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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Riccio leggero. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Musicista
"Light hedgehog" consuma poco più di 220 W da una rete 100 V e pesa circa 3 kg. È progettato per la progettazione illuminotecnica di programmi di concerti, spettacoli e discoteche. La struttura interna del dispositivo è mostrata schematicamente in fig. 1. La lampada ad incandescenza 5 è installata nel pannello 10 ed è dotata di uno schermo opaco 6, che elimina l'illuminazione della stanza dalla luce diretta della lampada. Il riflettore 4 è costituito da una base metallica sferica con un gran numero di frammenti di specchio incollati alla sua superficie interna rivolta verso la lampada 5. I raggi riflessi da ogni singolo frammento e messi a fuoco dalla lente 8 creano una sorta di "riccio" nello spazio. Il motore 3 ruota il riflettore 4, e con esso i raggi, che sembrano particolarmente impressionanti in un ambiente fumoso. Oltre ai nodi elencati, all'interno dell'alloggiamento 12 sono installati un circuito stampato dell'unità di controllo 11, un trasformatore di alimentazione 2 e una ventola 1. I fori 7 per il passaggio dell'aria di raffreddamento della lampada 5 all'interno dell'alloggiamento 12 sono chiusi con uno schermo opaco 9.
Lo schema di "riccio leggero" è mostrato in fig. 2. La potenza complessiva del trasformatore T1 (2, vedi Fig. 1) deve essere maggiore della potenza della lampada EL1 (5, vedi Fig. 1) di almeno 15 ... 20 W. La tensione sull'avvolgimento secondario (II) del trasformatore con la lampada collegata dovrebbe essere 10,5 ... 11,5 V. Poiché la corrente consumata dalla lampada raggiunge 8 A, dovrebbe essere collegata al trasformatore con un filo con una sezione trasversale di almeno 2,5 mm2.
La base dell'unità di controllo per il motore passo-passo M2 che ruota il riflettore è il microcontrollore DD1 PIC12C508A-04 / P, nella cui memoria di programma devono essere scritti i codici della tabella utilizzando il programmatore. Questo microcontrollore è programmabile una volta, quindi questa operazione dovrebbe essere eseguita con molta attenzione.
I segnali generati dal microcontrollore vengono inviati agli avvolgimenti del motore passo-passo M2 attraverso gli interruttori a transistor del microcircuito DD2. Ciascuna delle sue uscite è dotata di un diodo di protezione e il catodo comune dei diodi è collegato al terminale 9. Pertanto, gli avvolgimenti del motore sono deviati da diodi che sopprimono i picchi di commutazione. Il programma prevede cinque diverse velocità e due sensi di rotazione del riflettore. Varie combinazioni di questi parametri creano effetti di luce. Se i contatti dell'interruttore SA1 sono chiusi, il cambio delle combinazioni velocità/direzione avviene periodicamente secondo il programma. In caso contrario (l'interruttore è aperto), il cambio è sincronizzato dagli impulsi ricevuti al pin 4 del chip DD1. Il pulse shaper al ritmo di un brano musicale è assemblato su un chip DA1 LM324. La cascata sull'amplificatore operazionale DA1.1 amplifica il segnale sonoro dell'accompagnamento musicale ricevuto dal microfono BM1. Resistore R3: ottieni il controllo. Quindi, attraverso il filtro R7C6R8C7, il segnale entra nell'ingresso dell'amplificatore sull'amplificatore operazionale DA1.2, coperto da AGC (controllo automatico del guadagno), che mantiene costante l'ampiezza del segnale all'uscita DA1.2, indipendentemente dal volume della musica. Il rivelatore AGC è montato su un diodo VD5, il filtro è R12C8, l'attuatore è un transistor VT1. Il rilevatore di ampiezza sul diodo VD6 con il filtro R16R17C14 e il ripetitore DA1.3 evidenziano l'inviluppo del segnale musicale. Il dispositivo di soglia sull'amplificatore operazionale DA1.4 con un'unità di ritardo di ripetizione converte l'inviluppo in impulsi rettangolari immessi nell'ingresso GP3 del microcontrollore DD1. Il circuito stampato del nodo di controllo è mostrato in fig. 3. È progettato per l'installazione di resistori MLT fissi e condensatori ceramici KM, K10-17, KD-2. Condensatori di ossido - K50-35 o simili importati. Il microcontrollore PIC12C508A-04/R può essere sostituito con il Microfono PIC12C509A-04/R BM1 - HMO1001A. Sono adatti anche altri elettreti utilizzati nei telefoni moderni, ad esempio CZN-15E.
Gli stabilizzatori integrati importati possono essere sostituiti con quelli domestici: LM7805 - KR142EN5A, LM7809 - KR142EN8A. Un analogo del microcircuito ULN2004AN è K1109KT23. Come VT1, sono adatti transistor della serie KT315 o KT3102 con indici di lettere arbitrarie. Diodi VD1-VD4 - raddrizzatore per una corrente di almeno 1 A. Tutti i diodi al silicio a bassa potenza sono adatti come VD5-VD8. Diametro del riflettore (4, vedere Fig. 1) - 100...150 mm. Su uno più piccolo, è difficile posizionare un numero sufficiente di frammenti di specchio e un motore M2 sovradimensionato non sarà in grado di ruotare. Un riflettore in alluminio di un vecchio faretto teatrale può fungere da spazio vuoto per la base del riflettore. In casi estremi, puoi realizzare tu stesso la base da un foglio di alluminio con uno spessore non superiore a 1,5 mm e dimensioni di almeno 100x100 mm. È necessario l'alluminio morbido e non il duralluminio difficile da deformare. Una malta cementizia viene versata in una scatola di legno di dimensioni adeguate, una palla di gomma con un diametro di 20...30 mm viene pressata ad una profondità di 200...250 mm e la malta viene lasciata indurire. Dopo aver rimosso la sfera e posizionato una piastra di alluminio nell'incavo, al pezzo viene data una forma sferica mediante colpi di un martello semicircolare. Non essere arrabbiato se non risulta perfetto. Questo non solo non peggiora, ma addirittura diversifica gli effetti di luce. Al centro della base finita, fissare il manicotto per adattarsi all'albero motore. Per non creare inutili riflessi di luce, rivestire la superficie interna della base con vernice opaca scura prima di incollare i frammenti di specchio. È necessario avvicinarsi in modo creativo alla preparazione e all'adesivo dei frammenti di specchio: l'espressività degli effetti creati dipende da questo. Per ottenere raggi di colori saturi, vengono utilizzati filtri dicroici riflettenti come specchi. A volte possono essere trovati nei negozi che vendono attrezzature da palcoscenico. Se non è stato possibile acquistare filtri adatti, dovrai limitarti a raggi monocromatici e utilizzare normali specchi spessi 1,5 ... 2 mm da "sacchetti cosmetici" o pacchetti di polvere. Quelli più spessi non funzioneranno: il riflettore risulterà troppo pesante. Gli specchi vengono tagliati in frammenti approssimativamente quadrati con un lato di 15...20 mm e incollati alla superficie interna della base. In linea di principio, qualsiasi lampada di illuminazione con una potenza di 1 ... 50 W è adatta come EL100, tuttavia, per ottenere raggi luminosi e chiari, la sua spirale deve essere piatta e densa (spire - adiacenti l'una all'altra). Oltre alla potenza, le lampade sono classificate in base alla temperatura del colore, più bassa è, più "rossa" è la luce. Le lampade a incandescenza convenzionali sono caratterizzate da una temperatura di colore relativamente bassa, quindi i raggi di colori che si trovano nella regione blu dello spettro sembreranno deboli. Per le lampade alogene, questa cifra è più alta, ma la durata è più breve. Si consiglia di utilizzare una lampada alogena KGM12-100-2 da 100W. Con una tensione nominale di 12 V, dura più di 350 ore Possibili sostituzioni sono lampade KGM 12-100 (durata 85 ore), KGM 12-50 (potenza 50 W) o FSR12-100 di General Electric. Puoi anche usare i fendinebbia per auto. La durata della lampada e del dispositivo nel suo insieme dipende in gran parte dalla qualità del pannello della lampada. Con uno scarso contatto con le prese, i terminali dei pin delle lampade spesso si bruciano. Un pannello adatto può essere trovato nella lampada alogena importata. Se ciò non fosse possibile, la lampada viene fissata serrando la parte piatta della sua base tra due strisce di fibra di vetro e un filo di rame unipolare ripulito dall'isolamento viene avvolto strettamente sui terminali dei perni. La saldatura è inutile qui, poiché la temperatura dei terminali di una lampada funzionante è superiore al punto di fusione della saldatura. Possono essere utilizzati anche morsetti a vite adatti, ad esempio da blocchi di distribuzione di rete. In ogni caso, le parti in plastica non resistente al calore devono essere rimosse dalla lampada a notevole distanza. Quando si installa la lampada, è necessario tenere presente che la sua spirale deve essere rivolta verso il riflettore con la superficie luminosa dell'area più ampia e il centro di questa superficie deve trovarsi sull'asse ottico del dispositivo, indicato in Fig. 1 linea tratteggiata. La larghezza dello schermo protettivo è 5 mm più grande del diametro della lampadina. Poiché la temperatura di funzionamento del bulbo della lampada alogena EL1 supera i 250°C, senza ventilazione forzata nello spazio interno chiuso del riccio, la lampada può surriscaldarsi fino a quando il bulbo si ammorbidisce e si deforma. Sotto l'influenza dell'alta temperatura, il pannello della lampada viene spesso distrutto, i componenti elettronici dell'unità di controllo del motore si guastano. La ventola EC8025M12 dell'alimentatore del computer viene utilizzata per raffreddare il dispositivo. Il riflettore è azionato da un motore passo-passo DShR-39. Un possibile sostituto è PBMG-200, utilizzato nelle unità floppy da cinque pollici per computer. È adatto anche qualsiasi altro motore passo-passo con una resistenza dell'avvolgimento di 90 ... 110 ohm. La lente-obiettivo del dispositivo è una doppia lente d'ingrandimento con una lunghezza focale di 192 mm. È adatto anche un altro con un diametro di almeno 100 mm e con una lunghezza focale di 150 ... 300 mm. Quest'ultimo può essere determinato approssimativamente focalizzando l'immagine del disco solare su una superficie non combustibile. La distanza dalla lente alla superficie è la lunghezza focale. Il corpo del "riccio leggero" è realizzato con qualsiasi lamiera. Si sconsigliano plastica, compensato e altri materiali con scarsa conduttività termica e resistenza al calore. La forma e le dimensioni della custodia non hanno molta importanza, ma dovrebbe adattarsi a tutte quelle mostrate in Fig. 1 nodi e dettagli. Il diametro del foro per la lente è di 5...10 mm inferiore al suo diametro. L'obiettivo è fissato attorno al perimetro con tre o quattro morsetti. L'assemblaggio preliminare del dispositivo viene eseguito senza lente. A una distanza di circa 300 mm dal riflettore, è installato uno schermo bianco (ad esempio cartone). Alla lampada EL1 viene applicata una tensione del 20...30% della tensione nominale e, spostandola lungo l'asse ottico, trovano una posizione in cui il gruppo più affollato di punti luce della dimensione minima sarà visibile sul schermo. Fissata la lampada in questa posizione, misurare la distanza A (vedi Fig. 1). Successivamente, installare l'obiettivo e dirigere il dispositivo verso il muro a una distanza di 5 ... 10 m Senza modificare la posizione relativa della lampada e del riflettore, selezionare la distanza tra loro e l'obiettivo in modo tale da ottenere molte immagini nitide del filamento della lampada EL1 sulla parete. Misurare la distanza B (vedi Fig. 1). Se correttamente regolato, la somma di A e B è approssimativamente uguale alla lunghezza focale dell'obiettivo. Durante il montaggio finale del dispositivo, le distanze rilevate devono essere esattamente rispettate. L'istituzione dell'unità di controllo inizia con il controllo della tensione alle uscite degli stabilizzatori integrali DA2 (9 V) e DA3 (5 V). Chiudendo l'interruttore SA1, utilizzando un oscilloscopio, verificare la presenza di impulsi rettangolari di frequenza che cambia periodicamente sui pin 2, 3, 5 e 6 del microcontrollore DD1. Se non sono presenti, il microcontrollore è difettoso o mal programmato. Impulsi simili, ma con un'ampiezza di circa 12 V, dovrebbero essere sui pin 14,13, 11,10 del microcircuito DD2. Se non ci sono impulsi su uno di essi e la tensione è zero, la causa potrebbe essere un'interruzione dell'avvolgimento del motore M2. Inoltre, dopo essersi assicurati che la tensione costante tra le uscite del microfono BM1 sia compresa tra 1 ... 3 V, accendono musica ritmica con componenti a bassa frequenza pronunciati. Sullo schermo dell'oscilloscopio collegato all'uscita dell'amplificatore operazionale DD1.1 (pin 8), dovrebbe essere visibile la forma d'onda del segnale musicale, la cui ampiezza viene regolata utilizzando il resistore di sintonia R3. Quando cambia di dieci volte, l'ampiezza del segnale all'uscita DD1.2 (pin 14) dovrebbe rimanere approssimativamente uguale a 3 V. Altrimenti, è necessario verificare la funzionalità del transistor VT1 e dei relativi elementi, selezionare il valore del resistenza R12. Un livello costante di 2 ... 3 V all'uscita di DA1.3 (pin 1) durante il suono della musica dovrebbe essere accompagnato da scoppi al ritmo di un forte battito del brano. La tensione al pin 6 di DA1.4 - circa 4 V - varia leggermente a seconda della natura della musica. Resta da verificare la presenza di impulsi positivi rettangolari all'uscita DA1.4 (pin 7). La loro durata dipende dai parametri del circuito C16R23 e dovrebbe essere di 100 ms. È possibile eliminare lacune o l'emissione prematura di impulsi selezionando il valore del resistore R19. A volte il nodo di controllo viene attivato dal rumore generato dalla ventola. In questo caso è necessario rimuovere il microfono BM1 dalla ventola o addirittura portarlo all'esterno del dispositivo. Il codice sorgente del programma "light hedgehog".. Letteratura
Autore: A. Bogdanov, Krasnodar
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Oggi è difficile immaginare un palcoscenico, una sala da ballo o una sala da concerto senza apparecchi di illuminazione che li illuminino con numerosi fasci che cambiano costantemente luminosità, colore e posizione spaziale. Nell'articolo proposto parleremo di uno dei dispositivi di illuminazione più semplici di questo gruppo. Crea diverse dozzine di raggi bianchi o colorati e, sotto il controllo di un microcontrollore, li fa ruotare a ritmo di musica attorno ad un asse condizionato.
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