|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Встановити лазерні ефекти. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Кольорові музичні установки Багато хто бачив у продажу пристрої, що малюють на стіні або іншому відповідному екрані лазерним променем різні геометричні фігури, схожі на фігури Ліссажу. Один з найбільш часто зустрічаються таких пристроїв має назву Laser View. Це прилад із мікропроцесорним керуванням, перемикання режимів у ньому здійснюється за допомогою двох кнопок. Гарно, зручно, але ціна – близько 70 у.о. (без коментарів). Не дивно тому, що багато радіоаматорів виготовляють подібні пристрої самостійно. Найбільш відомими є два види саморобних установок лазерних ефектів: NK300 ("Лазерний ефект") - пристрій, що випускається фірмою "Майстер Кіт" у вигляді набору для самостійного складання, і "Концертний лазер" - пристрій, описаний у книзі Ерве Кадіно (Herve Cadinot) "Кольоровимузальні установки" (пер. з франц., М: ДМК, 2000). Пристрій фірми "Майстер Кіт" виконано на основі спеціалізованої мікросхеми, до якої підключено два електродвигуни з насадженими на вали дзеркалами. Частота обертання кожного електродвигуна регулюється окремо своїм змінним резистором. За різних співвідношеннях частот обертання електродвигунів на екрані виходять різні геометричні фігури. Незважаючи на дуже зручну для складання конструкцію (електродвигуни та лазер кріпляться прямо до плати пристрою хомутиками), а також дуже помірну ціну набору (12,44 у.о. без лазера), пристрій має серйозний недолік: у ньому використовуються колекторні електродвигуни, що мають невисоку надійність. "Концертний лазер" Ерве Кадіно - складніший пристрій, одних операційних підсилювачів у ньому налічується цілих дев'ять! У ньому є дуже цікава функція - синхронізація світлових ефектів з музикою за допомогою вбудованого мікрофона (аналогічна функція є і Laser View). Також у книзі наведено дуже якісне креслення друкованої плати. Що ж, дуже непогано, якщо, звісно, є хлорне залізо, фоторезист. Про тип двигунів у книзі нічого не сказано, але, судячи з наявності захисних діодів, вони також колекторні. Коли я захотів зібрати собі установку лазерних ефектів, я вирішив зробити все зовсім по-іншому. По-перше, жодних колекторних електродвигунів! Тим більше, що існує недорога альтернатива - це мініатюрні вентилятори постійного струму, які застосовуються в сучасних ПЕОМ. У таких вентиляторах використовують безконтактні електродвигуни з датчиками Холла. Якщо в колекторному електродвигуні постійного струму обмотки розташовані на роторі, а магніти - на статорі, то безконтактному - навпаки: ротор - постійний багатополюсний магніт (як у синхронному двигуні змінного струму), а на статорі - обмотки. Датчики Холла відстежують положення ротора, подаючи сигнали на спеціалізовану мікросхему, а вона у свою чергу комутує обмотки. Такі вентилятори мають ще одну перевагу: не треба думати, як закріпити дзеркало на валу, його можна просто приклеїти до крильчатки! Безконтактні електродвигуни мають майже таку ж лінійну залежність частоти обертання від напруги живлення, як і колекторні електродвигуни. По-друге, навіщо городити таку складну схему, регулювати частоту обертання можна і за допомогою старих добрих кренів, що регулюються! Ось подивіться, що я тут нагородив:
Як лазер EL1 використовується звичайна лазерна указка потужністю 1 мВт, куплена в газетному кіоску за 55 рублів. Оскільки, згідно інформації з сайту Sam's Laser FAQ, лазерні указки бояться мікросекундних сплесків напруги живлення, які можуть виникати в компенсаційних стабілізаторах в момент подачі живлення, для захисту використовуються, по-перше, конденсатори великої ємності, а по-друге, пристрій м'якого запуску на лампа розжарювання HL1. Лампа HL1 і резистор R1 утворюють дільник напруження, причому в момент включення живлення опір нитки лампи, а значить, і падіння напруги нею мало, а в міру її прогріву зростає приблизно до 3 В. Це менше як номінального напруги живлення лампи (6 В), так і лазерної указки (4,5 В), що також позитивно позначається на їхньому терміні служби. Зрозуміло, кнопку включення лазерної указки слід зафіксувати в натиснутому положенні чимось на зразок ізоленти. При підключенні лазерної указки не забувайте, що вона боїться статики (тому їх роблять у металевих корпусах), і крім того, корпус у неї з'єднаний з плюсом, а пружина - з мінусом. Увага!!! Не допускайте потрапляння лазерного випромінювання у вічі - це небезпечно!!! Працюючу установку лазерних ефектів слід розташовувати так, щоб промінь за жодних умов не міг потрапити нікому в очі, а також за межі приміщення (наприклад, у вікно). Також не допускається використання установки лазерних ефектів (як і інших світлодинамічних установок, включаючи стробоскопи, миготливі гірлянди, кольоромузику) у присутності людей, які страждають на епілепсію. У пристрої рекомендується використовувати найдешевшу лазерну указку з вихідною потужністю 1 мВт, але навіть у цьому випадку слід суворо дотримуватися правил техніки безпеки. Експериментувати з більш потужними (і дорожчими) лазерними указками, наприклад, з вихідною потужністю 3 мВт і більше, а також з гелій-неоновими лазерами, рекомендується лише в тому випадку, якщо у вас за плечима великий досвід роботи з такими пристроями. У будь-якому випадку настійно рекомендується прочитати документ Laser Safety на сайті Sam's Laser FAQ, а також літературу з лазерної безпеки, яка є у вас вдома або в районній бібліотеці. Регулятори швидкості електродвигунів зібрані на мікросхемах LM317T у стандартному увімкненні. Колірне кодування проводів живлення у всіх вентиляторів однакове: червоний – плюс, чорний – мінус. Ще деякі вентилятори мають білий провід - це датчик тахометра. Тут він не потрібен, можете навіть відпаяти його від плати вентилятора, щоб не заважав. Бажано, щоб обидва вентилятори були однаковими. Як дзеркала ідеально підходять дзеркала від китайських круглих точилок, але так як їх нещодавно зняли з виробництва, довелося використовувати альтернативний варіант - випилювати дзеркала зі зіпсованого компакт-диска. Варіант, відразу скажу, не ідеальний, тому що яскравість променя виходить менше: по-перше, компакт-диск діє, як дифракційна решітка, і частина світла розсіюється не туди, куди треба, а по-друге, не так добре компакт-диск відбиває світло. Але ж працює! Дзеркала приклеюють до крильчаток вентиляторів термоклеєм, а так як приклеїти дзеркало ідеально паралельно крильчатці неможливо, кожне дзеркало при обертанні створюватиме еліптичну розгортку. Фігури, схожі на фігури Ліссажу, виходять при накладенні двох еліптичних розгорток один на одного. Лазерну указку та вентилятори розташовують на пластині з оргскла, як показано на малюнку:
Спочатку треба приклеїти тим самим термоклеєм вентилятори, а потім приступити до визначення місця, де буде розташована указка. При зупинених вентиляторах треба розташувати вказівку так, щоб дотримувалися три умови: оптична вісь указки має бути на тій самій висоті, що й центри дзеркал; промінь її падав у центр першого дзеркала, а промінь, відбитий від центру першого дзеркала, падав у центр другого дзеркала. Зробити це дуже просто, якщо пам'ятати правило, відоме ще зі школи: кут падіння дорівнює куту віддзеркалення. Коли все буде налаштовано, до оргскла у потрібному місці потрібно приклеїти шматок пластмаси з висотою, що дорівнює висоті розташування центрів дзеркал (мінус радіус вказівки), а до нього – вказівку, розташувавши її як зазначено вище. Поки термоклей остигає, можна все налаштувати остаточно. Тепер спробуйте покрутити змінні резистори. Якщо все зроблено правильно, ви побачите на стіні різні геометричні фігури. Оскільки розгортки у нас еліптичні, фігури будуть зовсім не такими, як фігури Лісажу на осцилграфі – вони будуть ще гарнішими! В інших подібних пристроях (в т.ч. Laser View) розгортки також еліптичні. Обертати ручки слід повільно, так як крильчатки вентиляторів - це свого роду маховики, і швидкість змінюватиметься не відразу після повороту ручки, а секунди через дві. В іншому принцип тут той же, що і з осцилографом: кожній фігурі відповідає своє співвідношення частот, якщо співвідношення точне, фігура нерухома, якщо неточне, вона з певною швидкістю обертається в той чи інший бік. А тепер давайте разом подумаємо, як можна вдосконалити цю установку лазерних ефектів. Перше, що напрошується - додати функцію переривчастої лінії, аналогічну до тієї, що є в Laser View. Тільки не надумайте модулювати промінь лазера комутацією живлення - довго лазер так не протягне. У крайньому випадку (це теж порада із сайту Sam's Laser FAQ) - можете спробувати і комутувати, але треба лазер не повністю гасити, а включати то на половинну, то на повну потужність - надійніше. Частота підбирається експериментально. Набагато цивілізованіший спосіб - пропустити промінь лазера через крильчатку ще одного вентилятора, щоб крильчатка, обертаючись, діяла як обтюратор. Я спробував цей спосіб і отримав непогані результати. Ще один цікавий ефект, реалізований не тільки в Laser View, а й у "Концертному лазері" Ерве Кадіно – музичне керування. Подумайте самі, як його можна реалізувати. А ось ще один ефект, якого немає навіть у Laser View. У нас тут, отже, дві еліптичні розгортки – можна ще додати третю. Знадобиться ще один вентилятор з дзеркалом і ще один регулятор потужності, аналогічний наявним - далі пристрій налаштовується так само, як і двовентиляторний, ну трохи складніше. Я такого ще не пробував, але гадаю, буде непогано. Ну гаразд, скажете ви, а якщо зробити пристрій, що малює на стіні променем лазера не абстрактні фігури, а різні букви-цифри, картинки? Це ж буде крутіше годинника пропелерного! Що ж, і таке можливе. На тому ж сайті Sam's Laser FAQ розповідалося, що промінь лазера можна відхиляти за допомогою п'єзоелектричних звуковипромінювачів. Зрозуміло, годяться не всякі п'єзовипромінювачі, а тільки ті, у яких мембрана зачищена до дзеркального блиску (цієї вимоги відповідають переважно імпортні п'єзовипромінювачі). За дружинами сайту Sam's Laser FAQ, ці прилади помітно відхиляють промінь лазера при напрузі на п'єзокристалі в 50 мілівольт, а при кількох вольтах - взагалі відхиляють не гірше за вентилятори. Що ж, якщо це правда (чесне слово, не перевіряв), то можна взяти ПЕОМ із двома LPT-портами (цікаво, як можна поставити в одну ПЕОМ дві мультикарти, щоб один паралельний порт був LPT1, а другий - LPT2?), на кожен порт повісити по ковоксу (це, якщо не пам'ятаєте, такий ЦАП на резисторах у вигляді матриці R-2R), до кожного ковоксу підключити п'єзовипромінювач, щоб один відхиляв промінь по горизонталі, а інший - по вертикалі. Те, що ця штуковина намалює, залежить лише від майстерності програміста. Шкода, що я не знаю асемблера. Можна обійтися і без ПЕОМ – достатньо підключити до п'єзовипромінювачів один з відомих пристроїв типу "Цифри на екрані осцилографа". Ось вам і віртуально-настінний годинник. А ще є одна схема для додавання діагональної осі до будь-якого осцилографа - з її допомогою можна отримувати набагато красивіші фігури. Але тут можна обійтися і без неї, додавши третій п'єзовипромінювач, що відхиляє промінь по діагоналі. Зрозуміло, цей гіпотетичний пристрій не годиться для використання як звичайний осцилограф - зрозуміло, якщо вас не влаштує осцилограф, що працює тільки зі звуковими частотами :-). А для застосувань типу "Сам собі Жан Мішель Жарр" - якраз. Щоб залізти на сайт Sam's Laser FAQ, потрібно залізти спочатку на сайт repairfaq.org, а там вибрати Sam's Laser FAQ. Спочатку, зрозуміло, прочитайте документ Laser Safety, а потім зверніть увагу на Laser Experiments and Projects - цей документ поки що знаходиться під конструкцією і розвивається дуже повільно, але в ньому вже передбачено місце для таких речей, як Laser Clock або Laser Oscilloscope - що ж, сподіватимемося, що скоро там викладуть їх описи. Удачи! Автор: Num Lock; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ В Антарктиці виявлено непереможні бактерії ▪ Франція позбавиться вугільних електростанцій ▪ Найшвидший у світі суперкомп'ютер Summit
▪ розділ сайту Радіоаматор-конструктор. Добірка статей ▪ стаття Чаадаєв Петро Якович. Знамениті афоризми ▪ стаття На якій річці люди заробили найбільше? Детальна відповідь ▪ стаття Вероніка. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Приймач прямого посилення на KB. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page