Hej Habr. I den här artikeln kommer jag att prata om min senaste skapelse, skapad av 500 lasermoduler, som billiga lågeffektlaserpekare. Det finns många klickbara bilder under klippet.
Uppmärksamhet! Även lågeffektlasersändare kan under vissa förhållanden skada hälsan eller skada fotoutrustning. Försök inte upprepa experimenten som beskrivs i artikeln.
Notera. På där du kan se mer. Artikeln beskriver dock skapelseprocessen mer i detalj och här är bilden bättre (särskilt när man klickar på den).
Lasermoduler
Jag börjar med en beskrivning av själva lasermodulerna. Det finns många olika alternativ till salu nu, som skiljer sig i våglängd, effekt och form på utstrålningen, designen av det optiska systemet och monteringen, samt byggkvalitet och pris.
Jag valde de billigaste modulerna som säljs i Kina i satser om 100 stycken värda cirka 1000 50 rubel per sats. Enligt säljarens beskrivning ger de ut 650 mW vid en våglängd på 50 nm. När det gäller 5 mW tvivlar jag på det, troligtvis finns det inte ens 30 mW. Jag köpte flera liknande moduler i Ryssland till ett pris av 6 rubel styck. I nätbutiker finns de under namnet LM5R-dot-XNUMXV. De lyser som röda laserpekare, säljs i olika varianter i alla stall med krimskrams.
Strukturellt ser denna modul ut som en metallcylinder med en diameter på 6 mm och en längd på 14 mm (tillsammans med brädan). Kroppsmaterialet är med största sannolikhet stål, eftersom det har goda magnetiska egenskaper. Huset är anslutet till den positiva kontakten.
Inuti fodralet finns en plastlins och ett laserchip monterat på ett litet kretskort. Det finns också ett motstånd på kortet, vars värde beror på den deklarerade matningsspänningen. Jag använde 5V moduler med ett 91 ohm motstånd. Med en inspänning på 5V på modulen är spänningen på laserchippet 2.4V, medan strömmen är 28 mA. Designen är helt öppen från sidan av brädan, så att eventuellt damm eller fukt lätt kan komma in. Därför förseglade jag baksidan av varje modul med varmt lim. Dessutom är chipet och linsen inte korrekt placerade, så utgången kanske inte är parallell med husets axel. Under drift värms modulen upp till en temperatur på 35-40°C.
original version
Från början (det var ett år sedan) köpte jag 200 lasermoduler och bestämde mig för att rikta dem till en punkt med en rent geometrisk metod, det vill säga utan att justera varje modul individuellt, utan genom att installera varje sändare i speciella utskärningar. För att göra detta beställde jag speciella fästelement gjorda av plywood 4 mm tjock.
Lasermodulerna pressades mot urtaget och limmades med varmt lim. Resultatet blev en uppsättning som producerade en stråle av 200 laserpunkter med en diameter på cirka 100 mm. Även om resultatet var långt ifrån att nå en enda poäng, var många imponerade av denna idé (jag lade upp en video på youtube) och det beslutades att fortsätta ämnet.
Jag demonterade ett system med 200 lasermoduler och gjorde en lasergirland av dem. Det visade sig intressant, men inte bekvämt, eftersom under kroppens vikt alla strålar riktades nedåt. Men vid det här laget köpte jag en rökmaskin och för första gången såg jag hur coola dessa lasrar ser ut i dimman. Jag bestämde mig för att upprepa den ursprungliga idén, men manuellt rikta varje laser till en punkt.
Laser ljus
För den nya versionen beställde jag ytterligare 300 lasermoduler. Som fästelement gjorde jag en fyrkantig platta med en sida på 440 mm av plywood 6 mm tjock med en matris av hål på 25 rader och 20 kolumner. Håldiameter 5 mm. Senare målade jag den i silver. För att montera plattan använde jag ett stativ från en gammal LCD-skärm.
Jag fixerade plattan i ett skruvstäd, och på ett avstånd av 1350 mm (längden på mitt bord) hängde jag ett pappersmål som mätte 30x30 mm, i mitten av vilket jag riktade varje laserstråle.
Processen att klistra in lasermodulen var som följer. Jag satte in modulens ledningar i hålet och kopplade krokodilerna med matningsspänningen till dem. Därefter fyllde jag modulhöljet och hålet i plattan med varmt lim. Under plattan låg en fläkt för accelererad kylning av limmet. Eftersom limmet hårdnar långsamt kunde jag enkelt justera modulens position, med fokus på laserpunktens position på målet. I genomsnitt tog det mig 3.5 minuter för en lasermodul.
Det är bekvämt att använda smältlim, eftersom det kan värmas upp och modulen korrigeras. Det finns dock två nackdelar. Först ledde uppvärmningen av modulerna till deformation av modulstrukturen, vilket uttrycktes i expansionen av laserstrålen. Vissa moduler förlorade sin ljusstyrka dramatiskt på grund av uppvärmning och var tvungna att bytas ut. För det andra, efter kylning, fortsatte smältlimmet att deformeras i flera timmar och avleda laserstrålen något i en godtycklig riktning. Den sista faktorn tvingade att ändra det ursprungliga namnet på projektet "500 laserpekare på en punkt."
Eftersom arbetet endast utfördes enstaka gånger på kvällar och helger tog det cirka tre månader att limma fast alla 500 lasermoduler. Med hänsyn till leverans av moduler och plattan kommer det att finnas sex månader.
För en specialeffekt lade jag till blå lysdioder till lasermodulerna.
Att tillhandahålla ström till alla moduler är inte en lätt uppgift, eftersom du måste ansluta 1000 kontakter och fördela strömmen jämnt. Jag kopplade alla 500 positiva kontakter till en krets. Jag delade upp negativa kontakter i 10 grupper. Varje grupp har sin egen omkopplare. I framtiden kommer jag att lägga till 10 mikrokontrollerstyrda elektroniska nycklar till musik för att aktivera grupper.
För att driva alla moduler köpte jag en konstant spänningskälla , som ger en spänning på 5V med en ström på upp till 60A. Den har en liten storlek och en bekväm kopplingsplint för anslutning av lasten.
Den slutliga kretsen med alla lasermoduler påslagna har en förbrukning på cirka 14 ampere. Bilden nedan visar platsen för alla laserpunkter på målet. Som ni ser passar jag nästan in på "ett ställe" med en storlek på 30x30 mm. En fläck utanför målet dök upp på grund av att en modul hade falsk sidostrålning.
Den resulterande enheten ser inte särskilt vacker ut, men all dess skönhet visas i mörkret och dimman.
Jag försökte röra skärningspunkten mellan strålarna. Värme känns, men inte stark.
Och han riktade till och med kameran direkt mot sändarna (själv använder jag gröna glasögon).
Det var väldigt intressant att använda speglar och linser.
Senare lade jag till möjligheten att modulera lasermoduler med en ljudsignal och fick en sorts musikalisk laserinstallation. Du kan titta på henne .
Detta projekt är enbart för fritid och jag var nöjd med resultatet. I nuläget ställer jag mig inte på samma tidskrävande uppgifter, men i framtiden kommer jag nog hitta på något annat. Jag hoppas att du också var intresserad.
Tack för din uppmärksamhet!
Källa: will.com