Hei Habr. Tässä artikkelissa puhun viimeaikaisesta luomuksestani, joka on luotu 500 lasermoduulista, kuten halvoista pienitehoisista laserosoittimista. Leikkauksen alla on paljon klikattavia kuvia.
Huomio! Jopa pienitehoiset lasersäteilijät voivat tietyissä olosuhteissa vahingoittaa terveyttä tai vahingoittaa valokuvauslaitteita. Älä yritä toistaa artikkelissa kuvattuja kokeita.
Huomautus. Päällä missä voit nähdä lisää. Artikkelissa kuvataan kuitenkin luomisprosessia tarkemmin ja tässä kuva on parempi (etenkin napsautettuna).
Lasermoduulit
Aloitan itse lasermoduulien kuvauksella. Myynnissä on nyt paljon erilaisia vaihtoehtoja, jotka eroavat aallonpituudelta, lähtösäteilyn teholta ja muodosta, optisen järjestelmän suunnittelusta ja kiinnityksestä sekä rakennuslaadusta ja hinnasta.
Valitsin halvimmat Kiinassa myytävät moduulit 100 kappaleen erissä, joiden arvo on noin 1000 ruplaa erää kohden. Myyjän kuvauksen mukaan ne antavat 50 mW aallonpituudella 650 nm. Mitä tulee 50 mW:iin, epäilen sitä, todennäköisesti siellä ei ole edes 5 mW. Ostin useita samanlaisia moduuleja Venäjältä hintaan 30 ruplaa kappaleelta. Verkkokaupoista ne löytyvät nimellä LM6R-dot-5V. Ne loistavat kuin punaiset laserosoittimet, joita myydään eri muunnelmina missä tahansa kioskeissa.
Rakenteellisesti tämä moduuli näyttää metallisylinteriltä, jonka halkaisija on 6 mm ja pituus 14 mm (yhdessä levyn kanssa). Rungon materiaali on todennäköisesti terästä, koska sillä on hyvät magneettiset ominaisuudet. Kotelo on kytketty positiiviseen koskettimeen.
Kotelon sisällä on muovilinssi ja pienelle piirilevylle asennettu lasersiru. Kortissa on myös vastus, jonka arvo riippuu ilmoitetusta syöttöjännitteestä. Käytin 5V moduuleja 91 ohmin vastuksella. Kun moduulin tulojännite on 5 V, lasersirun jännite on 2.4 V, kun taas virta on 28 mA. Muotoilu on täysin avoin laudan sivulta, joten pöly tai kosteus pääsee helposti sisään. Siksi tiivistin jokaisen moduulin takaosan kuumaliimalla. Lisäksi siru ja linssi eivät ole sijoitettu tarkasti, joten lähtö ei ehkä ole yhdensuuntainen kotelon akselin kanssa. Käytön aikana moduuli lämpenee 35-40°C lämpötilaan.
alkuperäinen versio
Aluksi (se oli vuosi sitten) ostin 200 lasermoduulia ja päätin ohjata ne yhteen pisteeseen puhtaasti geometrisella menetelmällä, eli säätämättä jokaista moduulia erikseen, vaan asentamalla jokainen emitteri erityisiin aukkoihin. Tätä varten tilasin erikoiskiinnikkeet 4 mm paksuisesta vanerista.
Lasermoduulit puristettiin aukkoa vasten ja liimattiin kuumaliimalla. Tuloksena oli kokoonpano, joka tuotti 200 laserpisteen säteen, joiden halkaisija oli noin 100 mm. Vaikka tulos oli kaukana yhdestä pisteestä, tämä idea vaikuttui moniin (julkaisin videon youtubeen) ja aihetta päätettiin jatkaa.
Purin 200 lasermoduulin järjestelmän ja tein niistä laserseppeleen. Se osoittautui mielenkiintoiseksi, mutta ei käteväksi, koska kehon painon alla kaikki säteet suuntautuivat alaspäin. Mutta tähän mennessä ostin savukoneen ja näin ensimmäistä kertaa kuinka siistiltä nämä laserit näyttävät sumussa. Päätin toistaa alkuperäisen idean, mutta ohjasin jokaisen laserin manuaalisesti yhteen pisteeseen.
laser valo
Uutta versiota varten tilasin vielä 300 lasermoduulia. Kiinnikkeenä tein neliömäisen levyn, jonka sivu on 440 mm, vanerista, jonka paksuus oli 6 mm, 25 rivin ja 20 pylvään reikien matriisilla. Reiän halkaisija 5 mm. Myöhemmin maalasin sen hopeaksi. Levyn kiinnittämiseen käytin vanhan LCD-näytön jalustaa.
Kiinnitin levyn ruuvipuristimeen ja 1350 mm etäisyydelle (pöytäni pituus) ripustin paperitaulun, jonka koko oli 30x30 mm, jonka keskelle suuntasin jokaisen lasersäteen.
Lasermoduulin liimausprosessi oli seuraava. Laitoin moduulin johdot reikään ja liitin krokotiilit syöttöjännitteellä niihin. Seuraavaksi täytin moduulikotelon ja levyssä olevan reiän kuumaliimalla. Levyn alla on tuuletin liiman nopeuttamiseksi. Koska liima kovettuu hitaasti, pystyin helposti säätämään moduulin asentoa keskittyen laserpisteen asentoon kohteessa. Yhden lasermoduulin tekemiseen meni keskimäärin 3.5 minuuttia.
On kätevää käyttää kuumasulateliimaa, koska sitä voidaan lämmittää ja moduulia korjata. Siinä on kuitenkin kaksi huonoa puolia. Ensinnäkin moduulien kuumeneminen johti moduulirakenteen muodonmuutokseen, mikä ilmeni lasersäteen laajenemisena. Jotkut moduulit menettivät kirkkautensa dramaattisesti lämmityksestä ja ne oli vaihdettava. Toiseksi, jäähdytyksen jälkeen kuumasulateliima jatkoi muodonmuutosta useita tunteja ja käänsi lasersäteen hieman mielivaltaiseen suuntaan. Viimeinen tekijä pakotti muuttamaan hankkeen alkuperäistä nimeä "500 laserosoitinta yhdessä vaiheessa."
Koska töitä tehtiin vain satunnaisesti iltaisin ja viikonloppuisin, kaikkien 500 lasermoduulin liimaukseen meni noin kolme kuukautta. Moduulien ja levyn toimitus huomioon ottaen aika on kuusi kuukautta.
Erikoistehosteen vuoksi lisäsin lasermoduuleihin siniset LEDit.
Virran toimittaminen kaikille moduuleille ei ole helppo tehtävä, koska sinun on kytkettävä 1000 kosketinta ja jaettava tasaisesti virta. Liitin kaikki 500 positiivista kosketinta yhteen piiriin. Jaoin negatiiviset kontaktit 10 ryhmään. Jokaisella ryhmällä on oma vaihtokytkin. Tulevaisuudessa aion lisätä musiikkiin 10 mikrokontrolleriohjattua elektronista avainta ryhmien mahdollistamiseksi.
Kaikkien moduulien virransyöttöä varten ostin vakiojännitelähteen , joka tuottaa 5V jännitteen jopa 60A virralla. Siinä on pieni koko ja kätevä riviliitin kuorman liittämistä varten.
Lopullisen piirin, jossa kaikki lasermoduulit on kytketty päälle, kulutus on noin 14 ampeeria. Alla oleva kuva näyttää kaikkien laserpisteiden sijainnin kohteessa. Kuten näette, mahtun melkein "yhteen paikkaan", jonka koko on 30x30 mm. Yksi piste kohteen ulkopuolella ilmestyi, koska yhdessä moduulissa oli harhaanjohtavaa sivusäteilyä.
Tuloksena oleva laite ei näytä kovin kauniilta, mutta kaikki sen kauneus näkyy pimeässä ja sumussa.
Yritin koskettaa säteiden leikkauskohtaa. Lämpöä tuntuu, mutta ei vahvaa.
Ja hän jopa osoitti kameran suoraan säteilijöihin (itse käytän vihreitä suojalaseja).
Oli erittäin mielenkiintoista käyttää peilejä ja linssejä.
Myöhemmin lisäsin mahdollisuuden moduloida lasermoduuleja äänisignaalilla ja sain eräänlaisen musiikillisen laserasennuksen. Voit katsoa häntä .
Tämä projekti on puhtaasti vapaa-ajan ja olen tyytyväinen sen tuloksiin. Tällä hetkellä en aseta itselleni yhtä aikaa vieviä tehtäviä, mutta tulevaisuudessa varmaan keksin jotain muuta. Toivottavasti sinäkin kiinnostuit.
Спасибо за внимание!
Lähde: will.com