Читать онлайн «Электронные фокусы для любознательных детей». Страница 26

Выходное импульсное напряжение можно увеличить, включив в цепь несколько стабилитронов по примеру VD1, VD2 (рис. 3.13).

Это кремниевые планарные стабилитроны, предназначенные для стабилизации напряжения в цепях постоянного тока с минимальным током 1 мА и мощностью до 1 Вт. Вместо указанных на схеме можно применить стабилитроны КС591А.

Рис. 3.50. Схема подключения дополнительного усилительного каскада

Рис. 3.51. Схема подключения лампы-вспышки

Элементы Cl, R3 составляют демпфирующую RC-цепочку, гасящую высокочастотные колебания.

Теперь с появлением (в такт) импульсов в точке А (рис. 3.48) будет включаться лампа-вспышка ELI. Встроенная в корпус проблескового маячка данная конструкция позволит применять его и далее, если штатный маячок вышел из строя.

К сожалению, ресурс лампы-вспышки от портативного фотоаппарата ограничен, и едва ли превысит 50 час непрерывной работы в импульсном режиме.

Оригинальными включателями света сегодня не удишь, однако представленный ниже – из оптической компьютерной мыши необычен и удобен в городской квартире по нескольким причинам:

– во-первых, миниатюрная мышь хорошо подходит в стенную нишу (выдолбленное место под штатный клавишный включатель);

– во-вторых, не требуется непосредственного контакта с включателем – достаточно провести пальцем (или иным предметом) на расстоянии 1,5 см от «красного глаза» подсветки;

– в третьих, устройство изначально обладает эффектом триггера. Один раз провел пальцем – свет загорелся, второй раз – выключился. Предусмотрен и индикатор реагирования – при проводе пальцем у «подсветки», она загорается в 3 раза ярче.

К оптической компьютерной мыши придется добавить простейший усилитель тока на транзисторе с исполнительным реле в коллекторной цепи с тем, чтобы сигналы от «мыши» управляли лампой освещения мощностью до 200 Вт (ограничены параметрами реле) – об этом ниже. Поскольку практически все оптические мыши построены по одной схеме и принципу работы, рассмотрим одну из них Defender Optical 1330.

Основное устройство позиционирования координат – микросброка с обозначением U2 А2051В0323, совмещенная с фотоприемником (в одном корпусе). С вывода 6 данной микросборки на светодиод красного цвета постоянного поступают импульсы с частотой около 1 кГц, поэтому даже когда оптическая мышь находится без движения на столе, видна красная, едва мерцающая «подсветка».

Однако значение ее «не только подсвечивать место, занимаемое мышью – для красоты». Светодиод – это передатчик, а приемником служит сама микросборка с встроенным в ее корпусе узлом. Когда отраженные от любой поверхности световые сигналы достигают фотоприемника, уровень напряжения на выводе 6 U2 падает до нулевого и светодиод загорается в полную силу.

Именно такую реакцию мы видим у мышки на компьютерном столе при попытке ее перемещения. Время горения светодиода в полную силу составляет 1,3 с (если нет более продолжительных воздействий на мышь). Одна из главных деталей оптической мыши (как ни странно) не электроника, а пластмассовая линза, изогнутая под специальным углом, без нее мышка значительно «слепнет».

Устанавливать в стенную нишу под штатный выключатель мышку нужно в собранном корпусе, который надежно фиксирует оптическую линзу со стороны основания (подложки) мышки.

Когда на фотоприемник поступает отраженный от препятствия (вашего пальца, ладони) сигнал, на выводах 15 и 16 микросборки U1 НТ82М398А (и соответственно на выводах 4 и 5 микросборки U2) изменяется уровень логического сигнала на противоположный. Причем это не инверсные выводы, а независимые друг от друга.

Изменение сигнала на них происходит в зависимости от вертикального или горизонтального перемещения мышки (перемещения перед ней препятствия).

Поэтому управляющий сигнал для исполнительного устройства можно взять с любого из этих выводов и подключить к исполнительному устройству, к точке А (рис. 3.54).

Рис. 3.54. Усилитель тока с исполнительным реле, управляющим нагрузкой в сети 220 В

Открывание транзистора и включение реле происходит при высоком логическом уровне в точке А.

Диод VD1 защищает обмотку реле от бросков обратного тока. Резистор R1 ограничивает ток в базе транзистора.

Реле может управлять не только лампой освещения, но и любой нагрузкой с токмо до 3 А. Источник питания стабилизированный с напряжением 5 В ±20 %.

Транзистор можно заменить на КТ603, КТ940, КТ972 с любым буквенным индексом. Исполнительное реле К1 можно заменить на РМК-11105, TRU-5VDC-SB-SL или аналогичное на напряжение срабатывания 4–5 В.

4-х-проводный кабель частично отпаивают от платы в месте соединения со штатным разъемом и перепаивают два провода (зеленый и белый к выводам 15 и 16 микросборки U1 со стороны элементов (не печатного монтажа), так как иначе, провода будут мешать установке платы в корпус мышки.

Внимание, важно!

Изначальная распайка разъема на плате мышки: 1 вывод – общий провод, 2 вывод – питание «+5 В», 3 и 4 – выходные импульсы.

Также, как и в рассмотренном выше (с механической мышкой) варианте эта последовательность импульсов имеет высокий уровень с незначительными отклонениями вниз; такие импульсы нельзя использовать без дополнительной раскодировки или устройства преобразователя.

Если схема и печатная плата у вашей мышки не соответствуют представленной на примере Defender Optical 1330, достаточно взять любой осциллограф или логический пробник (индицирующий хотя бы два основных состояния – высокое и низкое) и опытным путем найти на плате точки с управляющим сигналом.

Подойдетлюбая оптическая мышь для ПК, поэтому, нет разницы какой разъем находится в конце соединительного кабеля компьютерной мыши, его все равно придется снимать. Также можно применить и беспроводные мыши (с передачей сигнала по радиоканалу), в части позиционирования координат у них такой же принцип работы, как и у проводных.

Для контроля мельчайших смещений одного предмета относительно другого я применяю обычную компьютерную мышку, выслужившую все сроки, но вполне работоспособную. Применение ей нашлось в деревенском доме, для контроля оседания фундамента и стен относительно друг друга. Таким же методом могут воспользоваться и другие читатели, у которых дома не совсем новые, или почвы размывают фундамент.

Применение в данном случае компьютерной мыши избавляет радиолюбителя от необходимости строить относительно сложную схему.

Компьютерная мышка (далее – мышь) идеально подходит для такой задачи. Разберем ее, и узнаем – почему.

Вскрыв корпус «мышки» получаем доступ к печатной плате и механизму позиционирования координат.

Шарик, подпружиненный с двух сторон, соприкасается с пластмассовыми приводами, на конце которых сделаны шестерни. Шестерни вращаются между приемником и передатчиком ИК-сигналов.

Таких устройства два – для позиционирования мышки по горизонтали и вертикали. Когда мышью управляют диагонально, задействованы оба координатора положений. Импульсы с двух ИК-приемников (трехвыводные корпуса ИК-транзисторов) поступают на микросхему (находится с обратной стороны печатной платы), залитую компаундом. Ее тип обозначен – SS-1HBA-1. С выхода данной микросхемы через сглаживающие пульсации дроссели управляющий сигнал поступает на разъем с обозначением J1, и далее на ПК – по проводам.

Распайка разъема J1 такова:

1 и 4 контакты (черный и желтый проводники соединительного кабеля с ПК) – общий провод.

5 – «+ 5 В» (красный).

2 и 3 (зеленый и белый соответственно) высокочастотная последовательность импульсов с амплитудой 4,5 В. По последним двум проводникам на ПК передается информация о смене позиции мышки. Однако эти сигналы без специального декодирующего устройства использовать трудно.

Поэтому есть более простой способ получить от мышки (при ее перемещении) простые управляющий сигналы. Так, ИК-транзистор Q1 (напротив его установлен ИК-светодиод IR1) «отвечают» за поперечное перемещение мышки (влево, вправо), a Q2, и соответственно IR2 – за продольное (прямо, вперед, назад).

Опытным путем удалось установить, что при отсутствии препятствия между ИК передатчиком и приемником на выводах Q1 и Q2 (кроме среднего вывода – там постоянно + 5 В) присутствует высокий уровень напряжения, и он меняется на низкий, как только ИК-приемник перестает принимать сигнал передатчика.

То есть тогда, когда мышь сдвигается, шарик воздействует на зубчатую шестерню, зубья которой находятся между передатчиком и приемником ИК-сигнала. Тот же управляющий сигнал (с высокого на низкий уровень) можно «взять» с контактов перемычек, обозначенных на печатной плате JPD2 и JPD3 (выделены на рис. 1). Зная, куда на плате компьютерной мыши подключать исполнительное устройство (к примеру, сигнализатор о смещении предмета), остается только позаботится об электронном адаптере, который преобразует изменение логического уровня в звуковой сигнал.