Tere Habr. Selles artiklis räägin oma hiljutisest loomingust, mis on loodud 500 lasermoodulist, nagu odavad väikese võimsusega laserosutajad. Lõike all on palju klikitavaid pilte.
Tähelepanu! Isegi väikese võimsusega laserkiirgurid võivad teatud tingimustel kahjustada tervist või kahjustada fotoseadmeid. Ärge proovige korrata artiklis kirjeldatud katseid.
Märge. Peal kus saab rohkem näha. Artiklis kirjeldatakse aga loomisprotsessi täpsemalt ja siin on pilt parem (eriti klikkides).
Lasermoodulid
Alustan lasermoodulite endi kirjeldusega. Praegu on müügil väga palju erinevaid variante, mis erinevad nii lainepikkuse, väljundkiirguse võimsuse ja kuju, optilise süsteemi disaini ja kinnituse kui ka koostekvaliteedi ja hinna poolest.
Valisin kõige odavamad Hiinas müüdavad moodulid 100 tk partiidena väärtusega umbes 1000 rubla partii kohta. Müüja kirjelduse järgi annavad nad lainepikkusel 50 nm välja 650 mW. Mis puudutab 50 mW, siis ma kahtlen, tõenäoliselt pole seal isegi 5 mW. Ostsin Venemaal mitu sarnast moodulit hinnaga 30 rubla tükk. Veebipoodides leidub neid nime all LM6R-dot-5V. Need säravad nagu punased laserosutajad, mida müüakse erinevates variatsioonides igas nipsasjaga müügikohas.
Struktuurselt näeb see moodul välja nagu metallist silinder, mille läbimõõt on 6 mm ja pikkus 14 mm (koos plaadiga). Kere materjal on suure tõenäosusega teras, kuna sellel on head magnetilised omadused. Korpus on ühendatud positiivse kontaktiga.
Korpuse sees on plastlääts ja väikesele trükkplaadile paigaldatud laserkiip. Plaadil on ka takisti, mille väärtus sõltub deklareeritud toitepingest. Kasutasin 5V mooduleid 91 oomi takistiga. Kui mooduli sisendpinge on 5 V, on laserkiibil pinge 2.4 V, voolutugevus aga 28 mA. Disain on plaadi küljelt täiesti avatud, nii et tolm või niiskus pääseb kergesti sisse. Seetõttu tihendasin iga mooduli tagakülje kuuma liimiga. Lisaks ei ole kiip ja lääts täpselt paigutatud, mistõttu ei pruugi väljund olla paralleelne korpuse teljega. Töötamise ajal soojeneb moodul temperatuurini 35-40°C.
originaalversioon
Algselt (see oli aasta tagasi) ostsin 200 lasermoodulit ja otsustasin suunata need ühte punkti puhtalt geomeetrilise meetodiga ehk siis iga moodulit eraldi reguleerimata, vaid paigaldades iga emitteri spetsiaalsetesse väljalõigetesse. Selleks tellisin 4 mm paksusest vineerist spetsiaalsed kinnitused.
Lasermoodulid suruti vastu väljalõiget ja liimiti kuumaliimiga. Tulemuseks oli seadistus, mis tekitas 200 laserpunktist koosneva kiire, mille läbimõõt oli umbes 100 mm. Kuigi tulemus ei löönud kaugeltki ühte punkti, avaldas see idee paljudele muljet (panin youtube'i video) ja teemat otsustati jätkata.
Demonteerisin 200 lasermoodulist koosneva süsteemi ja tegin neist laserpärja. See osutus huvitavaks, kuid mitte mugavaks, kuna keha raskuse all olid kõik kiired suunatud allapoole. Aga selleks ajaks ostsin suitsumasina ja esimest korda nägin, kui lahedad need laserid udu sees välja näevad. Otsustasin korrata algset ideed, kuid suunata iga laser käsitsi ühte punkti.
Laser valgus
Uue versiooni jaoks tellisin veel 300 lasermoodulit. Kinnitusvahendina tegin 440 mm paksusest vineerist 6 mm küljega ruudukujulise plaadi, mille aukude maatriks oli 25 rida ja 20 veergu. Ava läbimõõt 5 mm. Hiljem värvisin selle hõbedaseks. Plaadi paigaldamiseks kasutasin vana LCD monitori alust.
Kinnitasin plaadi kruustangis ja 1350 mm kaugusele (minu laua pikkus) riputasin paberist märklaua mõõtudega 30x30 mm, mille keskele suunasin iga laserkiire.
Lasermooduli kleepimise protsess oli järgmine. Torkasin mooduli juhtmed auku ja ühendasin toitepingega krokodillid nendega. Järgmiseks täitsin kuumaliimiga mooduli korpuse ja plaadis oleva augu. Plaadi all on ventilaator liimi kiirendatud jahutamiseks. Kuna liim kõvastub aeglaselt, sain hõlpsalt mooduli asendit reguleerida, keskendudes sihtmärgi laserpunkti asukohale. Keskmiselt kulus mul ühe lasermooduli jaoks 3.5 minutit.
Mugav on kasutada kuumsulamliimi, kuna seda saab kuumutada ja moodulit korrigeerida. Siiski on kaks varjukülge. Esiteks viis moodulite kuumutamine mooduli struktuuri deformatsioonini, mis väljendus laserkiire laienemises. Mõned moodulid kaotasid kuumutamisel dramaatiliselt oma heleduse ja need tuli välja vahetada. Teiseks, pärast jahutamist jätkas kuumsulamliim deformeerumist mitu tundi ja suunas laserkiire veidi suvalises suunas. Viimane tegur sundis muutma projekti algset nimetust "500 laserpointerit ühel hetkel".
Kuna töid tehti vaid aeg-ajalt õhtuti ja nädalavahetustel, kulus kõigi 500 lasermooduli liimimiseks umbes kolm kuud. Arvestades moodulite ja plaadi tarnimist, jääb kuus kuud.
Eriefekti saamiseks lisasin lasermoodulitele sinised LED-id.
Kõigi moodulite toite tagamine pole lihtne ülesanne, sest peate ühendama 1000 kontakti ja jaotama voolu ühtlaselt. Ühendasin kõik 500 positiivset kontakti ühte vooluringi. Jagasin negatiivsed kontaktid 10 rühma. Igal rühmal on oma lüliti. Tulevikus lisan muusikale 10 mikrokontrolleriga juhitavat elektroonilist võtit, et võimaldada gruppe.
Kõigi moodulite toiteks ostsin pideva pingeallika , mis toodab pinget 5V vooluga kuni 60A. Sellel on väike suurus ja mugav klemmiplokk koorma ühendamiseks.
Lõpliku vooluringi, kus kõik lasermoodulid on sisse lülitatud, tarbimine on umbes 14 amprit. Allolev joonis näitab kõigi laserpunktide asukohta sihtmärgil. Nagu näete, mahtusin 30x30 mm suurusega peaaegu "ühte kohta". Üks koht väljaspool sihtmärki tekkis ühe mooduli vale külgkiirguse tõttu.
Saadud seade ei näe küll kuigi ilus välja, kuid kogu selle ilu on näha pimeduses ja udus.
Üritasin puudutada kiirte ristumiskohta. Soojus on tunda, kuid mitte tugev.
Ja isegi suunas kaamera otse kiirgajate poole (ise kasutan rohelisi prille).
Väga huvitav oli kasutada peegleid ja läätsi.
Hiljem lisasin võimaluse lasermooduleid helisignaaliga moduleerida ja sain omamoodi muusikalise laserinstallatsiooni. Sa võid teda vaadata .
See projekt on puhtalt vaba aja veetmiseks ja ma olin selle tulemustega rahul. Hetkel ma endale niisama aeganõudvaid ülesandeid ei sea, aga edaspidi mõtlen ilmselt midagi muud välja. Loodan, et ka sind huvitas.
Tänan teid tähelepanu eest!
Allikas: www.habr.com