Сделай сам — проекционные часы. / Habr
Надеюсь те, кто были на моем портале видели первую версию проекционных часов. Я изготовил вторые. Данная статья частью дублирует тот материал. А частью раскрывает грабли на которые я наступил. Никаких микроконтроллеров внутри, доступно для повторения всем!)Начнем с материалов. Основная конструкция часов выполнена из толстого плотного картона, такой картон используют для корочек книги или вставляют для жесткости в обложку папок. Цилиндр — это втулка от липкого ролика из икеи. В качестве часов были куплены самые дешевые наручные китайские часы:
Линзы правда были куплены и обточены под заказ в оптике — 2 стеклянные линзы на +25 диоптрий. В принципе можно использовать любые линзы. Например купить простой китайский пластиковый бинокль и извлечь линзы из окуляров (они сделаны из оптического полистирола потому очень легко царапаются, будьте осторожны). Светодиод был куплен в магазине, L-813. Блок питания робитон был куплен в хозмаге за 160 руб (3-12Вб 300 мА).
В качестве окуляра мы будем использовать обычный люстровый патрон для ламп, он имеет наружную резьбу и специальную гайку. Что позволит как раз вращением настраивать фокус.
Дисплей
Первым делом нужно сделать дисплей цифр работающий на просвет. Разберем часы и удалим плату. У жидкокристаллического дисплея необходимо отклеить одну пленку-поляризатор, оттереть ее от клея этиловым спиртом. После того как мы ее перевернем мы получим инверсный дисплей, чёрный выключенный и прозрачный включенный.
Если пленки матовые, то желательно их удалить и заменить на глянцевые, иначе будет теряться ощутимая часть светового потока.
На место платы установим изготовленную нами платочку. В прошлый раз мы использовали шлейфик, но это деталь довольно специфическая, поэтому на этот раз сделаем более доступный вариант — специальную платочку. Вид ее на фото:
Разделительные канавки прорезаны канцелярским ножом. Аккуратно припаяем ее проводами к плате часов и соберем. Получится что то вроде:
Светодиод
Обычно ток через светодиод 20 мА. Прошлый раз ток был больший из-за того, что как выяснилось производители брелоков не беспокоятся о сроке службы светодиода т.к. батарейки садятся раньше. А их замена не предполагается. В результате светодиод быстро выходил из строя. На этот раз было решено использовать цветной сверхъяркий светодиод. Для его использования придется немного посчитать. Открыв паспорт на светодиод (datasheet в буржуйской терминологии) посмотрим 2 важных параметра — максимальный ток (DC Forward Current) и прямое падение напряжения (Forward Voltage). В данном случае у нас получается 2.5В 25 мА. Допустим будем питать светодиод от 12 вольт. Тогда нужно поставить такое сопротивление. Что бы на нем падало 12 — 2.5 = 9.5В при токе 20 мА (оставим про запас 5 мА). По закону Ома R=U/I
R = 9.5/0.02 = 475 Ом.
Оптика
Оптика у нас довольно проста — всего 2 линзы. Оптическая схема с размерами для линз +25 диоптрий на рисунке:
Цифры даны приблизительные. Данные расстояния были получены эмпирически – в тисах был зажат светодиод, над ним приспособление «третья рука» держало экранчик так, что бы световой конус освещал полностью все цифры, сверху на экранчике лежала линза, а рукой с линейкой подбиралось оптимальное расстояние для объектива, ориентируясь по картинке на потолке.
Светодиод дает расходящийся на конус световой поток. Свет, проходя через дисплей, корректируется (уменьшается расходимость) линзой номер 1. Затем свет проходит через линзу объектива номер 2 и затем уже проецируется на поверхность.
Если мы избавимся от линзы номер 1 то получится ход лучей как на второй части схемы. Крайние лучи, несущие информацию о картинке по краям будут выходить за пределы оптики и не попадать на линзу объектива номер 2. Это будет выглядеть как светлый с картинкой центр и темные края.
Идеальный случай изображен на 3 части схемы — экран освещается параллельными лучами, которые затем собираются объективом номер 2.
Чем более сильные линзы мы поставим тем крупнее будет картинка на стене (правда ее яркость будет мала, т.к. одно и то же количество света приходится на бОльшую площадь. Но чем мощнее будут линзы тем сильнее будут искажения. Для уменьшения искажений нужно диафрагмировать световой поток, но это снизит яркость. Получаются вот такие противоречивые требования.
Я попробовал использовать в качестве источника света 3х ваттный зеленый светодиод LUXEON и у меня ничего путного не получилось. У этого светодиода очень большая расходимость пучка, в результате получилось что подсвеченным оказывался только центр изображения (см. оптич. схему). Набором линз получалось откорректировать световой пучок, но он ослаблялся настолько, что никаких преимуществ перед обычным сверхъярким светодиодом не оставалось.
Сборка
Аккуратно разрезав картон красим все внутренние поверхности в чёрный цвет, что бы исключить всяческие внутренние отражения. При сборке строго соблюдать оптическую ось, иначе картинка будет искажена. Припаяем к микросхеме часов кнопки управления, и впаяем внутрь батарейку. Можно было конечно сделать стабилизатор питания, что бы напряжение в 1.5В поступало от блока питания, но это излишняя сложность. Закончив сборку основной части можно обшить ее картоном и обклеить пленкой. В общем всё понятно из фотографий:
картинка, проецируемая часами на фото: (выдержка большая, поэтому яркость кажется выше)
Оригинальная статья: licrym.org/wiki/index.php?wakka=SdelajjSam/ProekcionnyeChasy2
UPD. Насчет кроспостинга и копипаста.
Данная статья была опубликована сегодня на портале и продублирована здесь. Больше статья нигде мной не кроспостилась и не будет кроспоститься (по причине отсутствия крупных профильных ресурсов).
Во вторых я полностью опубликовал статью здесь, всвязи с тем, что предыдущий опыт показал, что мой сервер (домашняя машина с мегабитным каналом) не в состоянии обработать всех посетителей, было много жалоб на тормознутость и недоступность
Делаем проекционные часы своими руками — Сделай сам — Инструкции — Инструкции — Призма
Делаем проекционные часы.
Статья о том как самостоятельно сделать проекционные часы.
Начнем с материалов.
Основная конструкция часов выполнена из толстого плотного картона, такой картон используют для корочек книги или вставляют для жесткости в обложку папок. Цилиндр — это втулка от липкого ролика из икеи. В качестве часов были куплены самые дешевые наручные китайские часы:
Линзы правда были куплены и обточены под заказ в оптике — 2 стеклянные линзы на +25 диоптрий. В принципе можно использовать любые линзы. Например купить простой китайский пластиковый бинокль и извлечь линзы из окуляров (они сделаны из оптического полистирола потому очень легко царапаются, будьте осторожны). Светодиод был куплен в магазине, L-813. Блок питания робитон был куплен в хозмаге за 160 руб (3-12Вб 300 мА).
В качестве окуляра мы будем использовать обычный люстровый патрон для ламп, он имеет наружную резьбу и специальную гайку. Что позволит как раз вращением настраивать фокус.
Дисплей.
Первым делом нужно сделать дисплей цифр работающий на просвет. Разберем часы и удалим плату. У жидкокристаллического дисплея необходимо отклеить одну пленку-поляризатор, оттереть ее от клея этиловым спиртом. После того как мы ее перевернем мы получим инверсный дисплей, чёрный выключенный и прозрачный включенный.
Если пленки матовые, то желательно их удалить и заменить на глянцевые, иначе будет теряться ощутимая часть светового потока.
На место платы установим изготовленную нами платочку. В прошлый раз мы использовали шлейфик, но это деталь довольно специфическая, поэтому на этот раз сделаем более доступный вариант — специальную платочку. Вид ее на фото:
Разделительные канавки прорезаны канцелярским ножом. Аккуратно припаяем ее проводами к плате часов и соберем. Получится что то вроде:
Светодиод.
Обычно ток через светодиод 20 мА. Прошлый раз ток был больший из-за того, что как выяснилось производители брелоков не беспокоятся о сроке службы светодиода т.к. батарейки садятся раньше. А их замена не предполагается. В результате светодиод быстро выходил из строя. На этот раз было решено использовать цветной сверхъяркий светодиод. Для его использования придется немного посчитать. Открыв паспорт на светодиод (datasheet в буржуйской терминологии) посмотрим 2 важных параметра — максимальный ток (DC Forward Current) и прямое падение напряжения (Forward Voltage). В данном случае у нас получается 2.5В 25 мА. Допустим будем питать светодиод от 12 вольт. Тогда нужно поставить такое сопротивление. Что бы на нем падало 12 — 2.5 = 9.5В при токе 20 мА (оставим про запас 5 мА). По закону Ома R=U/I
Оптика.
Оптика у нас довольно проста — всего 2 линзы. Оптическая схема с размерами для линз +25 диоптрий на рисунке:
Цифры даны приблизительные. Данные расстояния были получены эмпирически – в тисах был зажат светодиод, над ним приспособление «третья рука» держало экранчик так, что бы световой конус освещал полностью все цифры, сверху на экранчике лежала линза, а рукой с линейкой подбиралось оптимальное расстояние для объектива, ориентируясь по картинке на потолке.
Светодиод дает расходящийся на конус световой поток. Свет, проходя через дисплей, корректируется (уменьшается расходимость) линзой номер 1. Затем свет проходит через линзу объектива номер 2 и затем уже проецируется на поверхность.
Если мы избавимся от линзы номер 1 то получится ход лучей как на второй части схемы. Крайние лучи, несущие информацию о картинке по краям будут выходить за пределы оптики и не попадать на линзу объектива номер 2. Это будет выглядеть как светлый с картинкой центр и темные края.
Идеальный случай изображен на 3 части схемы — экран освещается параллельными лучами, которые затем собираются объективом номер 2.
Чем более сильные линзы мы поставим тем крупнее будет картинка на стене (правда ее яркость будет мала, т.к. одно и то же количество света приходится на большую площадь. Но чем мощнее будут линзы тем сильнее будут искажения. Для уменьшения искажений нужно диафрагмировать световой поток, но это снизит яркость. Получаются вот такие противоречивые требования.
Если попробовать использовать в качестве источника света 3х ваттный зеленый светодиод LUXEON то ничего путного не получится. У этого светодиода очень большая расходимость пучка, в результате получается что подсвеченным оказывался только центр изображения (см. оптич. схему). Набором линз получалось откорректировать световой пучок, но он ослаблялся настолько, что никаких преимуществ перед обычным сверхъярким светодиодом не оставалось.
Сборка.
Аккуратно разрезав картон красим все внутренние поверхности в чёрный цвет, что бы исключить всяческие внутренние отражения. При сборке строго соблюдать оптическую ось, иначе картинка будет искажена. Припаяем к микросхеме часов кнопки управления, и впаяем внутрь батарейку. Можно было конечно сделать стабилизатор питания, что бы напряжение в 1.5В поступало от блока питания, но это излишняя сложность. Закончив сборку основной части можно обшить ее картоном и обклеить пленкой. В общем всё понятно из фотографий:
картинка, проецируемая часами на фото: (выдержка большая, поэтому яркость кажется выше)
Источник: http://www.habrahabr.ru
Электронные самоделки: часы-проектор | Своими руками
Материалы.
Основная конструкция часов выполнена из толстого плотного картона, такой картон используют для корочек книги или вставляют для жесткости в обложку папок. Цилиндр — это втулка от липкого ролика из икеи. В качестве часов были куплены самые дешевые наручные китайские часы:
Линзы правда были куплены и обточены под заказ в оптике — 2 стеклянные линзы на +25 диоптрий. В принципе можно использовать любые линзы. Например купить простой китайский пластиковый бинокль и извлечь линзы из окуляров (они сделаны из оптического полистирола потому очень легко царапаются, будьте осторожны). Светодиод был куплен в магазине, L-813. Блок питания робитон был куплен в хозмаге за 160 руб (3–12Вб 300 мА).
В качестве окуляра мы будем использовать обычный люстровый патрон для ламп, он имеет наружную резьбу и специальную гайку. Что позволит как раз вращением настраивать фокус.
Дисплей
Первым делом нужно сделать дисплей цифр работающий на просвет. Разберем часы и удалим плату. У жидкокристаллического дисплея необходимо отклеить одну пленку-поляризатор, оттереть ее от клея этиловым спиртом. После того как мы ее перевернем мы получим инверсный дисплей, чёрный выключенный и прозрачный включенный.
Если пленки матовые, то желательно их удалить и заменить на глянцевые, иначе будет теряться ощутимая часть светового потока.
На место платы установим изготовленную нами платочку. В прошлый раз мы использовали шлейфик, но это деталь довольно специфическая, поэтому на этот раз сделаем более доступный вариант — специальную платочку. Вид ее на фото:
Разделительные канавки прорезаны канцелярским ножом. Аккуратно припаяем ее проводами к плате часов и соберем. Получится что то вроде:
Светодиод
Обычно ток через светодиод 20 мА. Прошлый раз ток был больший из-за того, что как выяснилось производители брелоков не беспокоятся о сроке службы светодиода т.к. батарейки садятся раньше. А их замена не предполагается. В результате светодиод быстро выходил из строя. На этот раз было решено использовать цветной сверхъяркий светодиод. Для его использования придется немного посчитать. Открыв паспорт на светодиод (datasheet в буржуйской терминологии) посмотрим 2 важных параметра — максимальный ток (DC Forward Current) и прямое падение напряжения (Forward Voltage). В данном случае у нас получается 2.5В 25 мА. Допустим будем питать светодиод от 12 вольт. Тогда нужно поставить такое сопротивление. Что бы на нем падало 12 — 2.5 = 9.5В при токе 20 мА (оставим про запас 5 мА). По закону Ома R=U / I R = 9.5/0.02 = 475 Ом.
Оптика
Оптика у нас довольно проста — всего 2 линзы. Оптическая схема с размерами для линз +25 диоптрий на рисунке:
Цифры даны приблизительные. Данные расстояния были получены эмпирически – в тисах был зажат светодиод, над ним приспособление «третья рука» держало экранчик так, что бы световой конус освещал полностью все цифры, сверху на экранчике лежала линза, а рукой с линейкой подбиралось оптимальное расстояние для объектива, ориентируясь по картинке на потолке. Светодиод дает расходящийся на конус световой поток. Свет, проходя через дисплей, корректируется (уменьшается расходимость) линзой номер 1. Затем свет проходит через линзу объектива номер 2 и затем уже проецируется на поверхность.
Если мы избавимся от линзы номер 1 то получится ход лучей как на второй части схемы. Крайние лучи, несущие информацию о картинке по краям будут выходить за пределы оптики и не попадать на линзу объектива номер 2. Это будет выглядеть как светлый с картинкой центр и темные края.
Идеальный случай изображен на 3 части схемы — экран освещается параллельными лучами, которые затем собираются объективом номер 2.
Чем более сильные линзы мы поставим тем крупнее будет картинка на стене (правда ее яркость будет мала, т.к. одно и то же количество света приходится на бОльшую площадь. Но чем мощнее будут линзы тем сильнее будут искажения. Для уменьшения искажений нужно диафрагмировать световой поток, но это снизит яркость. Получаются вот такие противоречивые требования.
Я попробовал использовать в качестве источника света 3х ваттный зеленый светодиод LUXEON и у меня ничего путного не получилось. У этого светодиода очень большая расходимость пучка, в результате получилось что подсвеченным оказывался только центр изображения (см. оптич. схему). Набором линз получалось откорректировать световой пучок, но он ослаблялся настолько, что никаких преимуществ перед обычным сверхъярким светодиодом не оставалось.
Сборка
Аккуратно разрезав картон красим все внутренние поверхности в чёрный цвет, что бы исключить всяческие внутренние отражения. При сборке строго соблюдать оптическую ось, иначе картинка будет искажена. Припаяем к микросхеме часов кнопки управления, и впаяем внутрь батарейку. Можно было конечно сделать стабилизатор питания, что бы напряжение в 1.5В поступало от блока питания, но это излишняя сложность. Закончив сборку основной части можно обшить ее картоном и обклеить пленкой. В общем всё понятно из фотографий:
картинка, проецируемая часами на фото: (выдержка большая, поэтому яркость кажется выше)
Геннадий
Часы с LED проекцией
Привет всем любителям самоделок. В данной статье я расскажу, как сделать часы с LED проекцией своими руками, в сборке которой поможет кит-набор, ссылка на него будет в конце статьи. Данный радиоконструктор будет полезен для сборки радиолюбителям , а также тем, кто хочет впервые проверить свои силы в работе с паяльником. Такие часы будут отлично смотреться в любом месте, а вращающаяся проекция на светодиодах только добавит оригинальности.
Перед прочтением статьи предлагаю посмотреть видеоролик, где показан весь процесс сборки данного кит-набора, а также полноценное тестирование.
Для того, чтобы сделать часы с LED проекцией, понадобится:
* Кит-набор
* Паяльник, флюс, припой
* Приспособление для пайки «третья рука»
* Пинцет
* USB-свисток, купить можно тут
* Термопистолет
* Бокорезы
* Силиконовый коврик для пайки
* Блок питания с USB-портом
Шаг первый.
Для начала рассмотрим что входит в комплект кит-набора. Здесь имеется несколько пакетиков с платами, всего их три разных размеров, на них нанесена маркировка для удобства сборки, также есть SMD-резисторы и светодиоды, которых тут достаточно много.
Большая печатная плата будет приводиться в движение при помощи электромоторчика, к которому есть специальный корпус из оргстекла для большей устойчивости.
В отдельном пакетике поместить все детали для блока питания моторчика, в отличие от двух других плат, он будет собран на DIP-радиодеталях, то есть плата имеет отверстия для установки.
Для подключения питания предусмотрен специальный кабель, а управлять часами можно при помощи пульта. Инструкция по сборке в комплекте не прилагается, но на странице продавца имеется ссылка, по которой можно скачать ее в электронной версии, где все достаточно подробно разобрано до мелочей, включая процесс прошивки. Разобравшись с комплектом, переходим к самой сборке.
Шаг второй.
Первым делом установим на самую большую из комплекта плату SMD детали, на ней уже предварительно припаяна микросхема, так как для ее установки понадобился бы паяльный фен. Определять сопротивление SMD-резисторов не нужно, так как здесь они имеют одинаковые номиналы, что очень удобно. При помощи пинцета раскрываем ленту резисторов и высыпаем их на силиконовый коврик для пайки.
Для установки такого большого количества деталей понадобится много терпения. Один резистор и светодиод уже впаяны с завода, сделано это для того, чтобы понять их правильное расположение.
Наносим флюс на контакты платы и паяльником залуживаем их.
После чего при помощи пинцета ставим резистор на свое место и припаиваем паяльником.
Далее, припаяв по одному контакту все резисторы, припаиваем их вторую сторону и при необходимости добавляем припой.
Когда все резисторы припаяны, переходим к светодиодам, их зеленая точка должна находится в том же направлении, что и полоска на маркировке платы, в противном случае светодиоды не заработают и потребуется менять их положение. Светодиоды припаиваем аналогично резисторам, сначала с одной стороны, а затем с другой.
Шаг третий.
Переходим к сборке маленькой платы, на нее наносим флюс и аналогично предыдущей плате припаиваем светодиоды и резисторы.
Далее на большой плате располагаем SMD-диоды, ориентируемся полоской на корпусе и маркировке платы.
Затем впаиваем оставшиеся резисторы согласно инструкции, а также керамические конденсаторы, номиналы которых подписаны на ленте.
Микросхему устанавливаем на плату, ориентируясь по ключу на плате и на корпусе в виде точки. Ее выводы припаиваем по отдельности, чтобы не перегревать микросхему. Если выводы спаялись друг с другом, то лишний припой можно убрать при помощи медной оплеткой.
С другой стороны платы припаиваем три резистора на 10 кОм.
Шаг четвертый.
Теперь на плату устанавливаем приемник, батарейку. Также вставляем конденсатор на 470 микрофарад, соблюдая полярность, плюс это длиная ножка, минус — короткая, на плате минусовой контакт обозначен штриховкой.
Припаиваем выводы радиодеталей с обратной стороны платы и удаляем их остатки при помощи бокорезов. При удалении выводов бокорезами будьте аккуратны, так как можно оторвать дорожку с платы.
С этой же стороны впаиваем кварц и диод, где длиная ножка это плюс, короткая-минус, минус на плате обозначен черточкой.
Маленькую и большую плату припаиваем друг к другу, вставив в специальный паз. С другой стороны припаиваем их контакты между собой.
Далее смываем флюс с платы, это можно сделать при помощи кисточки и спирта или же бензина «калоша».
Шаг пятый.
В специальные отверстия на большой плате продеваем винтики и прикручиваем на них катушку, а выводы от нее припаиваем к двум контактам. Чтобы крепление катушки держалось надежно, нужно откусить небольшой штырек с обратной стороны бокорезами, это лишняя часть от литья.
Сердечник и катушку приклеиваем на суперклей и даем немного времени для полного высыхания.
После сборки основной платы можно отложить ее на время в сторону и собрать последнюю плату.
Шаг шестой.
Собираем блок питания. На маленькую плату устанавливаем радиодетали, согласно инструкции.
Резисторы устанавливаем без определения их номинала, так как здесь только один резистор другого сопротивления. В месте D2 ставим перемычку. Устанавливаем также электролитический конденсатор, соблюдая полярность. Ставим керамический конденсатор, транзисторы, ориентируясь по рисунку плате, повторяющему его форму.
Светодиод на данном этапе не впаиваем, так как он будет крепится на корпусе и соединяться с платой через провода. С обратной стороны платы загибаем выводы деталей, чтобы при пайке они не выпали и закрепив плату в приспособлении «третья рука» припаиваем ножки к контактам. После чего удаляем остатки выводов бокорезами.
В комплекте шел шлейф из разноцветных проводов, разъединяем их и припаиваем на плату. К двум из них подсоединяем светодиод, плюс которого это длинный вывод, на плате он показан в виде треугольника. Его устанавливаем на оргстеклянную панель в специальное отверстие.
К другим проводам припаиваем электромоторчик и прикручиваем его на ту же панель из оргстекла двумя винтиками. Для подключения питания предусмотрено гнездо, которое нужно подсоединить через провода к плате.
Шаг седьмой.
Собираем корпус из оргстекла. Соединяем верхнюю часть корпуса с нижней при помощи специальных пластиковых стоек, снизу их затягиваем гайками. На одну из стоек крепим плату кабельной стяжкой.
На верхнюю часть приклеиваем катушку при помощи термопистолета, ее нужно расположить строго посередине относительно вала моторчика, выводы от катушки припаиваем к плате питания, продев через отверстие. При установке катушки оставляем небольшое расстояние между крепежными винтами моторчика, чтобы контур не замкнул.
На вал электродвигателя устанавливаем основную плату, через контуры катушек будет передаваться ток, который будет питать всю плату и светодиоды.
Подаем питание на устройство и балансируем большую плату при помощи двух проставок с резьбой, установленных с одного края.
Далее устанавливаем прошивку с помощью USB-свистка, скачать файл прошивки можно по ссылке на странице продавца.
После прошивки часы с LED-проекцией полностью готовы, они имеет несколько режимов отображения времени, как стрелочных, так и цифровых с выводом информации о дате.
На этом у меня все, всем спасибо за внимание и творческих успехов.
Купить Kit-набор на Aliexpress
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Как своими руками сделать проекционные часы
Делаем проекционные часы.
Статья о том как самостоятельно сделать проекционные часы.
Начнем с материалов.
Основная конструкция часов выполнена из толстого плотного картона,
такой картон используют для корочек книги или вставляют для жесткости в
обложку папок. Цилиндр — это втулка от липкого ролика из икеи. В
качестве часов были куплены самые дешевые наручные китайские часы:
Линзы правда были куплены и обточены под заказ в оптике — 2 стеклянные
линзы на +25 диоптрий. В принципе можно использовать любые линзы.
Например купить простой китайский пластиковый бинокль и извлечь линзы
из окуляров (они сделаны из оптического полистирола потому очень легко
царапаются, будьте осторожны). Светодиод был куплен в магазине, L-813.
Блок питания робитон был куплен в хозмаге за 160 руб (3-12Вб 300 мА).
В качестве окуляра мы будем использовать обычный люстровый патрон для
ламп, он имеет наружную резьбу и специальную гайку. Что позволит как
раз вращением настраивать фокус.
Дисплей.
Первым делом нужно сделать дисплей цифр работающий на просвет. Разберем
часы и удалим плату. У жидкокристаллического дисплея необходимо
отклеить одну пленку-поляризатор, оттереть ее от клея этиловым спиртом.
После того как мы ее перевернем мы получим инверсный дисплей, чёрный
выключенный и прозрачный включенный.
Если пленки матовые, то желательно их удалить и заменить на глянцевые, иначе будет теряться ощутимая часть светового потока.
На место платы установим изготовленную нами платочку. В прошлый раз мы
использовали шлейфик, но это деталь довольно специфическая, поэтому на
этот раз сделаем более доступный вариант — специальную платочку. Вид ее
на фото:
Разделительные канавки прорезаны канцелярским ножом. Аккуратно
припаяем ее проводами к плате часов и соберем. Получится что то вроде:
Светодиод.
Обычно ток через светодиод 20 мА. Прошлый раз ток был больший из-за
того, что как выяснилось производители брелоков не беспокоятся о сроке
службы светодиода т.к. батарейки садятся раньше. А их замена не
предполагается. В результате светодиод быстро выходил из строя. На этот
раз было решено использовать цветной сверхъяркий светодиод. Для его
использования придется немного посчитать. Открыв паспорт на светодиод
(datasheet в буржуйской терминологии) посмотрим 2 важных параметра —
максимальный ток (DC Forward Current) и прямое падение напряжения
(Forward Voltage). В данном случае у нас получается 2.5В 25 мА.
Допустим будем питать светодиод от 12 вольт. Тогда нужно поставить
такое сопротивление. Что бы на нем падало 12 — 2.5 = 9.5В при токе 20
мА (оставим про запас 5 мА). По закону Ома R=U/I
R = 9.5/0.02 = 475 Ом.
Оптика.
Оптика у нас довольно проста — всего 2 линзы. Оптическая схема с размерами для линз +25 диоптрий на рисунке:
Цифры даны приблизительные. Данные расстояния были получены
эмпирически – в тисах был зажат светодиод, над ним приспособление
«третья рука» держало экранчик так, что бы световой конус освещал
полностью все цифры, сверху на экранчике лежала линза, а рукой с
линейкой подбиралось оптимальное расстояние для объектива, ориентируясь
по картинке на потолке.
Светодиод дает расходящийся на конус световой поток. Свет, проходя
через дисплей, корректируется (уменьшается расходимость) линзой номер
1. Затем свет проходит через линзу объектива номер 2 и затем уже
проецируется на поверхность.
Если мы избавимся от линзы номер 1 то получится ход лучей как на второй
части схемы. Крайние лучи, несущие информацию о картинке по краям будут
выходить за пределы оптики и не попадать на линзу объектива номер 2.
Это будет выглядеть как светлый с картинкой центр и темные края.
Идеальный случай изображен на 3 части схемы — экран освещается
параллельными лучами, которые затем собираются объективом номер 2.
Чем более сильные линзы мы поставим тем крупнее будет картинка на стене
(правда ее яркость будет мала, т.к. одно и то же количество света
приходится на большую площадь. Но чем мощнее будут линзы тем сильнее
будут искажения. Для уменьшения искажений нужно диафрагмировать
световой поток, но это снизит яркость. Получаются вот такие
противоречивые требования.
Если попробовать использовать в качестве источника света 3х ваттный
зеленый светодиод LUXEON то ничего путного не получится. У этого
светодиода очень большая расходимость пучка, в результате получается
что подсвеченным оказывался только центр изображения (см. оптич.
схему). Набором линз получалось откорректировать световой пучок, но он
ослаблялся настолько, что никаких преимуществ перед обычным сверхъярким
светодиодом не оставалось.
Сборка.
Аккуратно разрезав картон красим все внутренние поверхности в чёрный
цвет, что бы исключить всяческие внутренние отражения. При сборке
строго соблюдать оптическую ось, иначе картинка будет искажена.
Припаяем к микросхеме часов кнопки управления, и впаяем внутрь
батарейку. Можно было конечно сделать стабилизатор питания, что бы
напряжение в 1.5В поступало от блока питания, но это излишняя
сложность. Закончив сборку основной части можно обшить ее картоном и
обклеить пленкой. В общем всё понятно из фотографий:
картинка, проецируемая часами на фото: (выдержка большая, поэтому яркость кажется выше)
источник: www.habrahabr.ru
Похожие статьи
Популярные статьи
Простые аналоговые проекционные часы / Habr
Очень простые проекционные часы сДля начала нам понадобятся кварцевые часы. Т.к. для формирования изображения будет использоваться зеркало, то для получения актуального времени часы должны идти в обратную сторону. О таких часах я писал. Возьмем часы из магазина IKEA:
Вынем из корпуса, снимем стрелки:
Вскроем корпус (он на защелках, выключатель звонка повернуть влево). Для изменения направления вращения нужно перевернуть сердечник катушки. Направление вращения задается небольшой асимметричностью сердечника, поэтому смена полярности катушки направление вращения не изменит.
Следующий этап — создание зеркального циферблата. Самый дешевый и сердитый вариант — использовать блин из мертвого жесткого диска — он ровный и имеет отверстие в центре. Метки на него можно нанести перманентным маркером. Но в этом случае придется удлинить стрелки. (кто сделает часы с зеркалом из блина — пожалуйста добавьте их в статью.) В моей конструкции я применил обычное стеклянное зеркало:
Размечаем зеркало и алмазной коронкой по стеклу высверливаем отверстие. Для охлаждения добавьте воду, обороты максимальные, усилие минимальное, иначе стекло лопнет. При должной аккуратности можно сверлить победитовым сверлом по стеклу.
Часовые риски можно нарисовать маркером. Но тогда при протирке стекла от пыли с растворителями они сотрутся. Можно поступить иначе — острым предметом с обратной стороны зеркала сцарапать отражающий слой и зачернить:
В итоге получается циферблат:
В качестве источника света используется светодиод. Идеальная проекция получится при освещении параллельными лучами. В данном случае используется SMD белый светодиод. Светодиоды в 5мм корпусе со встроенной линзой дает более худшие результаты по четкости.
Создаем постамент. Светодиод запитан от 12В блока питания через балластный резистор сопротивлением 470 Ом. В идеале бы конечно использовать генератор тока, вроде NSI45020 но у нас упор на простоту. Светодиод крепится к гибкой проволочке, которая формуется по месту.
(расчет резистора: ток через стандартный светодиод 20 мА = 0,02А. Падение напряжения на светодиоде зависит от цвета. На светодиоде, что в статье, падает 3,11В. Блок питания 12В. Значит на резисторе должно падать 12-3,11= 8,89В при 0,02А. А тут уже закон ома R=U/I=8.89/0.02=444.5 Ом. Смотрим ближайший в большую сторону по ряду значений Е24 — получаем 470 Ом. Резистор включается последовательно со светодиодом.)
Крепим сами часы:
Угол падения равен углу отражения. Помним это и изгибая усик со светодиодом выбираем желаемое место проекции на потолке. Размер проекции регулируется расстоянием между зеркалом и светодиодом. Направление — отклонением от центра. Для отсечения света, освещающего пространство вокруг часов можно добавить козырек на светодиод. Без козырька часы будут одновременно и ночником.
Смотрим на проекцию. Она получается слегка нечеткая, но время отлично читается:
При больших углах изображение стрелки начинает двоиться (отражение от поверхности стекла + отражение от металлизации). При использовании блинов от жесткого диска такого эффекта быть не должно.
Как обычно это единственный репост статьи в интернете связанный с хилостью и ненадежностью сервера портала.
Аналоговые проекционные часы своими руками
Для начала нам понадобятся кварцевые часы. Т.к. для формирования изображения будет использоваться зеркало, то для получения актуального времени часы должны идти в обратную сторону, как в статье “Часы обратного хода своими руками”. Возьмем часы из магазина IKEA:
Вынем из корпуса, снимем стрелки:
Вскроем корпус (он на защелках, выключатель звонка повернуть влево). Для изменения направления вращения нужно перевернуть сердечник катушки. Направление вращения задается небольшой асимметричностью сердечника, поэтому смена полярности катушки направление вращения не изменит.
Следующий этап – создание зеркального циферблата. Самый дешевый и сердитый вариант – использовать блин из мертвого жесткого диска – он ровный и имеет отверстие в центре. Метки на него можно нанести перманентным маркером. Но в этом случае придется удлинить стрелки. В моей конструкции я применил обычное стеклянное зеркало:
Размечаем зеркало и алмазной коронкой по стеклу высверливаем отверстие. Для охлаждения добавьте воду, обороты максимальные, усилие минимальное, иначе стекло лопнет. При должной аккуратности можно сверлить победитовым сверлом по стеклу.
Часовые риски можно нарисовать маркером. Но тогда при протирке стекла от пыли с растворителями они сотрутся. Можно поступить иначе – острым предметом с обратной стороны зеркала сцарапать отражающий слой и зачернить:
В итоге получается циферблат:
В качестве источника света используется светодиод. Идеальная проекция получится при освещении параллельными лучами. В данном случае используется SMD белый светодиод. Светодиоды в 5мм корпусе со встроенной линзой дает более худшие результаты по четкости.
Создаем постамент. Светодиод запитан от 12В блока питания через балластный резистор сопротивлением 470 Ом. В идеале бы конечно использовать генератор тока, вроде NSI45020 но у нас упор на простоту. Светодиод крепится к гибкой проволочке, которая формуется по месту.
Крепим сами часы:
Угол падения равен углу отражения. Помним это и изгибая усик со светодиодом выбираем желаемое место проекции на потолке. Размер проекции регулируется расстоянием между зеркалом и светодиодом. Направление – отклонением от центра. Для отсечения света, освещающего пространство вокруг часов можно добавить козырек на светодиод. Без козырька часы будут одновременно и ночником.
Смотрим на проекцию. Она получается слегка нечеткая, но время отлично читается:
При больших углах изображение стрелки начинает двоиться (отражение от поверхности стекла + отражение от металлизации).
Геннадий
