Спірограф на мікроконтролері PIC16F84
У ході подальшого вдосконалення конструкції було вирішено йти шляхом автоматизації процесу управління двигунами. І тут незамінними виявилися мікроконтролери. Для схеми управління був використаний мікроконтролер PIC16F84, який давно валявся в тумбочці, а прошивку надіслав один знайомий радіоаматор (за що йому велике спасибі). Регулювання частоти обертів двигунів здійснюється за допомогою широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). Схема вийшла дуже проста у складанні і не містить дефіцитних деталей, запрацювала з першого разу.
Як джерело лазерного випромінювання була використана найдешевша лазерна указка (але попередньо відібрана з десятка указок максимальної яскравості світіння). Для її живлення було зібрано двотранзисторний стабілізатор струму (саме струму, а не напруги). Через те, що у схемі використовуються колекторні двигуни, які до того ж працюють із ШІМ, довелося вживати додаткових заходів щодо захисту лазерного випромінювача. Було використано фільтр живлення. Для його виготовлення було взято феритову обручку діаметром
20мм на яку намотаний провід ПЕЛ-0.5 до заповнення вікна. Цей фільтр слід увімкнути перед стабілізатором струму. Вся схема має бути щедро всипана блокувальними конденсаторами. Слід зазначити те, що лазерний діод у цій схемі є найкапризнішим елементом. Будь-які сплески живлення, підвищений струм чи статичну електрику миттєво викликають деградацію випромінювача.
У схемі стабілізатора струму необхідно підібрати резистор R* струму споживання лазерного діода. Його можна вважати за формулою I=0.6/R*. Струм споживання лазерного діода визначаєтьсяпри включенні лазерної вказівки від джерела живлення, тобто. від трьох "таблеток". Перед підключенням лазера до стабілізатора необхідно мультиметр виставити струм і цим мультиметром закоротити вихід стабілізатора струму, тобто. увімкнути його замість лазера. Якщо мультиметр покаже безпечний струм, можна підключати лазер. У тому випадку, якщо використовується більш дорога указка (від
$10) чи готовий лазерний модуль, то стабілізатор струму потрібно, т.к. вони вже містять схему стабілізації вихідної потужності. Хоча ВЧ фільтр живлення для надійної роботи все ж таки необхідний. Спірограф розмістився на невеликому шматку пластику. Праворуч знаходиться плата контролера, біля неї вертикально встановлена плата з ВЧ фільтром живлення та стабілізатором струму.
На жаль, файлу прошивки для контролера у мене не збереглося, але є вихідник на асемблері. Завантажити тут. Для отримання файлу прошивки потрібно завантажити безкоштовний асемблер MPASM із сайту компанії MICROCHIP та відтранслювати цей вихідник. Для програмування використовувався найпростіший програматор COM порт типу JDM/Ludipipo. Заливати прошивку я віддаю перевагу безкоштовній програмі ICProg. Вона має досить зручний зрозумілий інтерфейс, без проблем перебуває через будь-який пошуковик. Отримувані ефекти можна зробити більш виразними якщо додати в програму, що управляє, можливість довільного вибору ефектів, а також можливість запису значення швидкостей двигунів в енергонезалежну пам'ять кристала для негайного виклику будь-якого ефекту.