Urządzenie do naświetlania fosforyzujących śrucin

Tutaj mozesz poruszać tematy ogólne powiązane z elektroniką, np. dyskusje na temat podzespołów, układów, zasad ich działania. Czyli można pisać o wszystkim czego nie da się przyporządkować do innych działów.
ODPOWIEDZ
FlashEF
-
Posty: 8
Rejestracja: 16 lut 2007, 19:05
Lokalizacja: Sopot
Kontakt:

Urządzenie do naświetlania fosforyzujących śrucin

Post autor: FlashEF » 16 lut 2007, 20:02

Witam, na początku chciałbym zaznaczyć, że jeśli o elektronikę chodzi to jest to mój pierwszy projekt - stąd pewna doza kreatywnej głupoty

Myślę, że warto było by ogólnie powiedzieć, jakie urządzenie (i do czego) staram się zbudować. Gram od pewnego czasu w Airsofta (ASG). Jest to gra zespołowa podobna do paintballa, z tym, że zamiast kulek z farą używa się pełnych, kompozytowych o kalibrze 6mm. Oprócz samych rozgrywek bardzo polubiłem modyfikowanie swojego sprzętu.
Do karabinów do ASG od pewnego czasu dostępna jest fosforyzująca amunicja. Lecąc w powietrzu, po zmroku zostawia po sobie ślad podobny do pocisków smugowych. Sama w sobie jest dość tania, ale wymaga zakupienia specjalnego urządzenia naświetlającego kulki u wylotu lufy, kosztującego ok. 350 zł. Wersja sklepowa jest specjalną atrapą tłumika z odpowiednim układem w środku. Pomyślałem, że skoro mam już tłumik, mogę samodzielnie zmontować wkład naświetlający.

Pojawia się tu kilka problemów. Brak miejsca jest głównym. Strefa możliwa do zagospodarowania we wnętrzu tłumika to walec o wymiarach 2r=37 mm ze strefą przelotu kulek wyciętą w środku o 2r=13 mm. Długość całkowita to 324 mm. W tak ograniczonej przestrzeni ciężko zmieścić jakiekolwiek źródło zasilania. Już akumulatorki AAA wchodzą dosłownie "na styk". Strefa naświetlania odliczając miejsce na akumulatory może, więc mieć max. 260 mm. Pociski do ASG poruszają się z prędkością do 200 m/s więc taką strefę przelecą w około 0,0015s czyli 1,5 ms. Wstęp jest może dość długi, ale te informacje mają istotne znaczenie dla samego układu. Jasność diod LED musi być tak duża jak to tylko możliwe. Jak rozumiem, jeśli chcę dostarczyć jak najwięcej energii świetlnej powinienem używać diod białych.

Czytałem o sposobach łączenia diod. Dla uzyskania lepszych parametrów lepiej łączyć je równolegle z opornikiem. Moje pytanie – w jaki sposób dobrać opornik do konkretnej diody?
Trzeba jeszcze zaznaczyć, że pakiety diod są w różnej odległości od źródła zasilania. Pierwszy jest praktycznie przy bateriach, ostatni oddalony o 20 cm. Czy ma to istotne znaczenie dla oporu?
Poza tym łącząc dwa akumulatorki AAA po 1,5 V uzyskuję 3V, a większość diod, jakie znalazłem ma 2,6-2,8 V lub 3,6-3,8 V. Czy mogę użyć diody przygotowanej na 2,8 V przy 3V? Podniesienie napięcia raczej nie wchodzi w grę, gdyż nie mam miejsca na transformator, a dodanie dodatkowego paluszka AAA dałoby aż 4,5 V. Nie chcę natomiast używać baterii zegarkowych ze względu na wysokie koszty używania urządzenia.
Mój układ wygląda w tej chwili tak:
Obrazek
Właściwie trudno to nawet nazwać elektroniką, zwykłe lampki choinkowe :) Chciałbym zapytać się bardziej doświadczonych kolegów jakich diod użyć by uzyskać najlepszy efekt.

Jest jeszcze jedna sprawa, nad którą się zastanawiam. Optymalnym rozwiązaniem byłby włącznik chwilowy, który powodowałby błysk diod w momencie gdy kulka go minie. Jest to porządne, gdyż obawiam się że układ włączany na stałe będzie mocno świecił ma zewnątrz tłumika mimo zastosowania odbłyśników ekranujących blask od strony wylotu. Nie muszę chyba mówić, że z ostrym snopem światła wydostającym się z tłumika w nocnych rozgrywkach miałbym niewielkie szanse... :) Z tego co się zorientowałem chodziłoby o diodę podczerwoną i odpowiedni odbiornik ustawiony na torze lotu kulki. Pytanie tylko, czy czułość takiego zestawu byłaby odpowiednia by wyłapać pocisk przecinający strugę światła? Poza tym, czy włączenie diod w odpowiednio krótkim czasie (droga od sensora do strefy naświetlania to max. 6,2 cm czyli 0,000003s) jest realne? No i na koniec kwestia wiedzy i umiejętności. Czy taki układ nie jest zbyt skomplikowany dla osoby początkującej? Prosiłbym o pomoc w znalezieniu odpowiednich materiałów i obmyślenia takiego przełącznika, jeśli jego zbudowanie jest realne.
Ostatnio zmieniony 16 lut 2007, 21:29 przez FlashEF, łącznie zmieniany 1 raz.

GAVRON
Użytkownik
Posty: 552
Rejestracja: 26 maja 2006, 8:44
Lokalizacja: Łaziska Górne

Post autor: GAVRON » 16 lut 2007, 21:25

FlashEF pisze:Moje pytanie – w jaki sposób dobrać opornik do konkretnej diody?
Wzorek umieściłem tu: https://forum.elportal.pl/viewtopic.php ... c&start=15

Awatar użytkownika
marcing
Użytkownik
Posty: 868
Rejestracja: 14 lut 2006, 14:13
Lokalizacja: z pociągu...
Kontakt:

Post autor: marcing » 16 lut 2007, 21:36

FlashEF pisze:Trzeba jeszcze zaznaczyć, że pakiety diod są w różnej odległości od źródła zasilania. Pierwszy jest praktycznie przy bateriach, ostatni oddalony o 20 cm. Czy ma to istotne znaczenie dla oporu?
Nie - nie ma to znaczenia.
FlashEF pisze:Moje pytanie – w jaki sposób dobrać opornik do konkretnej diody?
Zajrzyj: http://www.eres.alpha.pl/elektronika/re ... cle_id=412
FlashEF pisze:est jeszcze jedna sprawa, nad którą się zastanawiam. Optymalnym rozwiązaniem byłby włącznik chwilowy, który powodowałby błysk diod w momencie gdy kulka go minie. Jest to porządne, gdyż obawiam się że układ włączany na stałe będzie mocno świecił ma zewnątrz tłumika mimo zastosowania odbłyśników ekranujących blask od strony wylotu.
Zastosowanie diod podczerwonych częściowo rozwiązałoby ten problem

Jednak zawsze można zrobić układ z barierą optyczną, załączający diody... jednak musiałby mieć dosyć krótki czas reakcji. Z reguły nie ma z tym problemu, jednak należy to uwzględnić przy projektowaniu - bo od czasu reakcji zależy czas "naświetlania"...

FlashEF
-
Posty: 8
Rejestracja: 16 lut 2007, 19:05
Lokalizacja: Sopot
Kontakt:

Post autor: FlashEF » 16 lut 2007, 21:54

marcing pisze: Zastosowanie diod podczerwonych częściowo rozwiązałoby ten problem
Mam rozumieć że naświetlenie kulki światłem niewidzialnym dla ludzkiego oka spowoduje wypromieniowanie go w paśmie widzialnym?

Jeśli o to właśnie chodziło, to jest to rozwiązanie optymalne. Komplikowanie układu przy tak ograniczonej przestrzeni jest zdecydowanie niepożądane.

W każdym razie dzięki za informacje o rezystorach. Teraz sobie z tym jakoś poradzę.

Awatar użytkownika
marcing
Użytkownik
Posty: 868
Rejestracja: 14 lut 2006, 14:13
Lokalizacja: z pociągu...
Kontakt:

Post autor: marcing » 16 lut 2007, 22:15

Wszystko zależy od tego, w jakim zakresie fali reaguje materiał fosforyzujący...

Wpierw przeprowadziłbym odpowiednie próby - w końcu diody podczerwone LED niewiele kosztują.

zajcew
-
Posty: 12
Rejestracja: 15 lut 2007, 14:42
Lokalizacja: Szczecin

Post autor: zajcew » 16 lut 2007, 22:49

marcing pisze:Wszystko zależy od tego, w jakim zakresie fali reaguje materiał fosforyzujący...

Wpierw przeprowadziłbym odpowiednie próby - w końcu diody podczerwone LED niewiele kosztują.
obawiam się że należałoby użyć diod UV bo na promirniowanie UV najczęściej są "wrażliwe" takie fosforyzujące zabawki.

Należy również pamiętać że napięcie pracy diod led wynosi około 1,8-2V dla kolorów czerwony , zielony, żółty i 3-3,6V dla kolorów biały,niebieski i UV więc trzeba użyć przynajmniej trzech akumulatorków połączonych SZEREGOWO (3V dadzą po rozładowaniu 4.2V naładowane na maxa).

Zastosowanie "włącznika" chwilowego nie skomplikuje zbytnio układu a wydłuży znacznie cfzas przcy. Czas reakcji układu Dioda IR + fototranzystor(fotodioda) jest wystarczająco krótki do tego zastosowania. Ważne żeby taki fotowłącznik dziaał na IR żeby diody naświetlające (na 99% UV) nie zakłócały jego pracy.

Pozdro

Dar.El
-
Posty: 65
Rejestracja: 10 lut 2007, 20:18
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: Dar.El » 16 lut 2007, 23:25

Witam
A może jest jeszcze fotokomórka w oryginalnym która załącza na kilka ms LEDy z prądem x10 większym od nominalnego. W ten sposób uzyskujemy optymalne naświetlenie z oszczędnością akumulatorów.

zajcew
-
Posty: 12
Rejestracja: 15 lut 2007, 14:42
Lokalizacja: Szczecin

Post autor: zajcew » 17 lut 2007, 0:17

Dar.El pisze:Witam
A może jest jeszcze fotokomórka w oryginalnym która załącza na kilka ms LEDy z prądem x10 większym od nominalnego. W ten sposób uzyskujemy optymalne naświetlenie z oszczędnością akumulatorów.
Dobry pomysł układ skałdałby się z diody nadawczej, fotodiody(detektor) jakiegoś kondensatora,rezystora i 2 tranzystorów PNP w ukł darlingtona, kondenastor po to żeby utrzymać świecenie przez te kilkanaście ms przelotu kulek. w takim układzie można zrezygnować z rezystorów ograniczających prąd ledów.

Schemacik jutro.

FlashEF
-
Posty: 8
Rejestracja: 16 lut 2007, 19:05
Lokalizacja: Sopot
Kontakt:

Post autor: FlashEF » 17 lut 2007, 21:57

Zacjew, byłbym bardzo wdzięczny za schemat, bo trochę się zakręciłem szukając rozwiązania. Stanęło na tym, że musiałbym kupić zestaw AVT - tor podczerwieni aktywnej i przestudiować jak to działa. W sumie nie miałbym nic przeciwko temu, gdyby nie fakt, że to spory koszt... staram się więc zrozumieć coś z opisu dołączonego w PDF-ie i czekam na rozrysowany detektor :)

Dodano o 23:11:
Mam już pewność że to promieniowanie UV wywołuje efekty fluorescencji.
Wikipedia pisze:The ultraviolet radiation itself is invisible to the human eye, but illuminating certain materials with UV radiation prompts the visible effects of fluorescence and phosphorescence.
Czyli dla tych którzy mogą nie znać angielskiego:
Promieniowanie ultafioletowe same w sobie jest niewidoczne dla ludzkiego oka, ale oświetlając pewne typy materiałów powoduje pojawienie się widocznych efektów takich jak fluorescencja i fosforescencja.

Art. o "Czarnym świetle" na Wikipedii

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 18 lut 2007, 9:14

Jeśli chodzi o diody to koniecznie UV lub niebieskie. Działają bardzo dobrze, natomiast czerwone nie naświetlają takich materiałów prawie w ogóle. Co ciekawe i dla mnie bardzo dziwne, wręcz niewiarygodne, naświetlony materiał pod wpływem promieniowania podczerwonego przestaje świecić! Zauważyłem, że po przyłożeniu do świecącego już w ciemności materiału diody IR sporej mocy zostaje ciemniejsza plamka. BTW może ktoś potrafi to wyjaśnić?

FlashEF
-
Posty: 8
Rejestracja: 16 lut 2007, 19:05
Lokalizacja: Sopot
Kontakt:

Post autor: FlashEF » 21 lut 2007, 23:31

Posiedziałem trochę czytając i analizując schemat toru podczerwieni z kit-u AVT. Nie do końca zrozumiałe jest dla mnie, w jaki sposób ma być podłączona fotodioda. Na schemacie wygląda to tak, jakby miała dostęp do napięcia a z drugiej strony była uziemiona. Zakładając, że tak ma być narysowałem schemat poglądowy:

Obrazek

Założenie:
Gdy strumień podczerwieni jest nieprzerwany prąd płynie zarówno z baterii jak i z fotodiody. Bramka, NAND, skoro jest negacją AND powinna przepuścić prąd dopiero, gdy wyłączy się dojście ze strony fotodiody. W ten sposób do diod UV popłynie prąd z baterii.

Problemy:
Po pierwsze czytałem gdzieś, że maksymalne dopuszczalne napięcie dla bramek logicznych to około 1V, więc próba przepuszczenia przez nią 3V skończy się "tajemniczym zielonym dymkiem" :). Drugi jest taki, że w tym układzie diody włączą się tylko na czas przerwania strumienia. Kombinowałem gdzie dodać kondensatory, ale nie znalazłem rozwiązania. Jeśli dam je przed bramką to nadal prąd zostanie odcięty, gdy kontakt kulki ze strugą podczerwieni się skończy. Nie mogą być też za bramką, bo muszą ładować się cały czas pomiędzy błyskami. Potrzebna jest bramka, która dałaby im się do końca rozładować i przełączyła z powrotem dopiero, gdy prąd przestanie płynąć. Myślałem czy by nie doprowadzać prądu do bramki z mniejszego kondensatora, utrzymując ją otwartą przez jakiś czas, ale taki kondensator też musi mieć dostęp do zasilania.

Proszę o jakąś podpowiedź, w jakim kierunku szukać rozwiązania.

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 22 lut 2007, 9:26

1. Łącząc równolegle dwie baterie 1,5V nie uzyskasz 3V. Musisz je połączyć szeregowo.

2. Masz błędne info dot. napięcia bramek. Układy logiczne w wersji CMOS mogą być zasilane napięciem do 15V, to samo dotyczy napięcia podawanego na wejście. Co więcej, do zasilania z 3V musisz mieć specjalną niskonapięciową wersję bramek.

3. Wyjście bramki nie wysteruje Ci tylu diod. Musisz użyć tranzystora.

4. Fotodioda jest źle podłączona.

FlashEF
-
Posty: 8
Rejestracja: 16 lut 2007, 19:05
Lokalizacja: Sopot
Kontakt:

Post autor: FlashEF » 22 lut 2007, 14:24

Zanim poprawię schemat:
1)Jeśli takie podłączenie fotodioty jest niewłaściwe to w jaki sposób to zrobić poprawnie?
2)Rozumiem chyba o co chodzi z tranzystorem. Czy ma on brać sygnał z bramki i przełączać prąd z baterii na diody bez jej pośrednictwa?
3)Co zrobić żeby podtrzymać te diody przez jakiś czas po wyłączeniu bramki?

Co do zasilania - mam miejsce na max. 5 AAA łączonych szeregowo więc napięcie podniosę odpowiednio, mogę spokojnie uzyskać 6V za pomocą 4 AAA.

Dzięki za dotychczasową pomoc :)

Awatar użytkownika
c4r0
Moderator
Posty: 2150
Rejestracja: 13 kwie 2004, 19:56
Lokalizacja: z lasu
Kontakt:

Post autor: c4r0 » 22 lut 2007, 15:27

Wymyśliłem coś takiego jak w załączniku. Fotodioda jest tutaj OK, jest obwód podtrzymujący świecenie i tranzystor.
Załączniki
1.PNG
1.PNG (2.44 KiB) Przejrzano 17563 razy

ODPOWIEDZ