Сделай сам — проекционные часы.

    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
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 42
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +6
        Зачот, настоящий креатив)
        • +2
          есть еще умельцы
          • 0
            Выглядит интересно =) Только немного крупноватая модель получилась, или мне просто так кажется…
            • +1
              «После того как мы ее перевернем мы получим инверсный дисплей, чёрный выключенный и прозрачный включенный.» — класс!
              • 0
                Я уже лет 7 думаю над этой идеей, но до реальной работы руки не доходили. Правда, я думал о часах со стрелочкой. Но, и это нужно попробовать. Однозначно в закладки. Спасибо.
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • 0
                  Кстати, давным давно, подобный девайс уже засветился в том же юном технике или в другом журнале…
                  • +1
                    если не затруднит — ссылку, очень хочется посмотреть)
                    • 0
                      Если честно, я сразу после того, как написал, попытался найти, но увы… )
                      • 0
                        Ищите журнал «Цок-цок Молоток» за года эдак 89-93. Там это точно было. В электронном виде не нашел тоже
                        • 0
                          Да-да, я тоже как посмотрел, вспомнил об этом журнальчике.
                    • 0
                      Полностью согласен, нужен отдельный раздел где такие вещи можно своими руками делать. А название «Юный техник» очень подходит — хорошее издание раньше было.
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      • +1
                        забавно,
                        очумелые ручки
                        • +1
                          Так и до оверхед проекторов доберёмся! Три года уже собираюсь сделать…
                          • –3
                            Статья класс, но я почему-то вспомнил недавние разборки здесь: habrahabr.ru/blogs/habrahabr_support/39673/

                            И в частности, вот этот блок:
                            Таким образом мы баним за:
                            — пост, содержащий чужой контент (Хабр — не место для вороватых копипастеров)
                            — посты, в которых навязчиво рекламируются те или иные ресурсы (Хабр — не магазин на диване и вообще не магазин)

                            И совершенно нормально относимся к:
                            — интересным, качественным постам, написанным хабрапользователями и не содержащим ссылок на их блоги (ссылку на блог можно и нужно ставить в хабрацентре).


                            Интересно забанят автора этого поста?

                            Если да — то, мне кажется, количество постов на хабре уменьшится.
                            Я бы все-аки сделал исключение для ссылки на персональный блог автора.
                            Одно дело кросспост с фишек и ливжурнала(чужого) и совсем другое с личного блога.
                            • +2
                              дописал чуть в конец статьи. Ссылку я дал только для того что бы можно было ссылаться на первоисточник.
                              • 0
                                Да я ж не спорю. Сам так делал. И остальные делают именно ради этого.
                                В том собственно и загвоздка.

                                Теперь если писать статью — то либо только на блоге, либо только на хабре, хотя есть еще вариант: полный вариант на блоге, а на хабре топик-ссылка (или как там правильно называется эта штука), вот только если делать топик-ссылкой — популярность статьи упадет, да и не удобно пользователям хабра — бегать по сайтам.
                              • 0
                                Все конечно субьективно, но опубликован контент не чужой и ресурс совсем не навязчиво рекламируется, если и вообже рекламируется…
                                • +2
                                  Я скорее хочу прояснить этот вопрос для себя. Чтобы не наступить на те же грабли.
                                  Если посмотрите мои посты, то там тоже в самом низу ссылка на мой блог, но как я понял, по новым правилам это запрещено.

                                  P.S. Блин, успел нахватать минусов за безобидный комментарий.
                              • +3
                                А видео с всем этим процессом существует? Я где-то видел клип с изготовлением лазерного фонарика из dvd-привода.
                                • +1
                                  нет, видео не существует, т.к. оборудования и навыков что бы сделать качественное видео нет, а делать тёмное, снятое на фотик видео смысла нет.
                                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                  • 0
                                    О, клево!
                                    Я помню на первом канале была передача «пока все дома», а в ней рубрика «очумелые ручки».
                                    Там тоже из различных материалов (в основном 1.5 литровые PET бутылки) делали девайсы хитрые и интересные =)
                                    Может тематический блог сконструировать?
                                    • +2
                                      а это разве не тематический блог?)
                                      • 0
                                        Вот это я прогнал…
                                        Мне почему-то показалось, что это персональный блог.
                                        Каюсь и даю себе подзатыльник.
                                      • +1
                                        ты не поверишь — до сих пор делают
                                        • 0
                                          Ого! Действительно. Я телевизор не смотрю потому что у меня его нет. Да и по географическим причинам.
                                          Сейчас полез в гугл — оказывается передача идет с 1992 года.

                                          Долгожитель прям.

                                          Но поле чудес думаю еще дольше =))) Глянул — с 1990 года.
                                      • 0
                                        а если несколько светодиодов поставить?
                                        • 0
                                          картинка будет двоиться, троиться и т.д. нужен точечный источник. Если аккуратно подпилить колбу и сделать светонепроницаемые перегородки то можно подсвечивать одну цифру одним светодиодом, но тут получаются строгие требования к параллельности их оптических осей.
                                        • –3
                                          Всё то хорошо, но про русский язык забывать не стоит.
                                          • 0
                                            Думаю фиолетовый/синий/оранжевый светодиод смотрелся бы лучше.
                                            • +1
                                              Видел несколько статей, как заставить лазер от пишущего DVD прожигать достаточно тонкие материалы.
                                              Будет здорово совместить с Вашими часами, чтобы время могло оставлять свой отпечаток :)
                                              • 0
                                                шутка — шуткой)) а такое не получится с лазером от резака — тем более, это ж какой нужно мощности лазер, чтоб с такой расходимостью пучков, создать поток, который будет прожигать что то на такой площади, к тому же чуть экран отодвинём и дефокусируем пучок)))

                                                Кстати автор, где учились оптике, если не секрет? Я вот вот закончил кафедру, а вы?
                                              • 0
                                                в текущем исполнении не получится. Но если сделать систему отклонения луча в 2 плоскостях и время выписывать им, то может выйдет.
                                              • 0
                                                немного на бомбу смахивает
                                                • 0
                                                  Судя по фото, проекция не очень яркая.
                                                  • 0
                                                    У буржуя, который это делал, никогда не было диафильмов(

                                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.