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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Installazione di effetti laser. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Impostazioni colore e musica Molti hanno visto in vendita dispositivi che disegnano varie forme geometriche simili alle figure di Lissajous su una parete o su un altro schermo adatto con un raggio laser. Uno dei dispositivi più comuni di questo tipo si chiama Laser View. Questo è un dispositivo controllato da un microprocessore, la commutazione delle modalità al suo interno viene eseguita utilizzando due pulsanti. Bello, comodo, ma il prezzo è di circa $ 70 (nessun commento). Non sorprende, quindi, che molti radioamatori realizzino tali dispositivi da soli. I più famosi sono due tipi di installazioni di effetti laser fatte in casa: NK300 ("Laser Effect") - un dispositivo prodotto da Master Kit come kit per l'autoassemblaggio e "Concert Laser" - un dispositivo descritto nel libro di Herve Cadino (Herve Cadino) "Impostazioni colore e musica" (tradotto dal francese, M: DMK, 2000). Il dispositivo Master Kit è realizzato sulla base di un microcircuito specializzato, al quale sono collegati due motori elettrici collettori con specchi montati su alberi. La velocità di rotazione di ciascun motore elettrico è regolata separatamente dal suo resistore variabile. A diversi rapporti delle velocità di rotazione dei motori elettrici, sullo schermo si ottengono varie forme geometriche. Nonostante un design molto facile da montare (i motori elettrici e un laser sono fissati direttamente alla scheda del dispositivo con morsetti), nonché un prezzo molto ragionevole del kit ($ 12,44 senza laser), il dispositivo presenta un grave inconveniente: utilizza motori elettrici da collezione che hanno una bassa affidabilità. Il "laser da concerto" di Hervé Cadino è un dispositivo più complesso, contiene ben nove amplificatori operazionali! Ha una funzione molto interessante: la sincronizzazione degli effetti di luce con la musica utilizzando il microfono integrato (c'è una funzione simile in Laser View). Il libro contiene anche un disegno di altissima qualità di un circuito stampato. Bene, va abbastanza bene, se, ovviamente, c'è il cloruro ferrico, un fotoresist. Sulla tipologia dei motori nel libro non si dice nulla, ma a giudicare dalla presenza dei diodi di protezione sono anche da collezione. Quando ho voluto anche assemblare un setup per effetti laser per me stesso, ho deciso di fare tutto in un modo completamente diverso. Primo, nessun motore da collezione! Inoltre, esiste un'alternativa economica: si tratta di ventole CC in miniatura utilizzate nei PC moderni. Questi ventilatori utilizzano motori elettrici senza contatto con sensori Hall. Se in un motore CC del collettore gli avvolgimenti si trovano sul rotore e i magneti sono sullo statore, in uno senza contatto è il contrario: il rotore è un magnete multipolare permanente (come in un motore sincrono CA) e gli avvolgimenti sono sullo statore. I sensori Hall tracciano la posizione del rotore, inviando segnali a un microcircuito specializzato e, a sua volta, commuta gli avvolgimenti. Tali ventole hanno anche un altro vantaggio: non devi pensare a come fissare lo specchio sull'albero, puoi semplicemente incollarlo alla girante! I motori senza contatto hanno quasi la stessa dipendenza lineare della velocità dalla tensione di alimentazione dei motori a collettore. In secondo luogo, perché recintare uno schema così complesso, puoi regolare la velocità con l'aiuto dei buoni vecchi rulli regolabili! Ecco, guarda cosa ho qui:
Come laser EL1, viene utilizzato un normale puntatore laser con una potenza di 1 mW, acquistato in edicola per 55 rubli. Poiché, secondo le informazioni dal sito Web delle domande frequenti sul laser di Sam, i puntatori laser temono picchi di microsecondi nella tensione di alimentazione che possono verificarsi negli stabilizzatori di compensazione al momento dell'accensione, in primo luogo, per la protezione vengono utilizzati condensatori ad alta capacità e, in secondo luogo, , un dispositivo di avvio graduale sulla lampada a incandescenza HL1. La lampada HL1 e il resistore R1 formano un partitore di tensione e, al momento dell'accensione, la resistenza del filamento della lampada, e quindi la caduta di tensione, è piccola e man mano che si riscalda aumenta fino a circa 3 V Questo è inferiore alla tensione di alimentazione nominale della lampada (6 V) e di un puntatore laser (4,5 V), che ha anche un effetto positivo sulla loro durata. Naturalmente, il pulsante di accensione del puntatore laser dovrebbe essere fissato nella posizione premuta con qualcosa come del nastro isolante. Quando si collega un puntatore laser, non dimenticare che ha paura dell'elettricità statica (ecco perché sono realizzati in custodie di metallo) e inoltre, la sua custodia è collegata al più e la molla al meno. Attenzione !!! Non permettere alle radiazioni laser di entrare nei tuoi occhi: è pericoloso!!! Un'installazione funzionante di effetti laser dovrebbe essere posizionata in modo che il raggio non possa in nessun caso entrare negli occhi di nessuno, così come fuori dalla stanza (ad esempio, attraverso una finestra). Non è inoltre consentito utilizzare l'installazione di effetti laser (così come altre installazioni luce-dinamiche, comprese luci stroboscopiche, ghirlande lampeggianti, musica a colori) in presenza di persone che soffrono di epilessia. Si consiglia di utilizzare nel dispositivo il puntatore laser più economico con una potenza di uscita di 1 mW, ma anche in questo caso è necessario osservare rigorosamente le norme di sicurezza. Sperimentare con puntatori laser più potenti (e più costosi), come quelli con una potenza di uscita di 3 mW o più, e laser a elio-neon, è consigliato solo se hai molta esperienza con tali dispositivi alle spalle. In ogni caso, si consiglia vivamente di leggere il documento sulla sicurezza laser sul sito delle domande frequenti sui laser di Sam, nonché la documentazione sulla sicurezza laser disponibile a casa o nella biblioteca locale. I regolatori di velocità del motore elettrico sono assemblati su microcircuiti LM317T in inclusione standard. La codifica a colori dei cavi di alimentazione per tutte le ventole è la stessa: rosso - più, nero - meno. Alcuni ventilatori hanno anche un filo bianco: questo è un sensore del contagiri. Qui non è necessario, puoi anche dissaldare dalla scheda della ventola in modo che non interferisca. È auspicabile che entrambi i fan siano gli stessi. Gli specchi dei temperini rotondi cinesi sono ideali come specchi, ma dal momento che sono stati recentemente interrotti, ho dovuto utilizzare un'opzione alternativa: tagliare gli specchi da un CD danneggiato. L'opzione, lo dico subito, non è l'ideale, poiché la luminosità del raggio risulta essere minore: in primo luogo, il CD si comporta come un reticolo di diffrazione e parte della luce viene dispersa nella direzione sbagliata, e in secondo luogo , il CD non è così buono riflette la luce. Ma funziona! Gli specchi sono incollati alle giranti della ventola con colla a caldo e, poiché è impossibile incollare lo specchio perfettamente parallelamente alla girante, ogni specchio creerà uno spostamento ellittico durante la rotazione. Figure simili alle figure di Lissajous si ottengono sovrapponendo due curve ellittiche l'una sull'altra. Il puntatore laser e le ventole sono posizionati sulla lastra in plexiglas come mostrato in figura:
Per prima cosa devi incollare le ventole con la stessa colla a caldo, quindi procedere a determinare il punto in cui si troverà il puntatore. A ventole ferme, il puntatore deve essere posizionato in modo che siano soddisfatte tre condizioni: l'asse ottico del puntatore deve trovarsi alla stessa altezza dei centri degli specchi; il suo raggio cadeva al centro del primo specchio e il raggio riflesso dal centro del primo specchio cadeva al centro del secondo specchio. È molto semplice farlo se si ricorda la regola nota a scuola: l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione. Quando tutto è pronto, è necessario incollare un pezzo di plastica al plexiglass nel posto giusto con un'altezza pari all'altezza dei centri degli specchi (meno il raggio del puntatore) e un puntatore ad esso, posizionando come indicato sopra. Mentre l'hot melt si sta raffreddando, puoi finalmente configurare tutto. Ora prova a ruotare i resistori variabili. Se tutto è fatto correttamente, vedrai varie forme geometriche sul muro. Dato che abbiamo le spazzate ellittiche, le figure non saranno le stesse delle figure di Lissajous sull'oscilloscopio: saranno ancora più belle! In altri dispositivi di questo tipo (incluso Laser View), le scansioni sono anche ellittiche. Le manopole devono essere ruotate lentamente, poiché le giranti delle ventole sono una specie di volani e la velocità non cambierà immediatamente dopo aver ruotato la manopola, ma dopo due secondi. Altrimenti, il principio qui è lo stesso dell'oscilloscopio: ogni figura ha il proprio rapporto di frequenza, se il rapporto è accurato, la figura è ferma, se è imprecisa, ruota a una certa velocità in una direzione o nell'altra. Ora pensiamo insieme a come possiamo migliorare questa installazione di effetti laser. La prima cosa che si suggerisce è aggiungere una funzione di linea spezzata, simile a quella in Laser View. Basta non provare a modulare il raggio laser commutando l'alimentazione: il laser non durerà a lungo. In casi estremi (questo è anche un consiglio dal sito delle domande frequenti sul laser di Sam) - puoi provare a cambiare, ma non è necessario spegnere completamente il laser, ma accenderlo a metà potenza, quindi a piena potenza - è più affidabile. La frequenza è selezionata sperimentalmente. Un modo molto più civile consiste nel far passare un raggio laser attraverso la girante di un'altra ventola, in modo che la girante, mentre ruota, agisca da otturatore. Ho provato questo metodo e ho ottenuto buoni risultati. Un altro effetto interessante implementato non solo in Laser View, ma anche in "Concert Laser" di Herve Cadino è il controllo musicale. Pensa tu stesso a come può essere implementato qui. Ed ecco un altro effetto che non è nemmeno in Laser View. Abbiamo qui, quindi, due sweep ellittici: puoi anche aggiungerne un terzo. Avrai bisogno di un'altra ventola con uno specchio e un altro regolatore di potenza, simile a quelli esistenti, quindi il dispositivo è configurato allo stesso modo di una doppia ventola, beh, un po 'più complicato. Non l'ho ancora provato, ma penso che sarà buono. Bene, ok, dici, ma cosa succede se realizzi un dispositivo che disegna sul muro con un raggio laser non figure astratte, ma lettere, numeri, immagini diverse? Sarà più bello degli orologi ad elica! Bene, questo è possibile. Sullo stesso sito Sam's Laser FAQ, è stato detto che il raggio laser può essere deviato utilizzando emettitori di suoni piezoelettrici. Naturalmente, non tutti gli emettitori piezo sono adatti, ma solo quelli in cui la membrana viene pulita a specchio (la maggior parte degli emettitori piezo importati soddisfa questo requisito). Secondo il sito Sam's Laser FAQ, questi dispositivi deviano notevolmente il raggio laser a una tensione di 50 millivolt sul piezocristallo ea diversi volt generalmente deviano non peggio dei fan. Bene, se questo è vero (onestamente, non l'ho controllato), allora puoi prendere un PC con due porte LPT (mi chiedo come puoi mettere due multicard in un PC in modo che una porta parallela sia LPT1 e la seconda sia LPT2?), appendere un kovok su ciascuna porta (questo, se non ricordi, un tale DAC su resistori sotto forma di una matrice R-2R), collegare un emettitore piezoelettrico a ciascun kovok in modo che uno respinga il raggio orizzontalmente e il l'altro verticalmente. Ciò che questa cosa disegnerà dipende solo dall'abilità del programmatore. Peccato che non conosco l'assemblatore. Puoi fare a meno di un PC: basta collegare uno dei noti dispositivi come "Numeri sullo schermo dell'oscilloscopio" agli emettitori piezoelettrici. Ecco un orologio da parete virtuale per te. E c'è un circuito per aggiungere un asse diagonale a qualsiasi oscilloscopio: con il suo aiuto puoi ottenere figure molto più belle. Ma qui puoi farne a meno aggiungendo un terzo emettitore piezoelettrico che devia il raggio in diagonale. Naturalmente, questo ipotetico dispositivo non è adatto all'uso come un oscilloscopio convenzionale - ovviamente, se non sei soddisfatto di un oscilloscopio che funziona solo con le frequenze audio :-). E per applicazioni come "Jean Michel Jarre a me stesso" - giusto. E per accedere al sito delle domande frequenti sul laser di Sam, devi prima andare sul sito repairfaq.org, quindi selezionare le domande frequenti sul laser di Sam. Per prima cosa, ovviamente, leggi il documento sulla sicurezza laser, quindi guarda gli esperimenti e i progetti laser: questo documento è ancora "in costruzione" e si sviluppa molto lentamente, ma ha già spazio per cose come l'orologio laser o l'oscilloscopio laser - che beh, speriamo che vengano pubblicati lì presto. In bocca al lupo! Autore: Bloc Num; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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