату разом з реле розміщують у корпусі габаритів, виконаному з ізоляційного матеріалу. Фотодіод і світлодіод розташовують в отворах корпусу поруч, щоб світлодіод служив орієнтиром і своїми спалахами сигналізував про влучення лазерного променя на фотодіод. Щоб уникнути перешкод і збоїв у роботі, потрібно встановити автомат, щоб фотодіод був захищений від попадання на нього світла від освітлювальних приладів.

Налагодження пристрою зводиться до встановлення його чутливості (підстроювальним резистором R2), швидкості реагування на освітлення лазером (підбір конденсатора С2), частоти миготіння світлодіода (грубо - підбором конденсатора C3, плавно - резистора R5).

Автомат можна трохи спростити, виключивши генератор. При цьому лівий за схемою виведення резистора R8 треба від'єднати від виведення 3 мікросхеми DD1 і з'єднати з висновком 11. Елементи R5, C3 видаляють, з'єднання між висновками 2 і 4 DD1 прибирають, а невикористані входи елементів DD1.3, DD1.4 з'єднують дротом. В цьому випадку при попаданні променем лазера на фотодіод і спрацьовуванні компаратора світлодіод буде гаснути.

Можливий варіант більш простого автомата (рис. 3), якщо в ньому використовувати чутливі триністори 2У107А-2У107Е, які відкриваються при невеликій (менше вольта) напрузі на електроді, що управляє, і малому (кілька мікроампер) струмі в його ланцюгу. Його основою є тригер на триністорах VS1,VS2, який живиться, як і в попередній конструкції, від блоку з конденсатором, що гасить.

Розберемо роботу автомата. Після підключення його до мережі обидва триністори будуть закриті, а реле знеструмлено. Якщо висвітлити фотодіод VD2 лазерним променем, то за рахунок фотоефекту на ньому з'явиться напруга, яка надійде на керуючий електрод тріністора VS2, і він відкриється. Реле спрацює і включить навантаження в мережу - про це просигналізує світлодіод HL2, що загорівся. Почне заряджатися конденсатор С1 (мінус на правому за схемою виведення).

Щоб вимкнути навантаження, висвітлюють фотодіод VD1. У цьому триністор VS1 відкривається, включаючи світлодіод HL1. Триністор VS2 закривається, оскільки на його анод короткочасно надходить негативна напруга з конденсатора С1. Реле знеструмлюється, світлодіод HL2 гасне, навантаження відключається від мережі.

Якщо тепер знову висвітлити фотодіод VD2, відкриється триністор VS2, а VS1 закриється, оскільки його анод надійде негативне напруга з конденсатора С1. На навантаження надійде напруга.

Експерименти показали, що як фотодіод в цьому автоматі непогано працюють світлодіоди АЛ360А, АЛ360Б, оскільки їх основою є випромінюючі діоди ІЧ діапазону. Крім того, вони забезпечені фокусуючим відбивачем, що підвищує їхню чутливість до лазерного випромінювання вказівки.

Деталі автомата розраховані до роботи з реле РЭС9 (паспорт РС4.524.200). Їх можна розмістити у корпусі невеликих габаритів (рис. 4), виготовленому із ізоляційного матеріалу. На передній стінці корпусу свердлять отвори під світлодіоди та фотодіоди, на задній установлюють розетку.

При налагодженні автомата попередньо підбирають конденсатор C3 та стабілітрон. Напруга стабілізації стабілітрона має бути приблизно на 4...5 більше напруги спрацьовування реле, а ємність конденсатора такий, щоб забезпечувався струм через реле на 15...20 мА більше струму його спрацьовування.

Недолік автомата - низька чутливість, що обмежує дальність керування ним.

При налагодженні автомата слід дотримуватись заходів електробезпеки, оскільки його деталі гальванічно пов'язані з мережею. Всі перепаювання потрібно робити тільки при відключеному від мережі автоматі.

Автор: І.Нечаєв, м.Курськ

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена ​​на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву Рослини відчувають і реагують на температуру коріння 23.07.2023 Вчені з Галле-Віттенберзького університету в Німеччині виявили, що коріння рослин має здатність сприймати і реагувати на температуру ґрунту, незалежно від решти рослини. Це відкриття підкреслює, що коріння як передають сигнали вгору стеблом, а й власними силами можуть реагувати зміни у навколишньому середовищі. Раніше вважалося, що коріння рослин не здатне реагувати на навколишнє середовище самостійно і виключно підпорядковується сигналам, що надходять зі стебла. Однак нові експерименти з рослинами, такими як гусениця звичайна, помідори та капуста, проведені при контрольованому підвищенні температури від 20 до 28 градусів Цельсія, спростували ці уявлення. При підвищенні температури ґрунту, клітини на кінцях коріння починають активніше ділитися, що призводить до подовження коренів. Відрізання стебел не впливає цей процес. Додатково вчені провели експерименти з генетично модифікованими рослинами, у яких була порушена система реагування на високу температуру в стеблі. Навіть у цих "дефектних" рослинах коріння все одно відгукувалися на температуру, підтверджуючи їх самостійну реакцію. Біохімічний аналіз показав, що при підвищенні температури ґрунту, коріння починає виробляти більше гормону росту, відомого як ауксин. Цей гормон переміщається до верхівки кореня, де стимулює поділ клітин та сприяє їх розтягуванню, дозволяючи корінням проникати у більш прохолодні та вологі шари ґрунту. "Висока температура та посуха зазвичай супроводжують один одного, тому для рослин природно прагнути вглиб, де більше вологи", - пояснює професор Квінт. Можливо, рослини також обмінюються хімічними сигналами через коріння, повідомляючи про зміни, що відбуваються з сусідніми рослинами. При підвищенні температури у стеблі також відбувається синтез ауксинів, проте реакція рослин на них зовсім інша. У відповідь на гормон рослини подовжують свої клітини, роблячи стебла та листя більш тонкими та вузькими, щоб мінімізувати втрату вологи. Розуміння цих механізмів дозволить краще передбачати, як зміна клімату може вплинути на рослинний світ, особливо на сільське господарство, від якого залежить продуктивність сільськогосподарських культур та, відповідно, харчова безпека людства. p align="justify"> Пізнання механізмів, за якими рослини реагують на температурні зміни, має велике значення для розробки стійких агрономічних методів і сортів рослин, здатних ефективно адаптуватися до кліматичних змін. Наприклад, сільськогосподарські культури з покращеною здатністю сприймати та реагувати на температуру можуть більш ефективно використовувати доступні ресурси, такі як вода та поживні речовини, що допоможе знизити негативні наслідки зміни клімату на сільське господарство. Більш ретельне дослідження взаємозв'язку між корінням рослин та температурою допоможе розширити наші знання про фізіологію рослин та їх здібності до адаптації. Це дозволить розробити інноваційні методи обробітку ґрунту, управління поливом та селекції рослин, стійких до кліматичних змін, та сприяти розвитку стійкого та продуктивного сільського господарства в майбутньому.

Інші цікаві новини:

▪ Процесори Intel Core Skylake

▪ DVD плеєр з можливістю редагування відео

▪ Їдальні прилади впливають на смак їжі

▪ Розумне вольфрамове покриття замінить папір

▪ Неситі очі спокушають шлунок

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Поради радіоаматорам. Добірка статей

▪ стаття Мішель Поль Фуко. Знамениті афоризми

▪ стаття Як виникла медицина? Детальна відповідь

▪ стаття Лопух великий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Термометр на мікроконтролері DS18B20 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Приставка для управління мікродрилем. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024