Lekki jeż. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Lekki jeż. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Muzyk

Komentarze do artykułu

lekki jeż Trudno dziś wyobrazić sobie scenę, salę taneczną czy koncertową bez sprzętu oświetleniowego, który oświetla je licznymi wiązkami, które nieustannie zmieniają jasność, barwę i położenie przestrzenne. W proponowanym artykule porozmawiamy o jednym z najprostszych urządzeń oświetleniowych w tej grupie. Tworzy kilkadziesiąt białych lub kolorowych wiązek i pod kontrolą mikrokontrolera obraca je w rytm muzyki wokół warunkowej osi.

„Lekki jeż” pobiera nieco ponad 220 W z sieci 100 V i waży około 3 kg. Przeznaczony jest do projektowania oświetlenia programów koncertowych, pokazów i dyskotek. Wewnętrzną strukturę urządzenia pokazano schematycznie na ryc. 1.

Żarówka 5 jest zainstalowana w panelu 10 i jest wyposażona w nieprzezroczysty ekran 6, który eliminuje oświetlenie pomieszczenia bezpośrednim światłem lampy. Odbłyśnik 4 składa się z kulistej metalowej podstawy z dużą liczbą fragmentów luster przyklejonych do jego wewnętrznej powierzchni zwróconej ku lampie 5. Promienie odbite przez każdy pojedynczy fragment i skupione przez soczewkę 8 tworzą rodzaj "jeża" w przestrzeni. Silnik 3 obraca reflektor 4, a wraz z nim wiązki, które wyglądają szczególnie imponująco w zadymionym otoczeniu. Oprócz wymienionych węzłów wewnątrz obudowy 12 zainstalowana jest płytka drukowana jednostki sterującej 11, transformator mocy 2 i wentylator 1. Otwory 7 do przepuszczania powietrza chłodzenie lampy 5 wewnątrz obudowy 12 są zamknięte za pomocą nieprzejrzysty ekran 9.

lekki jeż

Schemat „lekkiego jeża” pokazano na ryc. 2. Całkowita moc transformatora T1 (2, patrz ryc. 1) musi być większa niż moc lampy EL1 (5, patrz ryc. 1) o co najmniej 15 ... 20 W. Napięcie na uzwojeniu wtórnym (II) transformatora z podłączoną lampą powinno wynosić 10,5 ... 11,5 V. Ponieważ prąd pobierany przez lampę sięga 8 A, należy ją podłączyć do transformatora przewodem o przekroju co najmniej 2,5 mm2.

(kliknij, aby powiększyć)

Podstawą jednostki sterującej silnikiem krokowym M2 obracającym reflektor jest mikrokontroler DD1 PIC12C508A-04/P, w którego pamięć programu należy za pomocą programatora wpisać kody z tabeli. Ten mikrokontroler jest programowalny tylko raz, więc tę operację należy wykonać bardzo ostrożnie.

(kliknij, aby powiększyć)

Sygnały generowane przez mikrokontroler są podawane do uzwojeń silnika krokowego M2 przez przełączniki tranzystorowe mikroukładu DD2. Każde z jego wyjść jest wyposażone w diodę zabezpieczającą, a wspólna katoda diod jest podłączona do zacisku 9. W ten sposób uzwojenia silnika są bocznikowane przez diody tłumiące przepięcia przełączające.

Program przewiduje pięć różnych prędkości i dwa kierunki obrotu odbłyśnika. Różne kombinacje tych parametrów tworzą efekty świetlne. Jeżeli styki przełącznika SA1 są zwarte, zmiana kombinacji prędkość/kierunek następuje okresowo zgodnie z programem. W przeciwnym razie (przełącznik jest otwarty) zmiana jest synchronizowana przez impulsy odbierane na pinie 4 układu DD1.

Pulsator do rytmu z rytmem utworu muzycznego jest zmontowany na chipie DA1 LM324. Kaskada na wzmacniaczu operacyjnym DA1.1 wzmacnia sygnał dźwiękowy akompaniamentu muzycznego odbierany przez mikrofon BM1. Rezystor R3 - kontrola wzmocnienia. Następnie przez filtr R7C6R8C7 sygnał wchodzi na wejście wzmacniacza na wzmacniaczu operacyjnym DA1.2, objętym AGC (automatic gain control), który utrzymuje stałą amplitudę sygnału na wyjściu DA1.2, niezależnie od głośności muzyki. Detektor AGC jest montowany na diodzie VD5, filtr to R12C8, element wykonawczy to tranzystor VT1. Detektor amplitudy na diodzie VD6 z filtrem R16R17C14 i repeaterem DA1.3 podświetlają obwiednię sygnału muzycznego. Urządzenie progowe na wzmacniaczu operacyjnym DA1.4 z jednostką opóźnienia ponownej próby przekształca obwiednię w prostokątne impulsy wejściowe na wejście GP3 mikrokontrolera DD1.

Płytka obwodu drukowanego węzła sterującego pokazano na ryc. 3. Przeznaczony jest do montażu stałych rezystorów MLT i kondensatorów ceramicznych KM, K10-17, KD-2. Kondensatory tlenkowe - K50-35 lub podobne importowane. Mikrokontroler PIC12C508A-04/R można zastąpić mikrofonem PIC12C509A-04/R BM1 - HMO1001A. Odpowiednie są również inne elektrety stosowane w nowoczesnych telefonach, na przykład CZN-15E.

lekki jeż

Importowane zintegrowane stabilizatory można zastąpić krajowymi: LM7805 - KR142EN5A, LM7809 - KR142EN8A. Analogiem mikroukładu ULN2004AN jest K1109KT23. Jako VT1 odpowiednie są tranzystory serii KT315 lub KT3102 z dowolnymi indeksami literowymi. Diody VD1-VD4 - prostownik dla prądu co najmniej 1 A. Wszelkie diody krzemowe małej mocy są odpowiednie jako VD5-VD8.

Średnica odbłyśnika (4, patrz rys. 1) - 100...150 mm. Na mniejszym trudno jest umieścić wystarczającą liczbę fragmentów lusterek, a przewymiarowany silnik M2 nie będzie mógł się obracać. Aluminiowy odbłyśnik ze starego reflektora teatralnego może służyć jako zaślepka dla podstawy odbłyśnika. W skrajnych przypadkach podstawę można wykonać samodzielnie z blachy aluminiowej o grubości nie większej niż 1,5 mm i wymiarach co najmniej 100 x 100 mm. Potrzebne jest miękkie aluminium, a nie trudne do odkształcenia duraluminium.

Zaprawę cementową wlewa się do drewnianej skrzynki o odpowiedniej wielkości, wciska się w nią gumową kulkę o średnicy 20...30 mm na głębokość 200...250 mm i pozostawia do stwardnienia zaprawy. Po wyjęciu kuli i umieszczeniu we wnęce płytki aluminiowej, poprzez uderzenia półkolistego pobijaka, obrabianemu przedmiotowi nadawany jest kulisty kształt. Nie denerwuj się, jeśli nie wyjdzie idealnie. To nie tylko nie pogarsza, ale wręcz urozmaica efekty świetlne. Na środku gotowej podstawy zamocuj tuleję, aby pasowała do wału silnika. Aby nie tworzyć zbędnych refleksów świetlnych, przed przyklejeniem fragmentów lustra pomaluj wewnętrzną powierzchnię podstawy ciemną matową farbą.

Do przygotowania i naklejania fragmentów luster należy podejść kreatywnie – od tego zależy wyrazistość tworzonych efektów. Aby uzyskać promienie o nasyconych kolorach, jako lustra stosuje się odblaskowe filtry dichroiczne. Czasami można je znaleźć w sklepach sprzedających sprzęt sceniczny. Jeśli nie było możliwości zakupu odpowiednich filtrów, będziesz musiał ograniczyć się do jednokolorowych promieni i użyć zwykłych luster o grubości 1,5 ... 2 mm z „kosmetyczek” lub opakowań z pudrem. Grubsze się nie sprawdzą – odbłyśnik okaże się za ciężki. Lustra są cięte na mniej więcej kwadratowe fragmenty o boku 15...20 mm i przyklejane do wewnętrznej powierzchni podstawy.

W zasadzie każda lampa oświetleniowa o mocy 1 ... 50 W nadaje się jako EL100, jednak aby uzyskać jasne i wyraźne promienie, jej spirala musi być płaska i gęsta (zwoje - przylegające do siebie). Oprócz mocy lampy są klasyfikowane według temperatury barwowej, im jest ona niższa, tym „bardziej czerwone” jest światło. Tradycyjne żarówki charakteryzują się stosunkowo niską temperaturą barwową, więc promienie kolorów leżące w niebieskim obszarze widma będą wydawać się przyćmione. W przypadku lamp halogenowych liczba ta jest wyższa, ale żywotność jest krótsza.

Zaleca się stosowanie żarówki halogenowej KGM12-100-2 100W. Przy napięciu nominalnym 12 V wytrzymuje ponad 350 h. Możliwe zamienniki to lampy KGM 12-100 (żywotność 85 h), KGM 12-50 (moc 50 W) lub FSR12-100 firmy General Electric. Możesz także użyć samochodowych świateł przeciwmgielnych.

Trwałość lampy i całego urządzenia w dużej mierze zależy od jakości panelu lampy. Przy słabym kontakcie z gniazdami styki lamp często się przepalają. Odpowiedni panel można znaleźć w importowanej lampie halogenowej. Jeśli nie było to możliwe, mocuje się lampę poprzez zaciśnięcie płaskiej części jej podstawy między dwoma paskami z włókna szklanego, a jednożyłowy drut miedziany oczyszczony z izolacji jest ciasno nawinięty na zaciski. Lutowanie jest tutaj bezużyteczne, ponieważ temperatura zacisków lampy roboczej jest wyższa od temperatury topnienia lutu. Można również zastosować odpowiednie zaciski śrubowe, na przykład z bloków rozdzielczych sieci. W każdym przypadku części wykonane z nieodpornego na ciepło tworzywa sztucznego należy usunąć z lampy ze znacznej odległości.

Montując lampę należy pamiętać, że jej spirala powinna być skierowana w stronę odbłyśnika powierzchnią świetlną o największej powierzchni, a środek tej powierzchni powinien znajdować się na osi optycznej urządzenia, zaznaczonej na rys. 1 przerywana linia przerywana. Szerokość ekranu ochronnego jest o 5 mm większa niż średnica żarówki.

Ponieważ temperatura pracy żarówki lampy halogenowej EL1 przekracza 250°C, bez wymuszonej wentylacji w zamkniętej przestrzeni wewnętrznej jeża, lampa może się przegrzewać, aż żarówka zmięknie i odkształci się. Pod wpływem wysokiej temperatury panel lampy często ulega zniszczeniu, elementy elektroniczne jednostki sterującej silnika ulegają awarii. Do chłodzenia urządzenia służy wentylator EC8025M12 z zasilacza komputera.

Odbłyśnik napędzany jest silnikiem krokowym DShR-39. Możliwym zamiennikiem jest PBMG-200, który był używany w pięciocalowych stacjach dyskietek do komputerów. Odpowiedni jest również każdy inny silnik krokowy o rezystancji uzwojenia 90 ... 110 omów.

Soczewką-obiektywem urządzenia jest podwójna lupa o ogniskowej 192 mm. Odpowiedni jest również inny o średnicy co najmniej 100 mm i ogniskowej 150 ... 300 mm. To ostatnie można w przybliżeniu określić, skupiając obraz dysku słonecznego na jakiejś niepalnej powierzchni. Odległość od soczewki do powierzchni to ogniskowa.

Korpus "lekkiego jeża" wykonany jest z dowolnej blachy. Plastik, sklejka i inne materiały o słabej przewodności cieplnej i odporności na ciepło nie są zalecane. Kształt i wymiary etui nie mają większego znaczenia, ale powinny pasować do wszystkich pokazanych na rys. 1 węzły i detale. Średnica otworu na soczewkę jest o 5...10 mm mniejsza od jej średnicy. Soczewka jest mocowana na obwodzie za pomocą trzech lub czterech zacisków.

Wstępny montaż urządzenia odbywa się bez obiektywu. W odległości około 300 mm od reflektora zainstalowany jest biały (na przykład kartonowy) ekran. Do lampy EL1 przykładane jest napięcie 20 ... 30% napięcia nominalnego i przesuwając je wzdłuż osi optycznej, znajdują pozycję, w której najbardziej zatłoczona grupa plamek świetlnych o minimalnym rozmiarze będzie widoczna na ekran. Po ustawieniu lampy w tej pozycji zmierzyć odległość A (patrz rys. 1).

Następnie zamontuj soczewkę i skieruj urządzenie na ścianę w odległości 5...10 m. Nie zmieniając względnego położenia lampy i reflektora, wybierz odległość między nimi a soczewką w taki sposób, aby uzyskać wiele wyraźnych obrazów żarnika lampy EL1 na ścianie. Zmierzyć odległość B (patrz rys. 1). Przy prawidłowej regulacji suma A i B jest w przybliżeniu równa ogniskowej obiektywu. Podczas ostatecznego montażu urządzenia należy dokładnie przestrzegać znalezionych odległości.

Ustanowienie jednostki sterującej rozpoczyna się od sprawdzenia napięcia na wyjściach zintegrowanych stabilizatorów DA2 (9 V) i DA3 (5 V). Zamykając przełącznik SA1, za pomocą oscyloskopu sprawdzić obecność prostokątnych impulsów o okresowo zmieniającej się częstotliwości na pinach 2, 3, 5 i 6 mikrokontrolera DD1. Jeśli ich nie ma, oznacza to, że mikrokontroler jest uszkodzony lub nieprawidłowo zaprogramowany. Podobne impulsy, ale o amplitudzie około 12 V, powinny znajdować się na pinach 14,13, 11,10 mikroukładu DD2. Jeśli na jednym z nich nie ma impulsów, a napięcie jest zerowe, przyczyną może być przerwa w uzwojeniu silnika M2.

Ponadto, po upewnieniu się, że stałe napięcie między wyjściami mikrofonu BM1 mieści się w granicach 1 ... 3 V, włączają muzykę rytmiczną z wyraźnymi składowymi o niskiej częstotliwości. Na ekranie oscyloskopu podłączonego do wyjścia wzmacniacza operacyjnego DD1.1 (pin 8) powinien być widoczny przebieg sygnału muzycznego, którego amplitudę reguluje się za pomocą rezystora strojenia R3. Kiedy zmienia się dziesięciokrotnie, amplituda sygnału na wyjściu DD1.2 (styk 14) powinna pozostać w przybliżeniu równa 3 V. W przeciwnym razie konieczne jest sprawdzenie sprawności tranzystora VT1 i powiązanych elementów, wybranie wartości rezystor R12.

Stałemu poziomowi 2...3 V na wyjściu DA1.3 (pin 1) podczas odtwarzania muzyki powinny towarzyszyć wybuchy taktu mocnego uderzenia utworu. Napięcie na styku 6 DA1.4 – około 4 V – zmienia się nieznacznie w zależności od rodzaju muzyki.

Pozostaje sprawdzić obecność prostokątnych impulsów dodatnich na wyjściu DA1.4 (pin 7). Ich czas trwania zależy od parametrów obwodu C16R23 i powinien wynosić 100 ms. Możliwe jest wyeliminowanie przerw lub przedwczesnego wyprowadzania impulsów poprzez wybór wartości rezystora R19.

Czasami węzeł sterujący jest wyzwalany przez hałas generowany przez wentylator. W takim przypadku konieczne jest wyjęcie mikrofonu BM1 z wentylatora lub nawet wyniesienie go na zewnątrz urządzenia.

Kod źródłowy programu „lekki jeż”.

literatura

Dolgy A. Rozwój i debugowanie urządzeń na MK. - Radio, 2001, nr 5-12; 2002, nr 1.
Andreev A. Projektowanie systemów optyczno-świetlnych. - Zainstaluj Pro, 2000, nr 3.
Iwanow I, Światło z Obnińska. - IN / OUT, 2001, nr 35.

Autor: A. Bogdanov, Krasnodar

Zobacz inne artykuły Sekcja Muzyk.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Poprawiona wydajność elastycznego ogniwa słonecznego CIGS 13.10.2022

Naukowcy ze Szwajcarskiego Federalnego Laboratorium Materiałoznawstwa i Technologii (EMPA) osiągnęli rekordową wydajność na poziomie 22,2% dla elastycznego ogniwa słonecznego z miedzi indowo-galowo-selenowego (CIGS) na folii z poliamidu.

Wyniki potwierdził niemiecki Instytut Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej (Fraunhofer ISE). Według stanu na wrzesień 2021 r. sprawność ogniw wyniosła 21,4%.

Urządzenie zostało wyprodukowane przez odparowanie w niskich temperaturach, aby wyhodować cienką warstwę półprzewodnika CIGS pochłaniającego światło.

„Obecna poprawa wydajności wynika z domieszkowania absorbującej światło warstwy półprzewodnikowej w celu poprawy jej właściwości elektronicznych” – powiedział zespół badawczy.

Ogniwo słoneczne zostało opracowane przez grupę badawczą w ciągu ostatnich 23 lat. Ich „ścieżka rekordu” rozpoczęła się w 1999 roku z wydajnością 12,8%, która następnie wzrosła do 14,1% (2005), 17,6% (2010), 18,7% (2011) i 20,4% (2013) i ostatecznie osiągnęła 20,8% (2019). , 21,4% w ubiegłym roku.

„Elastyczne i lekkie moduły słoneczne powstałe w wyniku tej technologii nadają się szczególnie do zastosowań na dachach i fasadach budynków, szklarni, pojazdów, sterowców i przenośnych urządzeń elektronicznych” – powiedział Ayodhya Tiwari, kierownik Laboratorium Cienkowarstwowego i Fotowoltaiki.

Nawiasem mówiąc, japońska firma Solar Frontier osiągnęła zdecydowanie najwyższą wydajność wśród ogniw słonecznych CIGS - 23,35%. Niemiecki producent modułów cienkowarstwowych Avancis osiągnął najwyższą sprawność paneli słonecznych na poziomie 19,64%.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Nadmuchiwana kamizelka motocyklowa

▪ Seria smartfonów Gigabyte GSmart

▪ Czujnik ruchu Philips Hue steruje oświetleniem

▪ Kurczak na bazie roślin od KFC

▪ Tablet i beam firmy NTT DoCoMo jest kontrolowany przez wzrok

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Cuda natury. Wybór artykułu

▪ Artykuł Najstarszy zawód świata. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jakie jest źródło energii gwiazd? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Pierwsza pomoc w przypadku zatrucia. Opieka zdrowotna