Лазерна вказівка ​​у виконавчому пристрої. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електроніка у побуті

 Коментарі до статті

Лазерні указки, які 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 його 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.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

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. Блок живлення виконаний за безтрансформаторною схемою з конденсатором Сб, 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 З 1.

Працює пристрій так. У початковий момент часу після підключення пристрою до мережі високий логічний рівень через ланцюжок C4R7 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.

Рис. 2

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 К 176, К561, 564, будь-якого світлодіода із серії АЛ307 (бажано в 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, решта - КМ, КЛС, К 73. Підстроювальний резистор R10 - СПЗ-2, 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.

Рис. 3

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 a VS1 закриється, оскільки на його анод надійде негативна 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.

 
Рис. 4

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; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Електроніка у побуті.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Кросовер Genesis GV60 впізнає свого власника по обличчю 17.12.2022 Genesis, преміальний суббренд південнокорейського автогіганта Hyundai, представив низку нових сучасних біометричних опцій, які отримає електричний кросовер GV60. Модель стане першим автомобілем у світі, який зможе розпізнавати свого власника по обличчю. Genesis GV60 першим запропонує унікальну технологію фейсконтролю. Нова система, яка можна порівняти з опцією Face ID на iPhone, отримала назву Face Connect. Вона спирається на датчик розпізнавання облич із контролером обробки зображень з глибоким машинним навчанням, дозволяючи відкривати та закривати транспортний засіб без фізичного ключа. Заводити машину пропонується за допомогою відбитка пальця, тобто водіям більше не доведеться носити ключ від замку запалювання. Також власникам Genesis GV60 буде доступна ще одна опція під назвою Digital Key, що дозволяє відкривати та закривати двері авто за допомогою смартфона або смарт-годинника.

Інші цікаві новини:

▪ Мемристори - електроніка майбутнього

▪ Пам'ять HBM2E із пропускною здатністю 460 ГБ/с

▪ Нова серія мультиспортивних смарт-годин Garmin fenix 5

▪ Комплектний бездротовий проектор Acer XD1520i

▪ У Японії впровадять 14-значні телефонні номери

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Освітлення. Добірка статей

▪ стаття Маріонеточний уряд. Крилатий вислів

▪ стаття У якій країні дітей змушували зображати овець, що пасуться? Детальна відповідь

▪ стаття Фіалка триколірна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Термореле, 5-80 градусів 10-12 вольт 120 ват. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ Нож може бути і нагорі. Фізичний експеримент

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