Hej Habr. W tym artykule opowiem o moim ostatnim stworzeniu, stworzonym z 500 modułów laserowych, takich jak tanie wskaźniki laserowe małej mocy. Pod wycięciem znajduje się wiele klikalnych obrazków.
Uwaga! Nawet emitery laserowe o małej mocy w pewnych warunkach mogą spowodować uszczerbek na zdrowiu lub uszkodzenie sprzętu fotograficznego. Nie próbuj powtarzać eksperymentów opisanych w artykule.
Notatka. NA gdzie można zobaczyć więcej. Jednak artykuł opisuje proces tworzenia bardziej szczegółowo i tutaj obraz jest lepszy (zwłaszcza po kliknięciu).
Moduły laserowe
Zacznę od opisu samych modułów laserowych. Obecnie w sprzedaży jest wiele różnych opcji, różniących się długością fali, mocą i kształtem promieniowania wyjściowego, konstrukcją układu optycznego i mocowaniem, a także jakością wykonania i ceną.
Wybrałem najtańsze moduły sprzedawane w Chinach w partiach po 100 sztuk o wartości około 1000 rubli za partię. Zgodnie z opisem sprzedawcy dają one 50 mW przy długości fali 650 nm. Co do 50 mW, to wątpię, najprawdopodobniej nie ma nawet 5 mW. Kupiłem kilka podobnych modułów w Rosji w cenie 30 rubli za sztukę. W sklepach internetowych występują pod nazwą LM6R-dot-5V. Błyszczą jak czerwone wskaźniki laserowe, sprzedawane w różnych wariantach na każdym straganie z bibelotami.
Konstrukcyjnie moduł ten wygląda jak metalowy cylinder o średnicy 6 mm i długości 14 mm (razem z płytką). Materiał korpusu to najprawdopodobniej stal, ponieważ ma dobre właściwości magnetyczne. Obudowa jest podłączona do styku dodatniego.
Wewnątrz obudowy znajduje się plastikowa soczewka i chip laserowy zamontowany na małej płytce drukowanej. Na płytce znajduje się również rezystor, którego wartość zależy od zadeklarowanego napięcia zasilania. Użyłem modułów 5 V z rezystorem 91 omów. Przy napięciu wejściowym 5 V na module napięcie na chipie lasera wynosi 2.4 V, natomiast prąd 28 mA. Konstrukcja jest całkowicie otwarta od strony deski, dzięki czemu do środka bez problemu dostanie się kurz czy wilgoć. Dlatego tył każdego modułu zakleiłem gorącym klejem. Ponadto chip i soczewka nie są ustawione dokładnie, więc wyjście może nie być równoległe do osi obudowy. Podczas pracy moduł nagrzewa się do temperatury 35-40°C.
orginalna wersja
Na początku (było to rok temu) kupiłem 200 modułów laserowych i postanowiłem skierować je w jeden punkt metodą czysto geometryczną, czyli bez regulacji każdego modułu z osobna, a instalując każdy emiter w specjalnych wycięciach. W tym celu zamówiłem specjalne łączniki wykonane ze sklejki o grubości 4 mm.
Moduły laserowe zostały dociśnięte do wycięcia i sklejone gorącym klejem. Rezultatem była konfiguracja, która wytwarzała wiązkę 200 kropek laserowych o średnicy około 100 mm. Chociaż wynik był daleki od trafienia w jeden punkt, wielu było pod wrażeniem tego pomysłu (wrzuciłem film na youtube) i postanowiono kontynuować temat.
Rozebrałem system 200 modułów laserowych i zrobiłem z nich laserową girlandę. Okazało się to interesujące, ale niewygodne, ponieważ pod ciężarem ciała wszystkie promienie były skierowane w dół. Ale w tym czasie kupiłem maszynę do dymu i po raz pierwszy zobaczyłem, jak fajnie te lasery wyglądają we mgle. Postanowiłem powtórzyć pierwotny pomysł, ale ręcznie nakierować każdy laser na jeden punkt.
światło lasera
Do nowej wersji zamówiłem kolejne 300 modułów laserowych. Jako łącznik wykonałem kwadratową płytkę o boku 440 mm ze sklejki o grubości 6 mm z matrycą otworów 25 rzędów i 20 kolumn. Średnica otworu 5 mm. Później pomalowałem go na srebrno. Do zamontowania płytki użyłem podstawki ze starego monitora LCD.
Płytkę zamocowałem w imadle iw odległości 1350 mm (długość mojego stołu) zawiesiłem papierową tarczę o wymiarach 30x30 mm, w środek której skierowałem każdy promień lasera.
Proces wklejania modułu laserowego był następujący. W otwór włożyłem przewody modułu i podłączyłem do nich krokodyle z napięciem zasilającym. Następnie wypełniłem obudowę modułu oraz otwór w płytce gorącym klejem. Pod płytą położyć wentylator do przyspieszonego schładzania kleju. Ponieważ klej twardnieje powoli, mogłem łatwo regulować położenie modułu, skupiając się na położeniu plamki lasera na celu. Jeden moduł laserowy zajmował mi średnio 3.5 minuty.
Wygodnie jest używać kleju topliwego, ponieważ można go podgrzać, a moduł poprawić. Istnieją jednak dwa minusy. Po pierwsze, nagrzewanie modułów prowadziło do deformacji struktury modułu, co wyrażało się rozszerzeniem wiązki laserowej. Niektóre moduły drastycznie straciły swoją jasność w wyniku ogrzewania i musiały zostać wymienione. Po drugie, po schłodzeniu klej topliwy nadal odkształcał się przez kilka godzin i nieznacznie odchylał wiązkę laserową w dowolnym kierunku. Ostatni czynnik wymusił zmianę pierwotnej nazwy projektu „500 wskaźników laserowych w jednym punkcie”.
Ponieważ prace prowadzono sporadycznie wieczorami iw weekendy, sklejenie wszystkich 500 modułów laserowych zajęło około trzech miesięcy. Biorąc pod uwagę dostawę modułów i płyty, będzie to sześć miesięcy.
Aby uzyskać efekt specjalny, do modułów laserowych dodałem niebieskie diody LED.
Doprowadzenie zasilania do wszystkich modułów nie jest łatwym zadaniem, ponieważ trzeba podłączyć 1000 styków i równomiernie rozprowadzić prąd. Połączyłem wszystkie 500 styków dodatnich w jeden obwód. Negatywne kontakty podzieliłam na 10 grup. Każda grupa ma swój własny przełącznik. W przyszłości zamierzam dodać do muzyki 10 sterowanych mikrokontrolerami klawiszy elektronicznych, aby umożliwić grupom.
Aby zasilić wszystkie moduły, kupiłem źródło stałego napięcia , który wytwarza napięcie 5V przy prądzie do 60A. Ma niewielkie rozmiary i wygodną listwę zaciskową do podłączenia obciążenia.
Końcowy obwód z włączonymi wszystkimi modułami laserowymi zużywa około 14 amperów. Poniższy rysunek przedstawia położenie wszystkich punktów lasera na tarczy. Jak widać prawie zmieściłem się w „jednym miejscu” o wymiarach 30x30 mm. Jedno miejsce poza celem pojawiło się z powodu fałszywego promieniowania bocznego jednego modułu.
Powstałe urządzenie nie wygląda zbyt ładnie, ale całe jego piękno ukazane jest w ciemności i mgle.
Próbowałem dotknąć skrzyżowania promieni. Ciepło jest odczuwalne, ale nie silne.
I nawet skierował kamerę bezpośrednio na emitery (sam używam zielonych gogli).
Bardzo interesujące było użycie luster i soczewek.
Później dodałem możliwość modulowania modułów laserowych sygnałem audio i otrzymałem coś w rodzaju muzycznej instalacji laserowej. Możesz na nią spojrzeć .
Ten projekt jest przeznaczony wyłącznie do wypoczynku i byłem zadowolony z jego wyników. W tej chwili nie stawiam sobie takich samych czasochłonnych zadań, ale w przyszłości pewnie wymyślę coś innego. Mam nadzieję, że też byłeś zainteresowany.
Dziękuję za uwagę!
Źródło: www.habr.com