51_52.pdf

M I N I P R O J E K T Y

Sterownik reflektora dyskotekowego

No nie, moi Drodzy

Czytelnicy, tego jeszcze

w†EP nie by³o!

Serwomechanizm,

przeznaczony

w†za³oøeniu do

sterowania modeli,

znalaz³ zastosowanie

w†sprzÍcie

upiÍkszaj¹cym szkolne

potaÒcÛwki i†ma³e

dyskoteki! Takie

zastosowanie tego

uøytecznego elementu

zapewni nam

wyj¹tkowo ciekawe

efeky úwietlne, trudne

do wykonania innymi

metodami.

Zadaniem naszym jest

skonstruowanie analogowego

wskaünika wysterowania.

Dodatkowo wskaünik ten bÍ-

dzie mia³ pewne szczegÛlne

cechy. Jak kaødy wskaünik

analogowy bÍdzie posiada³

wskazÛwkÍ, tylko øe wska-

zÛwk¹ t¹ bÍdzie snop úwiat-

³a emitowanego przez reflek-

tor punktowy, laser lub inne

ürÛd³o úwiat³a.

Z†pewnoúci¹ obserwowa-

liúmy wszyscy, najczÍúciej

podczas úwi¹t i†festynÛw,

efektowne dzia³anie reflek-

torÛw przeciwlotniczych.

W†epoce F-117 reflektory ta-

kie nie maj¹ juø, co prawda,

wiÍkszego zastosowania

w†obronie przeciwlotniczej,

ale za to nadaj¹ siÍ dosko-

nale do realizowania cieka-

wych efektÛw úwietlnych.

Podobno podczas koncertu

Jean Michela Jarre'a w†Lyo-

nie, obrona p.lot. po³udnio-

wej Francji zosta³a doszczÍt-

nie ogo³ocona ze swoich re-

flektorÛw, ale za to wszyscy

z†pewnoúci¹ pamiÍtaj¹ jedno

z†najwspanialszych i†naj-

kosztowniejszych widowisk

w†historii muzyki rozrywko-

wej. Pozostaje nam tylko øa-

³owaÊ, øe nie widzieliúmy

tego ìna øywoî, jedynie na

ekranie telewizora.

Podobne efekty úwietlne

s¹ realizowane w†dyskote-

kach, najczÍúciej za pomoc¹

laserÛw, ale ich charakter

jest zupe³nie inny od uzys-

kiwanych za pomoc¹ reflek-

torÛw. Do sterowania pro-

mieniem lasera uøywa siÍ

wyspecjalizowanych uk³a-

dÛw elektromechanicznych

zmieniaj¹cych po³oøenie

i†k¹t ustawienia lusterka, od

ktÛrego odbija siÍ promieÒ

lasera.

Stosuj¹c opisane w†arty-

kule urz¹dzenie bÍdziemy

mieli dwie moøliwoúci kie-

rowania snopem úwiat³a emi-

towanego przez reflektor

punktowy. Podstawowym

sposobem jest uøycie serwo-

mechanizmu do zmiany k¹ta

ustawienia lusterka, od ktÛ-

rego odbija siÍ strumieÒ

úwiat³a. Ma³a masa lusterka

pozwoli na wykonywanie

przez serwo szybkich ruchÛw

i†unikniecie przedwczesne-

go zuøycia kÛ³ek zÍbatych

przek³adni mechanicznej

serwomechanizmu.

Zasada dzia³ania uk³adu

z†lusterkiem przedstawiona

jest na rys. 1 . W†pewnych

przypadkach, stosuj¹c re-

flektor o†bardzo ma³ej masie,

bÍdziemy mogli zamocowaÊ

go bezpoúrednio do wa³u na-

pÍdowego serwomechaniz-

mu. Takie rozwi¹zanie

zwiÍkszy jednak bezw³ad-

noúÊ uk³adu i†moøe byÊ sto-

sowane wy³¹cznie z†reflek-

torami o†niewielkich gabary-

tach. W tym drugim rozwi¹-

zaniu moøna pomyúleÊ o†za-

stosowaniu jako reflektora

latarki dobrej jakoúci, oczy-

wiúcie z†wyjÍtymi dla

zmniejszenia ciÍøaru bateria-

mi i†zasilaniem doprowa-

dzonym z†zewn¹trz za po-

úrednictwem elastycznego

przewodu.

Najlepsze efekty uzyska-

my w†pomieszczeniach o†za-

dymionym powietrzu lub

w†otwartym terenie podczas

mg³y. O†ile mi wiadomo, s¹

produkowane specjalne urz¹-

dzenia wchodz¹ce w†sk³ad

wyposaøenia dyskotek, wy-

twarzaj¹ce efekty ìsztuczne-

go dymuî, ktÛrych zastoso-

wanie podczas pos³ugiwania

siÍ proponowanym uk³adem

moøe okazaÊ siÍ bardzo

wskazane.

Schemat elektryczny pro-

ponowanego uk³adu przed-

stawiono na rys. 1 . OmÛwie-

nie zasady dzia³ania czÍúci

elektronicznej rozpoczniemy

od przypomnienia podstawo-

wych zasad pracy serwa. Po-

³oøenie wa³u napÍdowego

serwomechanizmu úciúle za-

leøy od szerokoúci doprowa-

dzanych na jego wejúcie im-

pulsÛw prostok¹tnych. Szero-

koúÊ ta moøe siÍ zmieniaÊ (w

typowych zastosowaniach

modelarskich) w†granicach

1..2ms, co powoduje obrÛt wa-

³u napÍdowego serwa o†60,

lub w†innych wykonaniach,

o†90 O . Z†praktyki jednak wie-

my, øe k¹t obrotu wa³u napÍ-

dowego serw modelarskich

moøe byÊ znacznie wiÍkszy

i†przy stosowaniu impulsÛw

steruj¹cych o†szerokoúci

0,5..3ms moøe przekraczaÊ

nawet 180 O . Impulsy steruj¹-

ce prac¹ serwomechanizmu

s¹ generowane przez multi-

wibrator monostabilny zbudo-

wany z†wykorzystaniem uk³a-

du IC1 typu NE555. Czas

trwania tych impulsÛw jest

okreúlony wartoúciami rezys-

tancji PR2 i†R1, pojemnoúci¹

kondensatora C2 oraz, co bar-

dzo waøne, napiÍciem panu-

j¹cym na wejúciu 5†IC1. Ge-

nerator astabilny, zbudowany

z†wykorzystaniem drugiego

uk³adu NE555 - IC2, ma za

zadania cykliczne wyzwala-

nie generatora IC1. KrÛtkie

impulsy ujemne doprowadza-

ne do wejúcia TR IC1 powo-

duj¹ wyzwalanie tego uk³adu

z†czÍstotliwoúci¹ okreúlon¹

pojemnoúci¹ kondensatora C4

i†rezystancjami rezystorÛw R3

i†R4. WartoúÊ tej czÍstotli-

woúci nie jest krytyczna: czas

przerwy pomiÍdzy kolejnymi

wyzwoleniami uniwibratora

IC1 moøe zawieraÊ siÍ po-

miÍdzy 1ms, a†30ms.

Przejdümy teraz do kolej-

nego fragmentu uk³adu, jakim

jest wzmacniacz IC4A, ktÛre-

go zadaniem jest wytwarza-

nie na kondensatorze C1 na-

piÍcia proporcjonalnego do

natÍøenia panuj¹cego w†oto-

czeniu düwiÍku. Sygna³ akus-

tyczny wytwarzany przez

mikrofon elektretowy M1 jest

poddawany wzmocnieniu

w†wyspecjalizowanym przed-

wzmacniaczu m.cz. typu

UL1321. Wzmocnienie uk³a-

du jest zaleøne od wartoúci

rezystancji R5 i†moøe byÊ

zmieniane w†szerokich grani-

cach przez zmianÍ tej wartoú-

ci. Wzmocniony sygna³ jest

poddawany detekcji w†uk³a-

dzie z†diodami D1 i†D2,

a†kondensator C1 ³aduje siÍ

do napiÍcia proporcjonalnego

do natÍøenia düwiÍku sygna-

³u akustycznego docieraj¹ce-

go do mikrofonu.

Zak³adamy, øe wartoúci

rezystorÛw R1+ PR2 i†pojem-

noúÊ kondensatora C2 zosta³y

dobrane tak, øe czas trwania

impulsu generowanego przez

IC1 wynosi oko³o 0,5ms. Wa³

napÍdowy serwomechaniz-

mu, do³¹czonego do wyjúcia

JP1, ustawi siÍ wiÍc w†jed-

nym ze skrajnych po³oøeÒ

(wykorzystujemy tu tryb ste-

rowania niestandardowego,

zapewniaj¹cy uzyskiwanie

k¹ta obrotu wa³u serwa do-

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 8/98

M I N I P R O J E K T Y

Ω

potencjometr montażowy

miniaturowy

R1, R7: 8,2k

R2, R3: 3,3k

R4: 240k

R5: 510

(*)

Ω

R9, R8: 100k

(*)

Kondensatory

C1: 1

F/16V(*)

C2: 22nF(*)

C3, C5: 10nF

C4, C10, C13: 100nF

C6: 1

F bipolarny

C8, C7: 470nF

C9: 100

F/16V

C11: 220

F/16V

C14: 680pF

Półprzewodniki

D1, D2: 1N4148 lub

odpowiednik

IC1, IC2: NE555

IC3: 7805

IC4: UL1321

T1: BC557 lub odpowiednik

T2: BC548 lub odpowiednik

Różne

CON1: ARK2 (3,5mm)

JP1: 3 goldpin

M1: mikrofon elektretowy

Rys. 2.

chodz¹cego do 180 O ). Jeøeli

teraz mikrofon M1 odbierze

sygna³y akustyczne o†wystar-

czaj¹cym natÍøeniu, to kon-

densator C1 zacznie siÍ ³ado-

waÊ i†w†konsekwencji tran-

zystory T1 i†T2 zaczn¹ prze-

wodziÊ. Spowoduje to zwiÍk-

szenie napiÍcia panuj¹cego

na wejúciu steruj¹cym IC1 -

CV i†wyd³uøenie czasu trwa-

nia impulsÛw generowanych

przez ten uk³ad. Wa³ napÍ-

dowy serwomechanizmu

przyjmie inn¹ pozycjÍ, obra-

caj¹c siÍ o†k¹t proporcjonal-

ny do natÍøenia düwiÍku od-

bieranego sygna³u akustycz-

nego.

Tak wiÍc osi¹gnÍliúmy

nasz cel: strumieÒ úwiat³a,

ukierunkowywany przez

lustro zamocowane na wa-

le napÍdowy serwomecha-

nizmu, tworzy jakby wska-

zÛwkÍ ogromnego, zawie-

szonego w†powietrzu VU-

metru.

Pozosta³a czÍúÊ uk³adu to

typowo skonstruowany zasi-

lacz stabilizowany, wyko-

rzystuj¹cy popularny stabili-

zator napiÍcia typu 7805. Po-

niewaø przedzia³ napiÍÊ za-

silaj¹cych serwomechanizm

wynosi 4,8..6VDC, moøna za-

stosowaÊ takøe stabilizator

typu 7806.

Na rys. 3 pokazano roz-

mieszczenie elementÛw na

p³ytce drukowanej, a†widok

mozaiki úcieøek znajduje siÍ

na wk³adce wewn¹trz nume-

ru. Montaø wykonujemy

w†typowy sposÛb, rozpoczy-

naj¹c od elementÛw o†naj-

mniejszych gabarytach,

a†koÒcz¹c na wlutowaniu

kondensatorÛw elektrolitycz-

nych i†stabilizatora napiÍcia.

Jak zwykle, radzÍ zastosowaÊ

podstawki pod uk³ady scalo-

ne. Zanim jednak wlutujemy

je w†p³ytkÍ musimy wykonaÊ

dodatkowe po³¹czenie -

zworkÍ umieszczon¹ pod

uk³adem scalonym IC2.

Zmontowany ze spraw-

dzonych elementÛw uk³ad

nie wymaga uruchamiania,

ale otwiera szerokie pole

do eksperymentowania

podczas jego regulacji.

Z†wartoúciami elementÛw

podanymi na schemacie,

k¹t obrotu wa³u napÍdowe-

go serwomechanizmu bÍ-

dzie przekracza³ 180 O , przy

Kompletny uk³ad i p³ytki

drukowane s¹ dostÍpne

w†AVT pod oznaczeniem

AVT-1205.

úrednim natÍøeniu düwiÍ-

ku odbieranego przez mik-

rofon. Tak duøy k¹t obrotu

moøe w†wielu przypadkach

okazaÊ siÍ zbÍdny lub

wrÍcz niepoø¹dany i†mo-

øemy go zmieniÊ, a†takøe

ukszta³towaÊ odpowiednio

dynamikÍ uk³adu, dobiera-

j¹c wartoúci elementÛw

oznaczone na schemacie

gwiazdk¹.

Krzysztof Rokosz

Rys. 3.

Elektronika Praktyczna 8/98

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

PR1, PR2: 200k

R6: 2k

R10: 3k

C12: 1000

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: