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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Instalación de efectos láser. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Ajustes de color y música Muchos han visto dispositivos a la venta que dibujan varias formas geométricas similares a las figuras de Lissajous en una pared u otra pantalla adecuada con un rayo láser. Uno de los dispositivos más comunes de este tipo se llama Laser View. Este es un dispositivo controlado por microprocesador, el cambio de modo se realiza mediante dos botones. Hermoso, cómodo, pero el precio ronda los $70 (sin comentarios). Por lo tanto, no es de extrañar que muchos radioaficionados fabriquen estos dispositivos por su cuenta. Los más famosos son dos tipos de instalaciones de efectos láser caseros: NK300 ("Efecto láser"), un dispositivo fabricado por Master Kit como un kit para autoensamblaje, y "Concert Laser", un dispositivo descrito en el libro de Herve. Cadino (Herve Cadino) "Configuración de color y música" (traducido del francés, M: DMK, 2000). El dispositivo Master Kit se fabrica sobre la base de un microcircuito especializado, al que se conectan dos motores eléctricos colectores con espejos montados en ejes. La velocidad de rotación de cada motor eléctrico está regulada por separado por su resistencia variable. A diferentes proporciones de las velocidades de rotación de los motores eléctricos, se obtienen varias formas geométricas en la pantalla. A pesar del diseño, que es muy conveniente para el montaje (los motores eléctricos y el láser se sujetan directamente a la placa del dispositivo con abrazaderas), así como el precio muy razonable del kit ($ 12,44 sin láser), el dispositivo tiene una seria inconveniente: utiliza motores eléctricos de colector que tienen una baja fiabilidad. El "láser de concierto" de Hervé Cadino es un dispositivo más complejo, ¡tiene hasta nueve amplificadores operacionales! Tiene una función muy interesante: sincronización de efectos de iluminación con música usando el micrófono incorporado (hay una función similar en Laser View). El libro también contiene un dibujo de muy alta calidad de una placa de circuito impreso. Bueno, es bastante bueno, si, por supuesto, hay cloruro férrico, un fotoprotector. No se dice nada sobre el tipo de motores en el libro, pero a juzgar por la presencia de diodos protectores, también son de colección. Cuando también quise armar una configuración de efectos láser para mí, decidí hacer todo de una manera completamente diferente. Primero, ¡sin motores colectores! Además, existe una alternativa económica: estos son ventiladores de CC en miniatura que se usan en las PC modernas. Estos ventiladores utilizan motores eléctricos sin contacto con sensores Hall. Si en un motor de CC de colector los devanados están ubicados en el rotor y los imanes en el estator, entonces en uno sin contacto es al revés: el rotor es un imán multipolar permanente (como en un motor síncrono de CA ), y los devanados están en el estator. Los sensores Hall rastrean la posición del rotor, dando señales a un microcircuito especializado y, a su vez, cambia los devanados. Dichos ventiladores también tienen otra ventaja: no tiene que pensar en cómo fijar el espejo en el eje, ¡simplemente puede pegarlo al impulsor! Los motores sin contacto tienen casi la misma dependencia lineal de la velocidad con respecto a la tensión de alimentación que la de los motores colectores. En segundo lugar, ¿por qué cercar un esquema tan complejo? ¡Puede ajustar la velocidad con la ayuda de los viejos y buenos rodillos ajustables! Aquí, mira lo que tengo aquí:
Como láser EL1, se utiliza un puntero láser ordinario con una potencia de 1 mW, comprado en un quiosco por 55 rublos. Dado que, según la información del sitio web de Preguntas frecuentes sobre láser de Sam, los punteros láser temen las sobretensiones de microsegundos en el voltaje de alimentación que pueden ocurrir al compensar los estabilizadores en el momento del encendido, en primer lugar, se utilizan condensadores de alta capacidad para la protección y, en segundo lugar. , un dispositivo de arranque suave en lámpara incandescente HL1. La lámpara HL1 y la resistencia R1 forman un divisor de tensión y, en el momento en que se enciende la alimentación, la resistencia del filamento de la lámpara y, por tanto, la caída de tensión, es pequeña y, a medida que se calienta, aumenta hasta unos 3 V. Esto es menor que el voltaje de suministro nominal de la lámpara (6 V) y un puntero láser (4,5 V), lo que también tiene un efecto positivo en su vida útil. Por supuesto, el botón de encendido del puntero láser debe fijarse en la posición presionada con algo parecido a cinta aislante. Al conectar un puntero láser, no olvide que tiene miedo a la estática (por eso están hechos en cajas de metal) y, además, su cuerpo está conectado al más y el resorte al menos. Atencion !!! No permita que la radiación láser entre en sus ojos, ¡es peligroso! Se debe ubicar una instalación de efectos láser en funcionamiento de modo que el rayo bajo ninguna circunstancia pueda entrar en los ojos de nadie, así como fuera de la habitación (por ejemplo, a través de una ventana). Tampoco está permitido utilizar la instalación de efectos láser (así como otras instalaciones dinámicas de luz, incluidas luces estroboscópicas, guirnaldas intermitentes, música en color) en presencia de personas que padecen epilepsia. Se recomienda utilizar el puntero láser más económico con una potencia de salida de 1 mW en el dispositivo, pero incluso en este caso, se deben observar estrictamente las normas de seguridad. Experimentar con punteros láser más potentes (y más caros), como aquellos con una potencia de salida de 3 mW o más, y láseres de helio-neón, solo se recomienda si tiene mucha experiencia con estos dispositivos. En cualquier caso, se recomienda encarecidamente que lea el documento sobre seguridad láser en el sitio de preguntas frecuentes sobre láser de Sam, así como la literatura sobre seguridad láser disponible en su hogar o biblioteca local. Los controladores de velocidad de motores eléctricos se ensamblan en microcircuitos LM317T en inclusión estándar. El código de colores de los cables de alimentación para todos los ventiladores es el mismo: rojo - más, negro - menos. Algunos ventiladores también tienen un cable blanco: este es un sensor de tacómetro. Aquí no es necesario, incluso puede desoldarlo de la placa del ventilador para que no interfiera. Es deseable que ambos ventiladores sean iguales. Los espejos de los sacapuntas redondos chinos son ideales como espejos, pero como se descontinuaron recientemente, tuve que usar una opción alternativa: cortar los espejos de un CD dañado. La opción, debo decir de inmediato, no es la ideal, ya que el brillo del haz resulta ser menor: en primer lugar, el CD actúa como una rejilla de difracción y parte de la luz se dispersa en la dirección equivocada, y en segundo lugar, el CD no es tan bueno refleja la luz. ¡Pero funciona! Los espejos se pegan a los impulsores del ventilador con pegamento caliente y, dado que es imposible pegar el espejo perfectamente paralelo al impulsor, cada espejo creará un barrido elíptico durante la rotación. Las figuras similares a las figuras de Lissajous se obtienen superponiendo dos barridos elípticos uno encima del otro. El puntero láser y los ventiladores se colocan sobre la placa de plexiglás como se muestra en la figura:
Primero debe pegar los ventiladores con el mismo pegamento caliente y luego proceder a determinar el lugar donde se ubicará el puntero. Con los ventiladores parados, la aguja debe colocarse de modo que se cumplan tres condiciones: el eje óptico de la aguja debe estar a la misma altura que los centros de los espejos; su rayo cayó en el centro del primer espejo, y el rayo reflejado desde el centro del primer espejo cayó en el centro del segundo espejo. Hacer esto es muy simple si recuerdas la regla conocida en la escuela: el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Cuando todo esté configurado, debe pegar una pieza de plástico al plexiglás en el lugar correcto con una altura igual a la altura de los centros de los espejos (menos el radio del puntero) y un puntero, colocando como se indicó anteriormente. Mientras el hot melt se enfría, finalmente puede configurar todo. Ahora intente torcer las resistencias variables. Si todo se hace correctamente, verá varias formas geométricas en la pared. Dado que tenemos barridos elípticos, las cifras no serán las mismas que las cifras de Lissajous en el osciloscopio, ¡serán aún más bellas! En otros dispositivos de este tipo (incluido Laser View), los escaneos también son elípticos. Las perillas deben girarse lentamente, ya que los impulsores de los ventiladores son una especie de volantes y la velocidad no cambiará inmediatamente después de girar la perilla, sino después de dos segundos. De lo contrario, el principio aquí es el mismo que con el osciloscopio: cada figura tiene su propia relación de frecuencia, si la relación es precisa, la figura está inmóvil, si no es precisa, gira a cierta velocidad en una dirección u otra. Ahora pensemos juntos cómo podemos mejorar esta instalación de efectos láser. Lo primero que se sugiere es agregar una función de línea discontinua, similar a la de Vista láser. Simplemente no intente modular el rayo láser cambiando la fuente de alimentación; el láser no durará mucho. En casos extremos (este también es un consejo del sitio de preguntas frecuentes de Sam's Laser): puede probar y cambiar, pero no necesita apagar completamente el láser, pero enciéndalo a la mitad o a toda su potencia: es más confiable. La frecuencia se selecciona experimentalmente. Una forma mucho más civilizada es hacer pasar un rayo láser a través del impulsor de otro ventilador, de modo que el impulsor, al girar, actúe como un obturador. Probé este método y obtuve buenos resultados. Otro efecto interesante implementado no solo en Laser View, sino también en el "Concert Laser" de Herve Cadino es el control musical. Piensa por ti mismo cómo se puede implementar aquí. Y aquí hay otro efecto que ni siquiera está en Laser View. Tenemos aquí, por lo tanto, dos barridos elípticos; también puede agregar un tercero. Necesitará un ventilador más con un espejo y otro regulador de potencia, similar a los existentes; luego, el dispositivo se configura de la misma manera que dos ventiladores, bueno, un poco más complicado. Todavía no lo he probado, pero creo que será bueno. Bueno, está bien, dices, pero ¿y si haces un dispositivo que dibuja en la pared con un rayo láser no figuras abstractas, sino diferentes letras, números, imágenes? ¡Será más genial que los relojes de hélice! Bueno, esto es posible. En el mismo sitio de preguntas frecuentes sobre láser de Sam, se dijo que el rayo láser se puede desviar utilizando emisores de sonido piezoeléctricos. Por supuesto, no todos los emisores piezoeléctricos son adecuados, sino solo aquellos en los que la membrana se limpia hasta obtener un brillo de espejo (la mayoría de los emisores piezoeléctricos importados cumplen este requisito). Según el sitio Sam's Laser FAQ, estos dispositivos desvían notablemente el rayo láser a un voltaje de 50 milivoltios en el piezocristal y, a varios voltios, generalmente no se desvían peor que los ventiladores. Bueno, si esto es cierto (honestamente, no lo verifiqué), entonces puedes tomar una PC con dos puertos LPT (me pregunto cómo puedes poner dos tarjetas múltiples en una PC para que un puerto paralelo sea LPT1 y el segundo sea LPT2 ?), Cuelgue cada puerto en un kovoks (esto, si no lo recuerda, es un DAC en resistencias en forma de matriz R-2R), conecte un emisor piezoeléctrico a cada kovoks, de modo que uno desvíe el viga horizontalmente y la otra verticalmente. Lo que dibujará esta cosa depende solo de la habilidad del programador. Lástima que no sé ensamblador. Puede prescindir de una PC: simplemente conecte uno de los dispositivos conocidos, como "Números en la pantalla del osciloscopio", a los emisores piezoeléctricos. Aquí hay un reloj de pared virtual para ti. Y ahí está un circuito para agregar un eje diagonal a cualquier osciloscopio; con su ayuda, puede obtener figuras mucho más hermosas. Pero aquí puede prescindir de él agregando un tercer emisor piezoeléctrico que desvía el haz en diagonal. Por supuesto, este dispositivo hipotético no es adecuado para usarlo como un osciloscopio convencional, por supuesto, si no está satisfecho con un osciloscopio que funciona solo con frecuencias de audio :-). Y para aplicaciones como "Jean Michel Jarre para mí mismo", perfecto. Y para acceder al sitio de Preguntas frecuentes sobre láser de Sam, primero debe ir al sitio repairfaq.org y luego seleccionar Preguntas frecuentes sobre láser de Sam. Primero, por supuesto, lea el documento Seguridad láser y luego mire Experimentos y proyectos láser: este documento aún está "en construcción" y se desarrolla muy lentamente, pero ya tiene espacio para cosas como Reloj láser u Osciloscopio láser, que Bueno, esperemos que se publiquen allí pronto. ¡Buena suerte! Autor: Bloq Num; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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