Опасность лазерной арфы

Оптическая мода у лазера ТЕМ01 или ТЕМ02. Луч отчетливо размазан по вертикали, но выходная мощность весьма велика. Внесенная в луч спичка моментально загорается, картонная коробка прожигается насквозь, а дерево моментально начинает дымить и обугливаться даже на расстоянии нескольких метров. Если сделать перетяжку луча линзой, то предмет мгновенно испариться под мелкие клубы дыма. Поэтому техника безопасности очень важна при использовании такого музыкального инструмента, необходимо использовать специальные жаропрочные перчатки (рис.2, рис. 3), а также темные очки для защиты глаз.

Рис. 2. Жаропрочные перчатки.

Рис. 3. Комплект защиты музыканта.

Фреймовая лазерная арфа представляет из себя замкнутую конструкцию, у которой снизу вверх идут лучи лазера, и они «упираются» в верхний край этой рамки, на котором смонтированы фотоприемники (как в системах лазерной сигнализации или в турникетах метро). Иногда фреймовые арфы выполняются в виде реальных арф. При прерывании луча рукой фото-приемник выдает сигнал о потере света генератору, замыкаются контакты и система издает определенный звук. Помимо лазеров, в основании конструкции находится генератор дыма, который создает необходимую среду для видимости лучей.

Устройство состоит из четырех независимых одинаковых схем фотореле на фоторезисторе. Электрическая принципиальная схема такого фотореле представлена на рис. 4. В качестве транзисторов VT1 и VT2 был использован транзистор BC 547.

В качестве диода VD2 был использован диод КД522А. В качестве нагрузки, которое коммутирует реле, используется контакты микроконтроллера клавиатуры персонального компьютера (рис. 3). При срабатывании реле происходит коммутация сигналов, и микроконтроллер клавиатуры отправляет в компьютер через порт PS/2 или USB через активный переходник скан-код клавиши.

Рис. 4

Используемый лазер представлен на рис. 5.

Рис. 4. Лазерный модуль, используемый в лазерной арфе.

Схема лазерной арфыпредставлена на рис. 5.

Цифровая часть схемы, можно сказать, стандартная и не имеет никаких тонкостей. Несколько кнопок, ЖК дисплей и микроконтроллер. С порта B

микроконтроллера цифровые значения преобразуются в аналоговые микросхемой ЦАП КР572ПА1, преобразованный сигнал усиливается микросхемой LM358N и подается на управление гальвой. Гальва в свою

Рис. 5. Схема лазерной арфы.

очередь позиционирует луч. Подстроечными резисторами R7 и R11 регулируют развал и центровку лучей веера. Эти подстроечные резисторы должны быть высокого качества, желательно многооборотные. Датчик засветки - TSL12S подключен на вход АЦП микроконтроллера через переменный резистор-аттенюатор, которым регулируют порог срабатывания датчика. Двухполярное питание устройства осуществляется от блока питания гальвы. Датчик улавливает отраженный от руки свет лазера и активирует нужную ноту. Т.е. арфа работает на отражение луча, а не как в аналогичных девайсах, имеющих вверху лучей рампу с датчиками. Здесь никаких рамп нет, лучи могут уходить далеко вверх насколько угодно. В схеме предусмотрен дополнительный вход для подключения внешнего пульта. Этот вход зарезервирован для будущих модификаций программного обеспечения и пока никак не используется.

Список используемой литературы

1. Бруннер К. Дж. Справочник по лазерной технике: Пер. с нем. /Под ред. В. Ю. Баранова. М.: Энергоатомиздать, 1991. – 544 с.

2. Галеев Б. М, Зорин С. М, Сайфуллин Р. Ф

3. Грибковский В. П. Полупроводниковые лазеры: учеб. Пособие по спец. «Радиофизика и электроника». – МН.: Университетское, 1988. – 304 с.

4. Кадино Э. Цветомузыкальные установки: Пер. с франц. – М.: ДМК Пресс 2000 – 256 с.

5. Забродин Ю.С. Промышленная электроника — М.: Высшая школа, 1982. — 496 с.

6. Харанжевский Е. В., Кривилёв М. Д. Физика лазеров, лазерные тех- нологии и методы математического моделирования лазерного воз- действия на вещество. Учебное пособие. Под общей редакцией П. К. Галенко. Ижевск: Изд-во “Удмуртский университет”, 2011. 187 с.. Светомузыкальные инструменты – М.: Радио и связь, 1987 – 128 с.