Лазерный спирограф своими руками: 12 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Добрый день уважаемые зрители и читатели. Сегодня я хочу показать вам лазерный проектор с электронным управлением. Иначе его можно назвать лазерным спирографом.

Этот лазерный спирограф взят из оригинальной статьи первого номера радиожурнала 2008 года.

Один раз пробовал повторить и собрать это устройство, но почему-то отложил его на задний план. Но недавно мне пришла в голову идея сделать все заново с небольшой доработкой печатной платы.

Шаг 1. Что такое лазерный спирограф и как он работает

Лазерный спирограф имеет два коллекторных двигателя постоянного тока, установленных параллельно друг другу, и модуль лазерного диода или лазерную указку. На валу каждого мотора установлено зеркало под небольшим углом.

Таким образом, лазерный луч будет падать в центр первого зеркала, а луч, отраженный от центра первого зеркала, попадет в центр второго зеркала. Каждое зеркало при повороте создает эллиптическую развертку.

Перекрывая два эллиптических скана, мы сможем наблюдать разные фигуры в зависимости от частоты вращения зеркал, аналогичные фигурам Лиссажу.

Шаг 2: ссылки на радиокомпоненты

Папка с файлами лазерного спирографа ссылка 1:

Архив с файлами лазерного спирографа ссылка 2:

Проект на странице EasyEDA:

Магазин радиодеталей:

Разъемы для разъемов и разъемов 2,54 мм:

Разъемы Dupont 2,54 мм:

Микрочип CD4049BE:

Микрочип CD4049BE:

Микрочип LM358:

Микрочип LM324:

Микрочип CD4017BE:

Разноцветный провод:

Лазер:

Зеркало:

Кнопки:

Пластиковый шкив:

Микрофон:

Двигатель RC300 6000 об / мин DC 1,5-9 В:

Монтажные стойки:

Шаг 3: Схема и компоновка печатной платы

Я перерисовал и немного изменил базовую схему в онлайн-среде разработки печатных плат EasyEDA.

Схема лазерного спирографа содержит такие компоненты, как: микрофонный усилитель, генератор импульсов, регулятор частоты вращения вала электродвигателя, электронный переключатель режимов работы проектора, генератор пилообразного напряжения.

На основе принципиальной схемы была получена двусторонняя плата управления, а также отдельные печатные платы кнопок и кронштейнов для двигателей и лазера, состоящие из нескольких частей.

Шаг 4: Установка радиокомпонентов на печатную плату

Приступим к установке радиодеталей на плату управления. Далее приступим к установке печатной платы кнопок.

После установки и пайки всех основных радиодеталей мы получаем вот такую отличную плату управления.

Шаг 5: Установка кронштейнов для двигателей и лазера

Приступим к установке кронштейнов для моторов и лазера. Перед тем, как приступить к соединению печатных плат между собой, нужно хорошенько залудить места их стыков.

Пайка стыков производится как снаружи, так и внутри. Для дополнительной жесткости кронштейнов внутри устанавливаются латунные монтажные стойки длиной 12 мм.

Шаг 6: Установка кронштейнов на плату управления

Готовые кронштейны устанавливаются на плату управления с помощью винтов М3 и пятимиллиметровых латунных монтажных стоек.

Наденьте на вал каждого мотора небольшой пластиковый шкив с приклеенным зеркалом из органического стекла.

Шаг 7: Подготовка провода к подключению

Затем подготовьте провода для дальнейшего подключения внешних индикаторов, кнопок и переключателей.

Перед пайкой удалите всю лишнюю изоляцию и залудите провода.

Изолируйте каждый отдельный провод термоусадочной трубкой, чтобы избежать короткого замыкания.

Обожмите оставшиеся провода клеммами и вставьте их в соответствующие разъемы.

Скрутите провода отверткой, придав им эстетичный вид.

Шаг 8: Подготовка пластикового корпуса для всей электроники

Для установки всей электроники мы будем использовать готовый пластиковый пенополистирольный корпус со съемными панелями. Размеры этого корпуса составляют 200 мм в ширину, 180 мм в длину и 70 мм в высоту.

Просверлите отверстия в нижней части корпуса для монтажных стоек для платы управления, затем сделайте фаску изнутри и снаружи.

Просверлите и вырежьте отверстия для кнопок, переключателей и светодиодных индикаторов на задней стороне съемной панели, а на передней панели проделайте отверстие диаметром 30 мм для луча лазерного модуля.

Шаг 9: Установка всей электроники внутри пластикового корпуса

Далее приступаем к окончательной установке всех печатных плат и соединений проводов.

Шаг 10: Контроль лазерного спирографа

После проделанной работы лазерный спирограф готов к работе. Прежде чем приступить к демонстрации, поговорим немного о контроле.

На тыльной стороне корпуса четыре кнопки, два тумблера, микрофон и индикаторы режима работы. Черная кнопка означает смену режимов, белая кнопка модулирует лазер, красная и зеленая кнопки отвечают за скорость вращения мотора и громкость микрофона. Верхний тумблер используется для реверсирования мотора, нижний - для усиления микрофона.

Шаг 11: работа лазерного спирографа

Фигуры, нарисованные лазерным спирографом, лучше наблюдать в затемненной комнате.

Вы можете легко создать большую насыщенность цвета с помощью генератора дыма, и тогда лазерные лучи станут более эффектными.

Лазерный спирограф можно использовать на развлекательных мероприятиях - дискотеках, концертах, клубных и домашних вечеринках.

Помните, что лазерное излучение опасно для глаз. При изготовлении и эксплуатации лазерного спирографа запрещается светить ему в глаза.

Шаг 12: Конец инструкции

Всем спасибо за просмотр видео и чтение статьи. Не забудьте поставить лайк и подписаться на канал Hobby Home Electronics. Поделись с друзьями. Далее будет еще больше интересных статей и видео.