Применение лазерной указки:
..для передачи звука
В статье описано применение лазерной указки для передачи звукового сигнала, другими словами — светотелефон. Автор идеи И.Нечаев, г.Курс, подробнее проект описан в журнале «Радио» №1 за 2000г. Внимание! при повторении устройства необходимо соблюдать правила безопасности при работе с лазерными излучателями, в частности, категорически нельзя направлять излучение лазера на сетчатку глаз.
Применяемые в устройстве лазерные указки не требуют переделки, выход устройства подключается вместо источника питания. Обратите внимание, что к корпусу указки подключается плюс питания
Устройство имеет три режима работы: “Дежурный», “Вызов», “Работа». В первом режиме передающий узел обесточен и работает только приемный. Во втором режиме включается передающий узел и подается тональный сигнал абоненту. После ответа абонента включают третий режим, при этом работают оба узла и осуществляется одновременно двусторонняя связь, как по обычному телефону.
Приемный узел выполнен на микросхеме DA1, представляющей собой усилитель ЗЧ. Ко входу усилителя подключен фотоприемник на фототранзисторе VT1. Попадающий на него сигнал от лазерной указки абонента усиливается и поступает на телефонный капсюль BF1, размещенный в телефонной трубке.
После подачи питающего напряжения приемный узел работает постоянно, его чувствительность можно регулировать подстроечным резистором R2.
Передающий узел выполнен на такой же «усилительной» микросхеме (DA2). На входе усилителя включен микрофон ВM1, а выход его соединен через токоограничивающий резистор R13 со “своей” указкой.
Стабилитрон VD1 защищает указку от повышенного напряжения и при нормальной работе закрыт.
При подаче сигнала ЗЧ ток через резистор R13 и указку начнет изменяться в такт с изменением амплитуды сигнала, т.е. мощность излучения будет модулироваться сигналом.
После подачи питающего напряжения передающий узел обесточен. Работать он начнет лишь после нажатия на кнопку SB1 “Вызов» или когда замкнуты контакты выключателя SA1 “Работа». Если нажата кнопка, на узел поступает питающее напряжение, одновременно ее контактами SB 1.2 включается цепь положительной обратной связи C7R7. Усилитель превращается в генератор, работающий на частоте около 1000 Гц. Через указку передается тональный сигнал вызова. Одновременно контактами SB 1.1 капсюль BF1 отключается от приемного узла и подключается через резистор R6 к выходу микросхемы DA2. В капсюле раздается сигнал вызова, свидетельствующий о подаче его и на указку. Громкость сигнала устанавливают подбором резистора R6.
Как только послышится ответ абонента, выключателем SA1 устройство переводят в режим «Работа». По окончании связи выключатель устанавливают в исходное положение, показанное на схеме.
Вместо указанных микросхем подойдут импортные TDA2003 или аналогичные, а фототранзистор вполне заменит фотодиод, подключенный анодом к общему проводу. Стабилитрон следует предварительно подобрать с напряжением стабилизации 4,6…4,7 В. Оксидные конденсаторы — К50-6, К50-16, остальные — К10-17, КЛС или аналогичные. Подстроечные резисторы — СПЗ-19, постоянные — МЛТ, С2-33. Выключатель и кнопка — любые малогабаритные. Капсюль (сопротивлением 30… 100 Ом) может быть как малогабаритный от головных телефонов, так и от телефонной трубки. Микрофон — элект-ретный МКЭ-332 или аналогичный импортный.
Большинство деталей (кроме фототранзистора и указки) размещают внутри телефонной трубки, причем выключатель, кнопку, микрофон и капсюль устанавливают на корпусе трубки, а цепочку C7R7 монтируют на кнопке. Остальные детали смонтированы на платах из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Плата передающего узла установлена в нижней части трубки, а приемного — в верхней.
Фототранзистор размещают в непрозрачной трубке из изоляционного материала внутренним диаметром 10… 15 и длиной 40…50 мм — она защищает фототранзистор от помех (солнечный свет, осветительные приборы).
Чтобы указку не переделывать и при необходимости использовать по прямому назначению, ее следует вставить в трубку внутренним диаметром, на 1 …1,5 мм превышающим диаметр указки. Тогда при вставленной в трубку указке ее кнопка окажется в нажатом состоянии. Но предварительно нужно подсоединить к указке (зажимами или “холодной пайкой» — прикручиванием концов проводников) двухпроводной шнур, идущий от передающего узла.
Налаживание устройства начинают с того, что временно отключают цепочку C7R7 и указку. Включают оба узла и проверяют работоспособность микросхем измерением напряжения на их выходах — оно должно быть равно примерно половине напряжения питания. На фототранзисторе и микрофоне напряжение должно быть в пределах 4…8 В.
Нажав далее на кнопку и разговаривая перед микрофоном, услышите в капсюле громкий и чистый звук. В верхнем по схеме положении движка резистора R9 возможно самовозбуждение за счет акустической обратной связи.
Отпустив кнопку, направляют фототранзистор на включенную осветительную лампу. В капсюле должен прослушиваться фон переменного тока.
После этого устанавливают цепочку C7R7 и подбором ее деталей получают требуемую тональность вызывного сигнала. Подключают указку и контролируют напряжение на ней. Подбором резистора R13 добиваются, чтобы напряжение было равно 4 В.
Луч лазера наводят на светлый предмет, установленный на столе, а затем — на световое пятно направляют фототранзистор. При разговоре перед микрофоном должен прослушиваться звук в капсюле. Резисторами R2 и R9 устанавливают такую чувствительность узлов, чтобы избежать самовозбуждения, а звук был возможно громче и без искажений.
Аналогично настраивают второе устройство, и проводят опытную связь на расстоянии в несколько метров, направляя лазерный луч на фототранзистор абонента. Возможно, мощность лазерного излучения окажется большой. В таком случае перед фототранзистором придется поставить светопоглощающую заслонку. Если связь будет хорошей, можно проводить опыты на большем расстоянии.
На практике дальность связи может достигать нескольких сотен метров, но в пределах прямой видимости. Правда, потребуется точно ориентировать лазерный луч и надежно зафиксировать положение указки и фототранзистора.
.. лазерный тир
Тир состоит из мишени (рис 1) и излучателя (рис 2).
На DD1.1 и DD1.2 собран ждущий одновибратор, на DD1.3 и DD1.4 — генератор ЗЧ. При попадании луча на фототранзистор VT1 в течении примерно 2 сек будет издаваться звуковой сигнал.
Схема излучателя позволяет формировать одиночные «выстрелы», имитирующие стрельбу пистолетом.
Конструкция мишени показана на рисунке 4:
Для защиты от внешней засветки фототранзистор 4 размещают в пластмассовом светонепроницаемом корпусе 1. Примерно посередине размещена перегородка 2 из матового органического стекла. Для повышения чувствительности можно установить светоотражающий конус 3 из ватмана. Корпус крепят к плате 5. на которой располагают и пьезоизлучатель 6.
Конструкция пистолета показана на рис. 5.
2 — микровыключатель
3 — элемент питания
В устройстве можно применить, кроме указанных на схеме, микросхему К176ЛА7, К564ЛА7, пьезоизлучатель ЗП-1; оксидные конденсаторы — К50, К52, К53, остальные — КМ-6, К10-17, любой подстроечный резистор, постоянные — МЛТ, С2-33, выключатель — любого типа, кнопка в пистолете — с самовозвратом.
Источник: И.Нечаев Фототир на базе лазерной указки. — Радио, 2001, №3, с.58.