Hola Habr. En aquest article, parlaré de la meva creació recent, creada a partir de 500 mòduls làser, com ara punters làser barats de baixa potència. Hi ha moltes imatges clicables sota el tall.
Atenció! Fins i tot els emissors làser de baixa potència en determinades condicions poden causar danys a la salut o danyar l'equip fotogràfic. No intenteu repetir els experiments descrits a l'article.
Nota. Encès on es pot veure més. Tanmateix, l'article descriu el procés de creació amb més detall i aquí la imatge és millor (sobretot quan es fa clic).
Mòduls làser
Començaré amb una descripció dels mateixos mòduls làser. Ara hi ha moltes opcions diferents a la venda, que es diferencien en la longitud d'ona, la potència i la forma de la radiació de sortida, el disseny del sistema òptic i el muntatge, així com la qualitat i el preu de la construcció.
Vaig triar els mòduls més barats venuts a la Xina en lots de 100 peces per valor d'uns 1000 rubles per lot. Segons la descripció del venedor, emeten 50 mW a una longitud d'ona de 650 nm. Pel que fa als 50 mW, ho dubto, el més probable és que ni tan sols hi hagi 5 mW. Vaig comprar diversos mòduls similars a Rússia a un preu de 30 rubles cadascun. A les botigues en línia, es troben sota el nom LM6R-dot-5V. Brillen com punters làser vermells, que es venen en diferents variacions a qualsevol parada amb accessoris.
Estructuralment, aquest mòdul sembla un cilindre metàl·lic amb un diàmetre de 6 mm i una longitud de 14 mm (juntament amb el tauler). El material del cos és probablement d'acer, ja que té bones propietats magnètiques. La carcassa està connectada al contacte positiu.
Dins de la caixa hi ha una lent de plàstic i un xip làser muntat en una petita placa de circuit imprès. També hi ha una resistència a la placa, el valor de la qual depèn de la tensió d'alimentació declarada. Vaig utilitzar mòduls de 5 V amb una resistència de 91 ohms. Amb una tensió d'entrada de 5 V al mòdul, la tensió del xip làser és de 2.4 V, mentre que el corrent és de 28 mA. El disseny està completament obert des del costat del tauler, de manera que qualsevol pols o humitat pugui entrar fàcilment a l'interior. Per tant, vaig segellar la part posterior de cada mòdul amb cola calenta. A més, el xip i la lent no estan posicionats amb precisió, de manera que la sortida pot no ser paral·lela a l'eix de la carcassa. Durant el funcionament, el mòdul s'escalfa fins a una temperatura de 35-40 °C.
versió original
Inicialment (va ser fa un any) vaig comprar 200 mòduls làser i vaig decidir dirigir-los a un punt mitjançant un mètode purament geomètric, és a dir, sense ajustar cada mòdul individualment, sinó instal·lant cada emissor en retalls especials. Per fer-ho, vaig demanar fixacions especials de fusta contraxapada de 4 mm de gruix.
Els mòduls làser es van pressionar contra el retall i es van enganxar amb cola calenta. El resultat va ser una configuració que va produir un feix de 200 punts làser amb un diàmetre d'uns 100 mm. Tot i que el resultat va estar lluny d'arribar a un sol punt, molts van quedar impressionats amb aquesta idea (he penjat un vídeo a youtube) i es va decidir continuar amb el tema.
Vaig desmuntar un sistema de 200 mòduls làser i vaig fer-ne una garlanda làser. Va resultar interessant, però no convenient, ja que sota el pes del cos tots els raigs es dirigien cap avall. Però en aquest moment vaig comprar una màquina de fum i per primera vegada vaig veure com es veuen aquests làsers a la boira. Vaig decidir repetir la idea original, però dirigir manualment cada làser a un punt.
llum làser
Per a la nova versió, vaig demanar 300 mòduls làser més. Com a subjecció, vaig fer una placa quadrada amb un costat de 440 mm de fusta contraxapada de 6 mm de gruix amb una matriu de forats de 25 files i 20 columnes. Diàmetre del forat 5 mm. Més tard el vaig pintar de plata. Per muntar la placa, vaig utilitzar un suport d'un antic monitor LCD.
Vaig fixar la placa en un torn i a una distància de 1350 mm (la llargada de la meva taula) vaig penjar un objectiu de paper de 30x30 mm, al centre del qual vaig dirigir cada raig làser.
El procés d'enganxar el mòdul làser va ser el següent. Vaig inserir els cables del mòdul al forat i els vaig connectar els cocodrils amb la tensió d'alimentació. A continuació, vaig omplir la caixa del mòdul i el forat de la placa amb cola calenta. Sota la placa hi havia un ventilador per a un refredament accelerat de la cola. Com que la cola s'endureix lentament, podria ajustar fàcilment la posició del mòdul, centrant-me en la posició del punt làser a l'objectiu. De mitjana, em va trigar 3.5 minuts per a un mòdul làser.
És convenient utilitzar cola termofusible, ja que es pot escalfar i corregir el mòdul. Tanmateix, hi ha dos inconvenients. En primer lloc, l'escalfament dels mòduls va provocar una deformació de l'estructura del mòdul, que es va expressar en l'expansió del feix làser. Alguns mòduls van perdre la seva brillantor de manera espectacular per la calefacció i van haver de ser substituïts. En segon lloc, després del refredament, l'adhesiu de fusió en calent va continuar deformant-se durant diverses hores i va desviar lleugerament el raig làser en una direcció arbitrària. L'últim factor va obligar a canviar el nom original del projecte "500 punters làser en un moment".
Atès que el treball només es realitzava ocasionalment a les nits i els caps de setmana, van trigar uns tres mesos a enganxar els 500 mòduls làser. Tenint en compte el lliurament de mòduls i la placa, hi haurà sis mesos.
Per obtenir un efecte especial, vaig afegir LED blaus als mòduls làser.
Proporcionar energia a tots els mòduls no és una tasca fàcil, perquè cal connectar 1000 contactes i distribuir uniformement el corrent. Vaig connectar els 500 contactes positius en un circuit. Vaig dividir els contactes negatius en 10 grups. Cada grup té el seu propi interruptor. En el futur, afegiré 10 tecles electròniques controlades per microcontroladors a la música per habilitar els grups.
Per alimentar tots els mòduls, vaig comprar una font de tensió constant , que produeix una tensió de 5V amb un corrent de fins a 60A. Té una mida petita i un bloc de terminals convenient per connectar la càrrega.
El circuit final amb tots els mòduls làser encès té un consum d'uns 14 amperes. La figura següent mostra la ubicació de tots els punts làser a l'objectiu. Com podeu veure, gairebé encaixo en "un sol lloc" amb una mida de 30x30 mm. Va aparèixer un punt fora de l'objectiu a causa d'un mòdul que tenia radiació lateral espúria.
El dispositiu resultant no sembla molt bonic, però tota la seva bellesa es mostra a la foscor i la boira.
Vaig intentar tocar la intersecció dels raigs. Se sent calidesa, però no forta.
I fins i tot va apuntar la càmera directament als emissors (jo mateix faig servir ulleres verdes).
Va ser molt interessant utilitzar miralls i lents.
Més tard, vaig afegir la possibilitat de modular mòduls làser amb un senyal d'àudio i vaig obtenir una mena d'instal·lació làser musical. La pots mirar .
Aquest projecte és purament d'oci i vaig quedar satisfet amb els seus resultats. De moment, no em proposo les mateixes tasques que requereixen molt de temps, però en el futur probablement se m'aconseguirà una altra cosa. Espero que també us hagi interessat.
Gràcies!
Font: www.habr.com