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ultimo aggiornamento il 20/03/2007

 

Tutti avrete presente quei puntatori laser che si possono trovare sui banchetti delle fiere di paese vendute di solito da cinesi.

Ora apportando alcune modifiche è possibile utilizzarli nella robotica per dare un tocco fantascientifico ai vostri robot.
Questi puntatori laser contengono al loro interno un diodo laser

 

Come i diodi LED; anche i diodi laser emettono luce tramite la ricombinazione di elettroni e lacune nella zona di barriera del diodo: la differenza fondamentale è che questa emissione è stimolata dalla luce stessa, e che la luce emessa è coerente.
Questo viene ottenuto con una struttura del diodo a sandwich con tre zone drogate in modo diverso (n - p - p+) che presentano anche un diverso indice di rifrazione ottico: in pratica, le zone di confine n-p e p-p+ si comportano come due specchi che riflettono la luce emessa nel diodo e la confinano al suo interno. In questo modo i fotoni in viaggio nel diodo stimolano gli elettroni e le lacune negli atomi di semiconduttore a ricombinarsi emettendo un altro fotone con la stessa lunghezza d'onda e la stessa fase di quello incidente, cioè stimolano una emissione coerente.

homotix

I led laser (e in particoarle il modello utilizzato) sono alimentati tramite 3 batterie a bottone per un totale di 4,5V.
La regolazione della potenza del laser (nei modelli più economici), viene fatta tramite una semplice resistenza limitatrice, non esiste una regolazione attiva.
La resistenza limita la corrente fornita dalle batterie, in questo caso il diodo laser è pilotato come un semplice led.
Man mano che le batterie si scaricano la corrente si decrementa proporzionalmente alla differenza tra la tensione delle batterie e quella di drop del diodo (caduta di tensione diretta di circa 2V) divisa per il valore della resistenza.
Per cui si avrà un rapido decadimento della luminosità con lo scaricarsi delle batterie.
Alcuni dettagli dell'emettitore laser

Vista interna
Dettaglio emettitore

 

Il circuito che ho pensato di utilizzare è formato da un diodo che ha il compito di ridurre la tensione di alimentazione da che su di esso si avrà una caduta di tensione pari a 0,6V che sottratti a i 5V forniti sono paria a 4,4V.
La resistenza R1 e il transistor T1 opportunamente pilotati da un segnale impartito da un processore come può essere la scheda BS2 della DeAgostini formano un' interruttore digitale, vedere la descrizione di funzionamento.
Il tutto è montato su una piccola basetta millefori.
Per sostituire le batterie è poi necessario effettuare delle modifiche

 

 
 

Scheda originale della DeA-Parallax

Nuova scheda della Parallax
 

Per quanti volessero realizzare i progetti presentati nel sito e non possedessero la scheda possono utilizzare la nuova scheda della Parallax denominata Scheda USB BoE +chip BS2 + Kit con la possibilità di collegamento tramite USB,

  Alcune caratteristiche della scheda:
  • Prese di alimentazione per batteria a 9 V
  • Prese di alimentazione con jack da 2.1 mm per alimentatore
  • Regolatore + 5Vcc a bordo
  • Connettore USB per la programmazione del BS2-IC e comunicazione con il PC
  • Area prototipale bread borad per sperimentazione immediata
  • 16  pin di I/O P0 - P15 , su strip femmina, adiacenti all'area prototipale
  • Alimentazione Vdd e Vss sono adiacenti all'area prototipale
  • Connettore femmina per moduli applicativi opzionali App Mods (compatibile con quella DeA)
  • misure: 77mm X 102 mm
  • Fornita con BS2-IC
  • Si può utilizzare con il Boe-Bot ed anche sul Robot DeAgostini al posto della scheda originaria

 

  

 


per maggiori informazioni o segnalazione errori

 

 

Lista componenti:

R1= 4,7 Kohm 1/4W
T1= transistor PN2222
D1= 1N4148
JP1= connettore maschio 2x10 90°


Per scaricare il
circuito per
Programma EAGLE
Per scaricare il
circuito in
Formato PDF

 

Circuito stampato e disposizione componenti

 

 

Descrizione funzionamento:

Il transistor, opportunamente polarizzato, può essere utilizzato come un interruttore che può essere aperto o chiuso, regolando la corrente di base.
Consideriamo il seguente circuito:

Quando l'interruttore si trova verso il basso, la tensione VBE = 0; la corrente di base IB = 0; la IC = 0; il transistor è interdetto, non conduce e si comporta come un circuito aperto. La tensione di uscita sul collettore assume il massimo valore Vu = VCC.
Quando, invece, spostiamo verso l'alto l'interruttore, la base del transistor è polarizzata direttamente, il transistor va in saturazione, la IC assume il massimo valore, il transistor si comporta da circuito chiuso. La tensione di uscita assume il valore Vu = 0.

 

 



batteria originale
  1. Coperchio batterie originale modificato
  2. Rondella piena in rame/ottone piena (negativo)
  3. Rondella forata in rame/ottone (positivo)
  4. Cilindro forato in plastica
  5. Cavo di collegamento ricavato da cavetto di collegamento unità CD

Foto del particolare del dispositivo che sostituisce le batterie

Si dovrà poi ricoprire l'interruttore di accensione con
del nastro adesivo in modo che lo mantenga sempre premuto

Foto della fase di prova del circuito
 

Dettaglio collegamenti,occorre collegare tramite tre cavi colorati la schedina laser alla scheda BS2.

 

  1. Cavo nero al pin Vss

  2. Cavo rosso al pin Vdd

  3. Cavo giallo al pin P0

 

 

 
'{$STAMP BS2}
'{$PBASIC 2.5}
'  Programma per il comando del Laser tramite i tasto
'  della scheda BS2 DeAgostini
'  la scheda è collegata alla porta 0

Btn PIN 2
btnWrk VAR Byte
laser PIN 0

LOW camera

Main:
     BUTTON Btn, 0, 200, 0, btnWrk, 0, spegni
     BUTTON Btn, 0, 200, 0, btnWrk, 1, accendi

accendi:
     HIGH laser
     BUTTON Btn, 0, 200, 0, btnWrk, 1, main
     GOTO accendi

spegni:
    LOW laser
    BUTTON Btn, 0, 200, 0, btnWrk, 0, main
    GOTO spegni


Programma prova laser

 

Elenco revisioni:
20/03/2007 Aggiornato pagina con correzione elenco componenti e inserimento fase di montaggio
14/09/2006 Emissione preliminare
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