Це цікавий і унікальний набір. З його допомогою можна створити пристрій, здатний формувати різні світлові візерунки шляхом хитромудрого переміщення лазерного променя на екрані, стіні або стелі. При цьому керувати переміщенням лазерного променя буде комп'ютер відповідно до встановленої вами програмою, а лазерний промінь буде малювати необмежену кількість візерунків. Приклади намальованих візерунків показані на Рис. 1.

Рис. 1. Приклади візерунків у лазерному шоу

Де ж використовувати таке лазерне шоу? Воно може знайти найрізноманітніше застосування: пожвавить і прикрасить дискотеку, кафе, вітрину магазина або концертний зал.

Пристрій забезпечений трьома електричними двигунами з закріпленими на них відбивають дзеркалами. Електродвигуни управляються персональним комп'ютером, частота процесора якого повинна бути не менше 350 МГц. Зібране пристрій підключається до комп'ютера через паралельний LPT-порт. Управління «лазерним ефектом», тобто малювання візерунків, здійснюється спеціальною інтерфейсної програмою, працює в операційній системі WIN95 … 98. За допомогою комп'ютера і керуючої програми лазерне шоу можна програмувати.

У якості випромінювача краще всього використовувати лазерний модуль МК301. У комплект набору NK340 лазерний модуль не входить. Його докладний опис наведений у випуску 1 (2003 р.) нашої серії «Збери сам» у статті «Лазерний ефект і лазерний модуль» (стор. 89).

Для лазерного шоу можна використовувати й інші лазери з приблизно аналогічними параметрами.

Технічні характеристики пристрою

Напруга харчування [В] 12

Струм споживання не більше [мА] 400

Опис електричної схеми пристрою для лазерного шоу

Зовнішній вигляд пристрою для лазерного шоу і його електрична схема показані на Рис. 2 і Рис. 3.

Рис. 2. Зовнішній вигляд пристрою для лазерного шоу

Управління лазерним променем здійснюється за допомогою трьох електродвигунів, обертаючих дзеркала, відображають лазерний промінь. Форма отриманого малюнка (траєкторія променя) буде залежати від напрямку обертання електродвигунів М1 … МОЗ і від швидкості обертання кожного з них. За допомогою спеціальної комп'ютерної програми можна керувати кожним двигуном окремо, для чого пристрій необхідно підключити до LPT-порту комп'ютера через клеми 2 … 6 і 25/11. Реверсивний режим роботи (можливість обертання у двох напрямках) електродвигунів М1 і М2 забезпечують інтегральні оптопари IС1, IC2, IC3 і IC4 {Рис. 3). Визначення напрямку обертання електр <

Рис. 3. Електрична схема пристрою для лазерного шоу

двигуна Ml відбувається подаванням відповідних сигналів з виходу LPT-порту на контакти 2 і 3 пристрої. При цьому один висновок електродвигуна М1 через вихідний ланцюг оптопари 1С 1 або IС2 підключається до лінії +12 В або до загального проведення. На другому виведення електродвигуна завжди присутня напруга 6 В. Аналогічно здійснюється управління паралельним портом електродвигуна М2 через контакти 4 і 5. Обертання електродвигуна МОЗ відбувається тільки в одному напрямку, оскільки один його висновок може бути підключений через оп-Топар IC5 тільки до загального проведення.

Використання в пристрої оптопар IC1 … IC5 не випадково. Крім функції управління електродвигунами вони здійснюють гальванічну розв'язку висновків LPT-порту комп'ютера від колекторних ланцюгів електродвигунів, дають відчутні електричні перешкоди через іскріння щіток при обертанні ротора.

Діодний лазер D2 підключений до керуючої мікросхемі IC6. Поріг включення лазера підбирається подстроечним резистором Р1. Конденсатор С1 зменшує перешкоди, що виникають при обертанні контакту резистора Р1. Діод D1 захищає лазер D2 від підвищеної напруги.

Електронна схема підключається до постійного джерела живлення напругою 12 В.

Збірка пристрою для лазерного шоу

Перед складанням пристрої для лазерного шоу уважно ознайомтеся з наведеними на початку цієї книги рекомендаціями з монтажу електронних схем. Це допоможе уникнути псування друкованої плати та окремих елементів схеми. Перелік елементів набору при наведений у Табл. 1.

Таблиця 1. Перелік елементів набору NK340

Позиція

Характеристика

Найменування і / або примітка

Кількість

IC1…IC5

TCDF1910

Оптопара

5

IC6

B513D

Мікросхема

1

D1

ЗВ

Стабілітрон BZX55VG3V0

1

С1

10 мкФ, 16 В

Конденсатор, 0408 – маркування

1

Rl, R2, R3

470 Ом

Жовтий, фіолетовий, коричневий *

3

R4…R8, RIO, R14,

68 Ом

Блакитний, сірий, чорний *

7

R9

6.8 кОм

Блакитний, сірий, червоний *

1

R11

3.9 кОм

Помаранчевий, білий, червоний *

1

R12.R13

20 ком

Червоний, чорний, жовтий *

2

R15, R17, R18

820 Ом

Сірий, червоний, коричневий *

3

R16

2.7 кОм

Червоний, фіолетовий, червоний *

1

R19

180 Ом, 2 Вт

Резистор

1

Р1

22 кОм

Резистор подстроєчний

1

М1 … МОЗ

FF-180PH

Електродвигун

3

 

 

Дзеркало

3

 

 

Кронштейн для кріплення дзеркала

3

 

DB25F

Вилка типу CENTRONIX

1

 

Дискета 3.5 "

Програмне забезпечення

1

 

DIP-14

Колодка (панелька) для мікросхеми

1

 

100×60 мм

Плата друкована

1

* Кольорова маркування на резисторах.

Як видно з Рис. 2 пристрій для лазерного шоу складається з трьох вузлів, з'єднаних джгутами між собою. Спочатку слід встановити елементи на друковану плату. Зовнішній вигляд плати пристрої і місця розташування елементів на ній показані на Рис. 4. Для встановлення плати в корпус у ній є монтажні отвори 03.5 мм.

Рис. 4. Зовнішній вигляд плати пристрої

При складанні пристрою необхідно дотримуватися таку послідовність дій:

відформо висновки елементів, установіть елементи на плату та припаяйте їх висновки; при цьому спочатку інсталюйте малогабаритні, потім всі інші елементи згідно Рис. 4;

промийте плату від залишків флюсу етиловим спиртом;

надіньте кронштейни на вали двигунів;

акуратно приклейте дзеркала на кронштейни;

приклейте електродвигуни на двосторонній скотч. Лазерний випромінювач рекомендується закріпити за допомогою термоклея;

електродвигуни та лазерний випромінювач приклеюються на діелектричну пластину (наприклад, на старий CD-диск) під певними кутами, як показано на Рис. 5. Відбитий лазерний промінь від кожного дзеркала, що обертається повинен потрапляти на наступне дзеркало і знову відбиватися. Постарайтеся ретельно підібрати відстань «А» від лазерного випромінювача до дзеркальної поверхні і відстань «В» так, щоб лазерний промінь був максимально потужним і була б можливість переміщення променя для отримання різних малюнків (рекомендована відстань «А» близько 30 мм, відстань «В» близько 20 мм);

Рис. 5. Схема розташування електродвигунів і лазерного випромінювача на діелектричній пластині

для живлення пристрою використовуйте стабілізований джерело 12 В з струмом на виході не менше 400 мА, наприклад зібраний на базі набору NM1014.

Рис. 6. Схема з'єднання зібраної друкованої плати з електродвигунами, лазерним випромінювачем і виделкою

Порядок налаштування пристрою

Перед використанням зібраного пристрою необхідно виконати декілька операцій по налаштуванню його електронної схеми:

строго дотримуючи полярність, подайте напругу живлення;

використовуючи програму управління, за допомогою комп'ютера налаштуйте обертання Мотора 3 на величину 30. Потім подстроечним резистором Р1 встановіть опір, при якому лазер включається

тепер при зменшенні швидкості обертання Мотора 3, лазер виключиться, а при збільшенні – лазер повинен включитися знову

Увага!

Лазерний промінь небезпечний для сітківки очей! Не допускайте попадання прямого або відбитого променя в очі!

Зібране і налаштоване пристрій необхідно випробувати в роботі. Для цього буде потрібно, скориставшись встановленої на комп'ютері програмою, налаштувати опції управління електродвигунами, включення і вимикання лазера, а також запрограмувати бажані лазерні ефекти.

Управління лазерним випромінювачем

Для управління лазерним випромінювачем необхідно виконати наступне:

відкрити програму управління (натиснути відповідну іконку);

натиснути у вікні кнопку Output OFF, навести курсор на кнопку Motor 1 і, не відпускаючи ліву кнопку мишки, переміщатися вгору або вниз. При отриманні бажаної величини, наприклад при значенні 42, кнопку мишки відпустити. На екрані можна стежити за тим, як обертається кнопка, а у віконці буде показано час виконання встановленої настройки;

виконати аналогічні дії з Моторами 2 і 3;

налаштувати обертання Мотора 3 на величину 30 для включення / вимикання лазерного випромінювача;

натиснути на кнопку Output On – електродвигуни почнуть обертатися і включиться лазерний випромінювач;

за допомогою керуючої програми частоту обертання електродвигунів можна довільно змінювати, при цьому Мотор 1 і Мотор 2 можуть обертатися у двох напрямках, а Мотор 3 – тільки в одному.

Програмування роботи пристрою для лазерного шоу

Для програмування управління лазерним випромінювачем необхідно виконати наступне:

настроїти за допомогою комп'ютера швидкості обертання моторів і включення / вимикання лазерного випромінювача;

задати час виконання встановленої налаштування у вікні установки часу, що знаходиться у правому верхньому куті екрану. Для цього треба навести курсор на це вікно, натиснути на клавіатурі клавішу Backspace і занести бажаний час, наприклад 5 секунд;

натиснути кнопку Save Step для запису налаштування в пам'ять;

натиснути кнопку Add Step для програмування наступної програмної рядка. Наприклад, ви можете змінити швидкість обертання якого-небудь мотора і час виконання цієї програмної рядка;

натиснути на кнопку Save Step для запису нової програмної рядки в пам'ять;

діючи аналогічно вищеописаною методикою, за допомогою кнопок Add Step і Save Step можна записати в пам'ять комп'ютера ще багато інших програмних рядків;

коли програма готова повністю, її потрібно записати в пам'ять комп'ютера у вигляді файлу;

для запису програми натисніть кнопку File, потім Save As і впишіть назву програми;

для запуску бажаної програми натисніть кнопку File, потім вибираєте потрібну програму, натискаєте кнопку Open, потім кнопку Start. Програма обробляється один раз, і при цьому червона крапка в рядку програми показує, яка програмна рядок в даний момент обробляється. Після обробки останньої команди, програма автоматично зупиняється.

Для того щоб задати роботу програми з нескінченним циклом натисніть спочатку кнопку Repeat, потім – Start.

Запущену програму можна зупинити в будь-який момент натисканням на кнопку Pause. Повторне натискання знову запустить хід програми. Остаточно ж зупинити роботу програми можна натисканням на кнопку Stop.

Увага!

Через інерції ротора електродвигуни не можуть миттєво змінювати свою швидкість обертання. Тому якщо на комп'ютері виникнуть проблеми з виконанням програми (збій програми, повільний хід), то необхідно натиснути кнопку Configuration і збільшити час у графі Periodic Interrupt.

Набір NK340 не комплектується корпусом, лазером і стабілізованою джерелом живлення. Для того, щоб виготовити повністю закінчену конструкцію пристрою для лазерного шоу, рекомендуємо використовувати наступні розділи: МК301 – модуль лазерного випромінювача, NM1014 – стабілізований джерело живлення і корпус BOX-GOIO.

Інші цікаві та корисні набори наведені в даній книзі в каталозі наборів і на сайті www.masterkit.ru. Набори можна придбати в магазинах радіодеталей або на радіоринках.