Hé Habr. In dit artikel zal ik het hebben over mijn recente creatie, gemaakt van 500 lasermodules, zoals goedkope laserpointers met laag vermogen. Er zijn veel aanklikbare foto's onder de snit.
Aandacht! Zelfs laserstralers met een laag vermogen kunnen onder bepaalde omstandigheden schadelijk zijn voor de gezondheid of fotografische apparatuur beschadigen. Probeer de in het artikel beschreven experimenten niet te herhalen.
Opmerking. Op waar je meer kunt zien. Het artikel beschrijft het creatieproces echter in meer detail en hier is de foto beter (vooral als erop wordt geklikt).
Lasermodules
Ik begin met een beschrijving van de lasermodules zelf. Er zijn nu veel verschillende opties te koop, die verschillen in golflengte, vermogen en vorm van de uitgangsstraling, het ontwerp van het optische systeem en de montage, evenals bouwkwaliteit en prijs.
Ik koos de goedkoopste modules die in China werden verkocht in batches van 100 stuks ter waarde van ongeveer 1000 roebel per batch. Volgens de beschrijving van de verkoper geven ze 50 mW af bij een golflengte van 650 nm. Wat betreft 50 mW, ik betwijfel het, hoogstwaarschijnlijk is er niet eens 5 mW. Ik kocht verschillende soortgelijke modules in Rusland voor een prijs van 30 roebel per stuk. In online winkels zijn ze te vinden onder de naam LM6R-dot-5V. Ze schitteren als rode laserpointers, die in verschillende variaties worden verkocht in elke kraam met snuisterijen.
Structureel ziet deze module eruit als een metalen cilinder met een diameter van 6 mm en een lengte van 14 mm (samen met het bord). Het materiaal van de behuizing is hoogstwaarschijnlijk staal, omdat het goede magnetische eigenschappen heeft. De behuizing is aangesloten op het pluscontact.
In de koffer zit een plastic lens en een laserchip gemonteerd op een kleine printplaat. Er is ook een weerstand op het bord, waarvan de waarde afhangt van de opgegeven voedingsspanning. Ik gebruikte 5V-modules met een weerstand van 91 ohm. Bij een ingangsspanning van 5V op de module is de spanning op de laserchip 2.4V, terwijl de stroom 28 mA is. Het ontwerp is vanaf de zijkant van het bord helemaal open, zodat eventueel stof of vocht gemakkelijk naar binnen kan. Daarom heb ik de achterkant van elke module verzegeld met hete lijm. Bovendien zijn de chip en lens niet nauwkeurig gepositioneerd, waardoor de uitvoer mogelijk niet evenwijdig is aan de as van de behuizing. Tijdens bedrijf warmt de module op tot een temperatuur van 35-40°C.
originele versie
Aanvankelijk (het was een jaar geleden) kocht ik 200 lasermodules en besloot ze op één punt te richten met behulp van een puur geometrische methode, dat wil zeggen zonder elke module afzonderlijk aan te passen, maar door elke zender in speciale uitsparingen te installeren. Om dit te doen, bestelde ik speciale bevestigingsmiddelen van multiplex met een dikte van 4 mm.
De lasermodules werden tegen de uitsparing gedrukt en vastgelijmd met hete lijm. Het resultaat was een opstelling die een straal van 200 laserstippen produceerde met een diameter van ongeveer 100 mm. Hoewel het resultaat verre van een enkel punt bereikte, waren velen onder de indruk van dit idee (ik heb een video op YouTube geplaatst) en werd besloten om door te gaan met het onderwerp.
Ik heb een systeem van 200 lasermodules uit elkaar gehaald en er een laserslinger van gemaakt. Het bleek interessant, maar niet handig, omdat onder het gewicht van het lichaam alle stralen naar beneden waren gericht. Maar tegen die tijd kocht ik een rookmachine en zag ik voor het eerst hoe cool deze lasers er in de mist uitzien. Ik besloot het oorspronkelijke idee te herhalen, maar elke laser handmatig op één punt te richten.
laserlicht
Voor de nieuwe versie heb ik nog eens 300 lasermodules besteld. Als bevestigingsmiddel heb ik een vierkante plaat gemaakt met een zijde van 440 mm van multiplex van 6 mm dik met een matrix van gaten van 25 rijen en 20 kolommen. Gatdiameter 5 mm. Later heb ik het zilver geverfd. Om de plaat te monteren, heb ik een standaard van een oude LCD-monitor gebruikt.
Ik bevestigde de plaat in een bankschroef en op een afstand van 1350 mm (de lengte van mijn tafel) hing ik een papieren doelwit van 30x30 mm, in het midden waarvan ik elke laserstraal richtte.
Het proces van het plakken van de lasermodule was als volgt. Ik heb de draden van de module in het gat gestoken en de krokodillen met de voedingsspanning erop aangesloten. Vervolgens heb ik de modulebehuizing en het gat in de plaat gevuld met hete lijm. Onder de plaat lag een ventilator voor versnelde afkoeling van de lijm. Omdat de lijm langzaam uithardt, kon ik de positie van de module gemakkelijk aanpassen, waarbij ik me concentreerde op de positie van de laserpunt op het doel. Gemiddeld kostte het me 3.5 minuut voor één lasermodule.
Het is handig om smeltlijm te gebruiken, omdat deze kan worden verwarmd en de module kan worden gecorrigeerd. Er zijn echter twee nadelen. Ten eerste leidde de verwarming van de modules tot vervorming van de modulestructuur, wat tot uiting kwam in de uitzetting van de laserstraal. Sommige modules verloren hun helderheid drastisch door verhitting en moesten worden vervangen. Ten tweede bleef de smeltlijm na afkoeling enkele uren vervormen en leidde de laserstraal enigszins in een willekeurige richting. De laatste factor dwong om de oorspronkelijke naam van het project "500 laserpointers op één punt" te veranderen.
Omdat het werk slechts af en toe 's avonds en in het weekend werd uitgevoerd, duurde het ongeveer drie maanden om alle 500 lasermodules te lijmen. Rekening houdend met de levering van modules en de plaat, komt er zes maanden bij.
Voor een speciaal effect heb ik blauwe leds toegevoegd aan de lasermodules.
Alle modules van stroom voorzien is geen gemakkelijke taak, omdat je 1000 contacten moet aansluiten en de stroom gelijkmatig moet verdelen. Ik heb alle 500 positieve contacten in één circuit aangesloten. Ik verdeelde negatieve contacten in 10 groepen. Elke groep heeft zijn eigen tuimelschakelaar. In de toekomst ga ik 10 microcontrollergestuurde elektronische toetsen aan muziek toevoegen om groepen mogelijk te maken.
Om alle modules van stroom te voorzien, heb ik een constante spanningsbron aangeschaft , die een spanning van 5V produceert met een stroom van maximaal 60A. Het heeft een klein formaat en een handig aansluitblok voor het aansluiten van de belasting.
Het eindcircuit met alle lasermodules ingeschakeld heeft een verbruik van ongeveer 14 ampère. De onderstaande figuur toont de locatie van alle laserpunten op het doel. Zoals je kunt zien, pas ik bijna op "één plek" met een afmeting van 30x30 mm. Eén plek buiten het doel verscheen doordat één module valse zijstraling had.
Het resulterende apparaat ziet er niet erg mooi uit, maar al zijn schoonheid wordt getoond in de duisternis en mist.
Ik probeerde de kruising van de stralen aan te raken. Warmte wordt gevoeld, maar niet sterk.
En hij richtte de camera zelfs direct op de zenders (zelf gebruik ik een groene bril).
Het was erg interessant om spiegels en lenzen te gebruiken.
Later voegde ik de mogelijkheid toe om lasermodules te moduleren met een audiosignaal en kreeg ik een soort muzikale laserinstallatie. Je kunt naar haar kijken .
Dit project is puur voor ontspanning en ik was tevreden met de resultaten. Op dit moment leg ik mezelf niet dezelfde tijdrovende taken op, maar in de toekomst zal ik waarschijnlijk iets anders bedenken. Ik hoop dat je ook geïnteresseerd was.
Dank je wel!
Bron: www.habr.com