레이저 효과 설치. 계획, 설명

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많은 사람들이 레이저 빔을 사용하여 벽면이나 기타 적합한 스크린에 Lissajous 그림과 유사한 다양한 기하학적 모양을 그리는 판매용 장치를 보았습니다. 이러한 종류의 가장 일반적인 장치 중 하나는 레이저 뷰(Laser View)입니다. 이것은 마이크로 프로세서로 제어되는 장치이며 두 개의 버튼을 사용하여 모드를 전환합니다. 아름답고 편안하지만 가격은 약 $70입니다(댓글 없음). 따라서 많은 라디오 아마추어들이 스스로 그러한 장치를 만드는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

가장 유명한 것은 집에서 만든 레이저 효과 설치의 두 가지 유형입니다. NK300("레이저 효과") - 자가 조립용 키트로 마스터 키트에서 제조한 장치 및 "콘서트 레이저"(Herve의 책에 설명된 장치) Cadino(Herve Cadinot) "색상 및 음악 설정"(프랑스어에서 번역됨, M: DMK, 2000).

마스터 키트 장치는 샤프트에 거울이 장착된 두 개의 컬렉터 전기 모터가 연결된 특수 미세 회로를 기반으로 만들어집니다. 각 전기 모터의 회전 속도는 가변 저항에 의해 개별적으로 조절됩니다. 전기 모터의 회전 속도 비율이 다르면 화면에 다양한 기하학적 모양이 나타납니다. 매우 조립하기 쉬운 디자인(전기 모터와 레이저는 클램프로 장치 보드에 직접 부착됨)과 키트의 매우 합리적인 가격(레이저 없이 $12,44)에도 불구하고 이 장치에는 심각한 단점이 있습니다. 신뢰성이 낮은 컬렉터 모터를 사용한다는 것입니다.

Hervé Cadino의 "콘서트 레이저"는 더 복잡한 장치이며 그 안에 무려 XNUMX개의 연산 증폭기가 있습니다! 내장 마이크를 사용하여 조명 효과와 음악을 동기화하는 매우 흥미로운 기능이 있습니다(Laser View에도 유사한 기능이 있음). 이 책에는 인쇄 회로 기판의 매우 높은 품질의 그림도 포함되어 있습니다. 물론 포토 레지스트 인 염화 제이철이 있으면 아주 좋습니다. 책의 엔진 유형에 대해서는 언급되지 않았지만 보호 다이오드의 존재로 판단하면 수집가이기도합니다.

나 자신을 위한 레이저 효과 설정도 조립하고 싶었을 때 모든 것을 완전히 다른 방식으로 하기로 결정했습니다. 첫째, 컬렉터 모터가 없습니다! 또한 저렴한 대안이 있습니다. 이들은 최신 PC에 사용되는 소형 DC 팬입니다. 이 팬은 홀 센서가 있는 비접촉 전기 모터를 사용합니다. 콜렉터 DC 모터에서 권선이 회 전자에 있고 자석이 고정자에 있으면 비접촉 모터에서는 반대입니다. 회 전자는 영구 다극 자석 (AC 동기 모터에서와 같이)이고 권선은 고정자에 있습니다. 홀 센서는 로터의 위치를 추적하여 특수 마이크로 회로에 신호를 보내고 차례로 권선을 전환합니다. 이러한 팬에는 또 다른 이점이 있습니다. 미러를 샤프트에 고정하는 방법에 대해 생각할 필요가 없으며 간단히 임펠러에 붙일 수 있습니다! 비접촉 모터는 컬렉터 모터와 마찬가지로 공급 전압에 대한 속도의 선형 의존성이 거의 동일합니다. 둘째, 왜 그렇게 복잡한 계획을 세우는가? 오래된 조정 가능한 롤을 사용하여 속도를 조정할 수 있습니다! 여기, 내가 여기서 얻은 것을보십시오.

레이저 효과 설치

EL1 레이저로 신문 가판대에서 1 루블에 구입 한 55mW의 일반 레이저 포인터가 사용됩니다. Sam's Laser FAQ 웹사이트의 정보에 따르면 레이저 포인터는 전원 공급 시 보상 안정기에서 발생할 수 있는 공급 전압의 마이크로초 서지를 두려워하기 때문에 첫째로 보호를 위해 고용량 커패시터를 사용하고 둘째로 , 백열등 HL1의 소프트 스타트 장치. 램프 HL1과 저항 R1은 분압기를 형성하고 전원이 켜진 순간 램프 필라멘트의 저항, 따라서 전압 강하가 작고 예열되면서 약 3V로 증가합니다. 이것은 램프(6V) 및 레이저 포인터(4,5V)의 공칭 공급 전압보다 낮으므로 서비스 수명에도 긍정적인 영향을 미칩니다. 물론 레이저 포인터의 전원 버튼은 눌린 위치에 전기 테이프 같은 것으로 고정해야 합니다. 레이저 포인터를 연결할 때 정전기를 두려워한다는 것을 잊지 마십시오 (그래서 금속 케이스로 만들어짐). 또한 케이스는 플러스에 연결되고 스프링은 마이너스에 연결됩니다.

주의 !!! 레이저 방사선이 눈에 들어가지 않도록 하십시오. 위험합니다!!! 레이저 효과의 작업 설치는 어떤 상황에서도 빔이 다른 사람의 눈과 실내 외부(예: 창을 통해)에 들어갈 수 있도록 위치해야 합니다. 또한 간질로 고통받는 사람들이 있는 곳에서 레이저 효과 설치(스트로브 라이트, 번쩍이는 화환, 컬러 음악을 포함한 기타 조명 동적 설치)를 사용하는 것도 허용되지 않습니다.

기기에서 출력 전력이 1mW인 가장 저렴한 레이저 포인터를 사용하는 것을 권장하지만 이 경우에도 안전 규정을 엄격히 준수해야 합니다. 출력 전력이 3mW 이상인 레이저 포인터와 헬륨-네온 레이저와 같이 더 강력하고 더 비싼 레이저 포인터로 실험하는 것은 이러한 장치에 대한 경험이 많은 경우에만 권장됩니다. 어떤 경우든 Sam의 레이저 FAQ 사이트에서 레이저 안전 문서와 가정이나 지역 도서관에서 구할 수 있는 레이저 안전 문서를 읽는 것이 좋습니다.

전기 모터 속도 컨트롤러는 표준 포함으로 LM317T 미세 회로에 조립됩니다. 모든 팬의 전원선 색상 코딩은 빨간색 - 플러스, 검은색 - 마이너스로 동일합니다. 일부 팬에는 흰색 와이어도 있습니다. 이것은 회전 속도계 센서입니다. 여기서는 필요하지 않습니다. 간섭하지 않도록 팬 보드에서 납땜을 해제할 수도 있습니다. 두 팬이 동일한 것이 바람직합니다.

중국산 원형 샤프너의 거울은 거울로 이상적이지만 최근 단종되었기 때문에 손상된 CD에서 거울을 자르는 대체 옵션을 사용해야 했습니다. 이 옵션은 빔의 밝기가 더 적기 때문에 이상적이지 않습니다. 첫째, CD가 회절 격자처럼 작동하고 빛의 일부가 잘못된 방향으로 산란되고 두 번째로, CD는 빛을 잘 반사하지 않습니다. 하지만 작동합니다! 미러는 팬 임펠러에 핫 글루로 접착되며 미러를 임펠러와 완벽하게 평행하게 접착하는 것은 불가능하기 때문에 각 미러는 회전하는 동안 타원형 스위프를 생성합니다. Lissajous 도형과 유사한 도형은 두 개의 타원형 스윕을 서로 겹쳐서 얻습니다.

레이저 포인터와 팬은 그림과 같이 Plexiglas 판에 배치됩니다.

레이저 효과 설치

먼저 팬을 동일한 핫 글루로 붙인 다음 포인터가 위치할 위치를 결정해야 합니다. 팬이 정지된 상태에서 포인터는 세 가지 조건이 충족되도록 위치해야 합니다. 포인터의 광축은 미러의 중심과 같은 높이에 있어야 합니다. 그 광선은 첫 번째 거울의 중심으로 떨어졌고 첫 번째 거울의 중심에서 반사된 광선은 두 번째 거울의 중심으로 떨어졌습니다. 학교에서 알려진 규칙을 기억하면 매우 간단합니다. 입사각은 반사각과 같습니다. 모든 것이 설정되면 거울 중심의 높이 (포인터 반경 빼기)와 동일한 높이로 올바른 위치에 플렉시 유리에 플라스틱 조각을 붙이고 포인터를 배치하여 위에 표시된 대로입니다. 핫멜트가 냉각되는 동안 마침내 모든 것을 구성할 수 있습니다.

이제 가변 저항을 비틀어보십시오. 모든 것이 올바르게 완료되면 벽에 다양한 기하학적 모양이 표시됩니다. 타원형 스윕이 있으므로 오실로스코프의 Lissajous 그림과 그림이 같지 않습니다. 훨씬 더 아름답습니다! 이러한 종류의 다른 장치(레이저 보기 포함)에서는 스캔도 타원형입니다. 팬의 임펠러는 일종의 플라이휠이기 때문에 노브를 천천히 돌려야하며 노브를 돌린 직후가 아니라 XNUMX 초 후에 속도가 변경되지 않습니다. 그렇지 않으면 여기의 원리는 오실로스코프와 동일합니다. 각 그림에는 고유 한 주파수 비율이 있습니다. 비율이 정확하면 그림이 움직이지 않고 정확하지 않으면 특정 속도로 한 방향 또는 다른 방향으로 회전합니다.

이제 이 레이저 효과 설치를 개선할 수 있는 방법을 함께 생각해 봅시다. 가장 먼저 제안하는 것은 Laser View에서와 유사한 점선 기능을 추가하는 것입니다. 전원 공급 장치를 전환하여 레이저 빔을 변조하지 마십시오. 레이저는 오래 지속되지 않습니다. 극단적인 경우(Sam's Laser FAQ 사이트의 조언이기도 함) - 시도하고 전환할 수 있지만 레이저를 완전히 끌 필요는 없지만 절반의 전력으로 켠 다음 최대 전력으로 켜십시오. 믿을 수 있는. 주파수는 실험적으로 선택됩니다. 훨씬 더 문명화된 방법은 다른 팬의 임펠러를 통해 레이저 빔을 통과시켜 임펠러가 회전하는 동안 폐쇄 장치 역할을 하도록 하는 것입니다. 이 방법을 시도했고 좋은 결과를 얻었습니다.

Laser View 뿐만 아니라 Herve Cadino의 "Concert Laser"에서도 구현된 또 다른 흥미로운 효과는 음악적 제어입니다. 여기에서 어떻게 구현할 수 있는지 스스로 생각해 보십시오.

그리고 여기에는 Laser View에도 없는 또 다른 효과가 있습니다. 따라서 여기에 두 개의 타원형 스윕이 있습니다. 세 번째를 추가할 수도 있습니다. 미러가 있는 팬이 하나 더 필요하고 기존 것과 유사한 다른 전원 조절기가 필요합니다. 그러면 장치가 XNUMX팬과 같은 방식으로 구성됩니다. 음, 조금 더 복잡합니다. 이건 아직 안써봤지만 괜찮을거 같아요.

글쎄요, 하지만 레이저 빔으로 벽에 추상적 인 그림이 아니라 다른 문자, 숫자, 그림을 그리는 장치를 만들면 어떨까요? 프로펠러 시계보다 시원할 것입니다! 음, 가능합니다. 같은 Sam's Laser FAQ 사이트에서 레이저 빔은 압전 사운드 이미터를 사용하여 편향될 수 있다고 합니다. 물론 모든 피에조 이미터가 적합한 것은 아니지만 멤브레인이 거울처럼 빛나도록 세척된 경우에만 적합합니다(대부분 수입된 피에조 이미터가 이 요구 사항을 충족함). 사이트 Sam's Laser FAQ에 따르면 이러한 장치는 압결정에서 50밀리볼트의 전압에서 레이저 빔을 눈에 띄게 편향시키고 몇 볼트에서는 일반적으로 팬보다 더 나쁘게 편향시키지 않습니다. 글쎄, 이것이 사실이라면 (솔직히 확인하지 않았습니다) 두 개의 LPT 포트가있는 PC를 가져갈 수 있습니다 (하나의 병렬 포트가 LPT1이고 두 번째가 LPT2가되도록 하나의 PC에 두 개의 멀티 카드를 넣을 수있는 방법이 궁금합니다.) 각 포트에 kovoks를 걸고 (기억이 나지 않는 경우 R-2R 매트릭스 형태의 저항에 DAC가 있음) 피에조 이미 터를 각 kovoks에 연결하여 빔을 수평으로 거부합니다. 다른 하나는 세로로. 이것이 그릴 것은 프로그래머의 기술에만 달려 있습니다. 제가 어셈블러를 모른다는게 너무 안타깝습니다. PC 없이도 할 수 있습니다. "오실로스코프 화면의 숫자"와 같은 잘 알려진 장치 중 하나를 피에조 이미 터에 연결하기 만하면됩니다. 여기 당신을 위한 가상 벽시계가 있습니다. 그리고 있다 하나의 회로 모든 오실로스코프에 대각선 축을 추가하려면 도움을 받아 훨씬 더 아름다운 그림을 얻을 수 있습니다. 그러나 여기에서 빔을 대각선으로 편향시키는 세 번째 피에조 이미터를 추가하여 이것 없이 할 수 있습니다. 물론 이 가상의 장치는 기존 오실로스코프로 사용하기에 적합하지 않습니다. 물론 오디오 주파수로만 작동하는 오실로스코프에 만족하지 못하는 경우 :-). 그리고 "Jean Michel Jarre to 나 자신"과 같은 응용 프로그램에 적합합니다.

그리고 Sam's Laser FAQ 사이트로 이동하려면 먼저 repairfaq.org 사이트로 이동한 다음 Sam's Laser FAQ를 선택해야 합니다. 물론 먼저 레이저 안전 문서를 읽은 다음 레이저 실험 및 프로젝트를 살펴보십시오. 이 문서는 아직 "제작 중"이고 매우 느리게 발전하지만 이미 레이저 시계 또는 레이저 오실로스코프와 같은 것을 위한 공간이 있습니다. 그들이 곧 거기에 게시되기를 바랍니다.

행운을 빕니다!

저자: Num Lock; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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