Из-за несовпадения частоты и фазы вращения двигателей луч начинает рисовать различные цветочки, звездочки и т.п., называемые фигурами Лиссажу.
Частота вращения двигателей в ходе работы регулируется и таким образом получается большое количество лазерных
эффектов. Именно по этому принципу устроен набор для самостоятельной сборки «Лазерный эффект» фирмы
 МАСТЕР КИТ. Иногда используется три двигателя. В этом случае можно получить более сложные фигуры.
Для начала я использовал очень простую схему управления на интегральных стабилизаторах напряжения 7812 (КРЕН8Б). В качестве моторчиков я сначала использовал вентиляторы от компьютера с приклеенными к крыльчатке зеркалами, а затем уже нашел подходящие коллекторные двигатели на 12 вольт от старого видеомагнитофона.
                                         
                                                        Схема для управления двигателями

   В ходе дальнейшего совершенствования конструкции было решено идти по пути автоматизации процесса управления двигателями. И тут незаменимыми оказались микроконтроллеры. Для  схемы управления был использован микроконтроллер PIC16F84, который давно валялся в тумбочке, а  прошивку прислал один знакомый радиолюбитель( за что ему огромное спасибо). Регулировка частоты оборотов двигателей осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции(ШИМ).
   Схема получилась очень простая в сборке и не содержит дефицитных деталей, заработала с первого раза.
                         
                                                                Схема управления на микроконтроллере PIC16F84

         В качестве источника лазерного излучения была использована самая дешевая лазерная указка(но предварительно отобранная из десятка указок по максимальной яркости свечения). Для ее питания был собран двухтранзисторный стабилизатор тока(именно тока, а не напряжения). Из-за того, что в схеме используются коллекторные двигатели, которые к тому же работают с ШИМ, пришлось принимать дополнительные меры по защите лазерного излучателя. Был использован фильтр питания. Для его изготовления было взято ферритовое кольцо диаметром ~20мм на которое намотан провод ПЭЛ-0.5 до заполнения окна. Этот фильтр нужно включить перед стабилизатором тока.
Вся схема должна быть щедро усыпана блокировочными конденсаторами. Следует отметить то, что лазерный диод в этой схеме является самым капризным элементом. Любые всплески питания, повышенный ток или статическое электричество моментально вызывают деградацию излучателя.
 
              Стабилизатор тока лазерного диода                                                                              Схема фильтрации ВЧ всплесков

      В схеме стабилизатора тока необходимо подобрать резистор R* по току потребления лазерного диода. Его можно посчитать по формуле I=0.6/R*. Ток потребления лазерного диода определяется при включении лазерной указки от штатного источника питания, т.е. от трех «таблеток». Перед подключением лазера к стабилизатору необходимо мультиметр выставить на ток и этим мультиметром закоротить выход стабилизатора тока, т.е. включить его вместо лазера. Если мультиметр покажет безопасный ток, то можно подключать лазер. В том случае, если используется более дорогая указка(от ~$10) или готовый лазерный модуль, то стабилизатор тока не требуется, т.к. они уже содержат схему стабилизации выходной мощности. Хотя ВЧ фильтр питания для надежной работы всё же необходим.
 Спирограф разместился на небольшом куске пластика. Справа находится плата контроллера, около нее вертикально установлена плата с ВЧ фильтром питания и стабилизатором тока.
                 
                                                                          Так выглядит мой спирограф 

                                                             
                                                                  Получаемые эффекты очень разнообразны           

 К сожалению файла прошивки для контроллера у меня не сохранилось, но есть исходник на ассемблере. Скачать здесь. Для получения файла прошивки нужно скачать бесплатный ассемблер MPASM с сайта компании MICROCHIP и оттранслировать этот исходник. Для программирования использовался простейший программатор на COM порт типа JDM/Ludipipo. Заливать прошивку я предпочитаю бесплатной программой ICProg. Она имеет довольно удобный понятный интерфейс, без проблем находится через любой поисковик.
 Получаемые эффекты можно сделать более выразительными если добавить в управляющую программу возможность произвольного выбора эффектов, а также возможность записи значения скоростей двигателей в энергонезависимую память кристалла для немедленного вызова какого-либо эффекта.
 
На главную