DIY Laser Spirograph: 12 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Καλησπέρα, αγαπητοί θεατές και αναγνώστες. Σήμερα θέλω να σας δείξω έναν προβολέα λέιζερ με ηλεκτρονικό έλεγχο. Διαφορετικά μπορεί να ονομαστεί σπιρογράφος λέιζερ.

Αυτός ο σπιρογράφος λέιζερ ελήφθη από το αρχικό άρθρο του περιοδικού ραδιοφώνου 2008, το πρώτο τεύχος.

Κάποτε προσπάθησα να επαναλάβω και να συναρμολογήσω αυτήν τη συσκευή, αλλά για κάποιο λόγο την έβαλα στο πίσω καυστήρα. Αλλά πρόσφατα είχα την ιδέα να κάνω τα πάντα ξανά με μια μικρή τροποποίηση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.

Βήμα 1: Τι είναι και πώς λειτουργεί ο σπιρογράφος λέιζερ

Ο σπιρογράφος λέιζερ διαθέτει δύο κινητήρες συλλέκτη DC εγκατεστημένους παράλληλα μεταξύ τους και μονάδα δίοδος λέιζερ ή δείκτη λέιζερ. Ένας καθρέφτης είναι τοποθετημένος στον άξονα κάθε κινητήρα σε μικρή γωνία.

Έτσι, η δέσμη λέιζερ θα πέσει στο κέντρο του πρώτου καθρέφτη και η δέσμη που αντανακλάται από το κέντρο του πρώτου καθρέφτη θα πέσει στο κέντρο του δεύτερου καθρέφτη. Κάθε καθρέφτης θα δημιουργεί μια ελλειπτική σάρωση όταν περιστρέφεται.

Επικαλύπτοντας δύο ελλειπτικές σαρώσεις, θα μπορέσουμε να παρατηρήσουμε διαφορετικά σχήματα ανάλογα με τη συχνότητα περιστροφής των καθρεπτών, παρόμοια με τα σχήματα Lissajous.

Βήμα 2: Σύνδεσμοι με εξαρτήματα ραδιοφώνου

Φάκελος με αρχεία σπιρογράφου λέιζερ σύνδεσμος 1:

Αρχείο με αρχεία σπιρογράφου λέιζερ σύνδεσμος 2:

Έργο στη σελίδα EasyEDA:

Κατάστημα ανταλλακτικών ραδιοφώνου:

Κεφαλίδα & Υποδοχές υποδοχής 2,54 mm:

Υποδοχές Dupont 2,54 mm:

Μικροτσίπ CD4049BE:

Μικροτσίπ CD4049BE:

Microchip LM358:

Microchip LM324:

Μικροτσίπ CD4017BE:

Πολύχρωμο σύρμα:

Λέιζερ:

Καθρέπτης:

Κουμπιά:

Πλαστική τροχαλία:

Μικρόφωνο:

Κινητήρας RC300 6000RPM DC 1.5-9V:

Ράφια τοποθέτησης:

Βήμα 3: Σχεδιασμός κυκλωμάτων και διάταξη PCB

Έχω ξανασχεδιάσει και άλλαξε ελαφρώς το βασικό σχήμα στο διαδικτυακό περιβάλλον για την ανάπτυξη πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων EasyEDA.

Το κύκλωμα σπιρογράφου λέιζερ περιέχει στοιχεία όπως: ενισχυτή μικροφώνου, γεννήτρια παλμών, ρυθμιστή ταχύτητας άξονα ηλεκτρικού κινητήρα, ηλεκτρονικό διακόπτη λειτουργίας για τον προβολέα, γεννήτρια τάσης πριονιού.

Με βάση το βασικό διάγραμμα, αποκτήθηκε μια πλακέτα κυκλώματος ελέγχου διπλής όψης, καθώς και ξεχωριστές πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων από κουμπιά και στηρίγματα για κινητήρες και ένα λέιζερ που αποτελείται από πολλά μέρη.

Βήμα 4: Εγκατάσταση εξαρτημάτων ραδιοφώνου στο PCB

Ας προχωρήσουμε στην εγκατάσταση εξαρτημάτων ραδιοφώνου στην πλακέτα κυκλώματος ελέγχου. Στη συνέχεια, ας προχωρήσουμε στην εγκατάσταση της πλακέτας τυπωμένων κυκλωμάτων κουμπιών.

Μετά την εγκατάσταση και τη συγκόλληση όλων των κύριων εξαρτημάτων ραδιοφώνου, έχουμε μια τόσο μεγάλη πλακέτα κυκλώματος ελέγχου.

Βήμα 5: Εγκατάσταση αγκύλων για κινητήρες και λέιζερ

Ας προχωρήσουμε στην εγκατάσταση στηριγμάτων για κινητήρες και λέιζερ. Πριν αρχίσετε να συνδέετε τις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων μεταξύ τους, πρέπει να τσιμπήσετε καλά τις θέσεις των αρμών τους.

Η συγκόλληση των αρμών γίνεται τόσο έξω όσο και μέσα. Για επιπλέον ακαμψία των στηριγμάτων, τοποθετούνται εσωτερικά ράφια στήριξης από ορείχαλκο, μήκους 12 mm.

Βήμα 6: Εγκατάσταση αγκύλων στο PCB ελέγχου

Έτοιμα στηρίγματα εγκαθίστανται στην πλακέτα κυκλώματος ελέγχου χρησιμοποιώντας βίδες M3 και ράφια στερέωσης ορείχαλκου πέντε χιλιοστών.

Βάλτε μια μικρή πλαστική τροχαλία με κολλημένο καθρέφτη από οργανικό γυαλί στον άξονα κάθε κινητήρα.

Βήμα 7: Προετοιμασία καλωδίου για σύνδεση

Στη συνέχεια, προετοιμάστε τα καλώδια για περαιτέρω σύνδεση εξωτερικών ενδείξεων, κουμπιών και διακοπτών.

Πριν από τη συγκόλληση, αφαιρέστε όλη την περίσσεια μόνωσης και κολλήστε τα καλώδια.

Απομονώστε κάθε ξεχωριστό σύρμα με σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας για να αποφύγετε βραχυκυκλώματα.

Τραβήξτε τα υπόλοιπα καλώδια με ακροδέκτες και τοποθετήστε τα στους κατάλληλους συνδετήρες.

Περιστρέψτε τα καλώδια μαζί με ένα κατσαβίδι, δίνοντάς τους μια πιο αισθητική εμφάνιση.

Βήμα 8: Προετοιμασία πλαστικής θήκης για όλα τα ηλεκτρονικά

Για την εγκατάσταση όλων των ηλεκτρονικών, θα χρησιμοποιήσουμε μια έτοιμη πλαστική θήκη από πολυστυρόλιο με αφαιρούμενα πάνελ. Οι διαστάσεις αυτής της θήκης είναι 200 mm πλάτος, 180 mm μήκος και 70 mm ύψος.

Τρυπήστε τρύπες στο κάτω μέρος της θήκης για τα ράφια στερέωσης για την πλακέτα κυκλώματος ελέγχου και, στη συνέχεια, λοξοτομήστε από μέσα και έξω.

Τρυπήστε και κόψτε τρύπες για κουμπιά, διακόπτες και ενδείξεις LED στο πίσω μέρος του αφαιρούμενου πίνακα και κάντε μια τρύπα με διάμετρο 30 mm στον μπροστινό πίνακα για τη δέσμη της μονάδας λέιζερ.

Βήμα 9: Εγκατάσταση όλων των ηλεκτρονικών στο εσωτερικό της πλαστικής θήκης

Στη συνέχεια, προχωρήστε στην τελική εγκατάσταση όλων των τυπωμένων κυκλωμάτων και των συνδέσεων καλωδίων.

Βήμα 10: Έλεγχος σπιρογράφου λέιζερ

Μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, ο σπιρογράφος λέιζερ είναι έτοιμος για χρήση. Πριν προχωρήσουμε στη διαδήλωση, ας μιλήσουμε λίγο για τον έλεγχο.

Στο πίσω μέρος της θήκης υπάρχουν τέσσερα κουμπιά, δύο διακόπτες εναλλαγής, ένα μικρόφωνο και ενδείξεις τρόπου λειτουργίας. Το μαύρο κουμπί σημαίνει την αλλαγή των τρόπων λειτουργίας, το λευκό κουμπί ρυθμίζει το λέιζερ, τα κόκκινα και πράσινα κουμπιά είναι υπεύθυνα για την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα και την ένταση του μικροφώνου. Ο επάνω διακόπτης εναλλαγής χρησιμοποιείται για να αντιστρέψει τον κινητήρα, ο κάτω για κέρδος μικροφώνου.

Βήμα 11: Το έργο του σπιρογράφου λέιζερ

Είναι καλύτερα να παρατηρείτε φιγούρες που έχουν σχεδιαστεί με σπιρογράφο λέιζερ σε σκοτεινό δωμάτιο.

Μπορείτε εύκολα να δημιουργήσετε μεγαλύτερο κορεσμό χρώματος με μια γεννήτρια καπνού και, στη συνέχεια, οι δέσμες λέιζερ γίνονται πιο θεαματικές.

Ο σπιρογράφος λέιζερ μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ψυχαγωγικές εκδηλώσεις - ντίσκο, συναυλίες, κλαμπ και πάρτι στο σπίτι.

Θυμηθείτε, η ακτινοβολία λέιζερ είναι επικίνδυνη για τα μάτια. Κατά την κατασκευή και τη λειτουργία ενός σπιρογράφου λέιζερ απαγορεύεται να το φωτίζετε στα μάτια.

Βήμα 12: Τέλος διδασκαλίας

Σας ευχαριστώ όλους που παρακολουθήσατε το βίντεο και διαβάσατε το άρθρο. Μην ξεχάσετε να σας αρέσει και να εγγραφείτε στο κανάλι "Hobby Home Electronics". Μοιραστείτε το με φίλους. Περαιτέρω θα υπάρχουν ακόμη πιο ενδιαφέροντα άρθρα και βίντεο.