3.ПРИНЦИП РАБОТЫ.

  Принцип работы лазерного сенсора состоит преобразовании лазерного излучения в импульс тока в мигающем светодиоде с последующей передачей на выводы клавиши калькулятора. Разберём этот процесс последовательно.

Как уже известно в корпусе мигающего светодиода встроена микросхема с ключом управляющим светодиодом. При подключении к клавиши калькулятора на микросхему поступает питание через подключенные провода. Но потенциал и ток столь малы, что светодиод находится в неактивном состоянии. Замыкание-размыкание выходного ключа невозможно.

При попадании лазерного луча высокой интенсивности на кристалл светодиода на его поверхности появляются подвижные заряды и возникает электрический ток, который поступает на микросхему размещённую на подложке кристалла. Микросхема вырабатывает импульс тока и ключ замыкается при этом происходит падение напряжения в цепи светодиода и имитация подключенной кнопки эквивалентная её нажатию. Микрокалькулятор тут же зарегистрирует нажатие кнопки!

4.ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ.

  Для сборки лазерного сенсора изготовление печатной платы не требуется. Список радиокомпонентов необходимых для сборки размещён в таблице.1. На фото4. показаны основные компоненты используемые для сборки лазерного сенсора.


Фото.4.нажать фото для увеличения.

Таблица.1.Список радиокомпонентов.

5.ИНСТРУКЦИЯ ПО СБОРКЕ.


  Подготовьте калькулятор, для этого вам потребуется снять заднюю крышку (фото.5). Затем определите контакты кнопки "=" со стороны токоведущих дорожек. Найти необходимые контакты будет легче если сопоставить положение самой кнопки "=" и расположенных контактов. Для полной уверенности проверьте найденные контакты тестером в режиме измерения сопротивления на замыкание. На фото.5 серыми стрелками отмечены искомые контакты кнопки "=". Просверлите два отверстия диаметром 2-3мм в задней крышке (фото.5).

  Проденьте через просверленные отверстия (3) двойной провод. (ФОТО.6) Припаивайте монтажный провод к каждому из контактов (1). Чтобы при случайном рывке провод не выскочил и не оторвался  изолируйте участок на проводе (2).

Закройте крышку калькулятора (фото.7). Оденьте на выводы светодиода(1) изолирующие трубочки(2). Затем к свободным концам провода подпаяйте 3мм мигающий светодиод красного цвета свечения.

ВНИМАНИЕ! Вы должны знать, мигающий светодиод будет работать как фотоэлемент только при правильном подключении. Поэтому полярность его подключения придётся проверить. Как проверить правильно ли вы подключили светодиод будет сказано далее.

Чтобы попасть лучом лазера в светодиод, он должен быть закреплён неподвижно. Поэтому переходим к изготовлению опоры, которая не позволит свободно "болтаться" светодиоду и облегчит установку на любую позицию. Подготовьте стёрку и канцелярскую скрепку (фото.9).

В центре стёрки проделайте два сквозных отверстия (помечены жёлтыми стрелками) на расстоянии 6мм друг от друга (фото.10). Из скрепки выгните П-образную форму с размерами указанными на фото.10.

Возьмите стёрку и начиная от левого отверстия к левому краю стёрки проделайте канавку (фото.11). Точно такую же канавку проделайте от правого отверстия к правому краю стёрки.

Проденьте изготовленную из канцелярской скрепки П-образную скобу в отверстия (фото.12). Опустите П-образную скобу до самой поверхности стёрки.

Загните выводы П-образной скобы  в разные стороны (фото.13). После сгиба  выводы(1) скрепки должны расположиться в канавке стёрки. Сгиб лучше проводить монтажными плоскогубцами.

Оденьте на мигающий светодиод чёрную трубочку для того, чтобы постороннее боковое излучение (свет ламп, солнце и т.д.) не мешало работе сенсора (фото.14). Когда все перечисленные операции будут выполнены приёмная часть (модуль) будет готова.

Сборка приёмной части модуля закончена, переходим к сборке передающей части лазерного сенсора. Подготовьте стандартную лазерную указку малой мощности. Её можно приобрести в газетном киоске. 

Как видно из фото.15 лазерная указка расположена и закреплена на специальной опоре (2). А включать и выключать лазерную указку можно с помощью кольцевого выключателя(1).

  Сначала изготовьте кольцевой выключатель(1). Для его изготовления возьмите тонкий картон, по чертежу (фото.16) вырезайте прямоугольник. Оберните этим прямоугольником корпус лазерной указки, затем изолируйте изоляционной лентой. Изоляционная лента не позволит развернуться полоске из картона. Кольцо должно свободно перемещаться по корпусу указки.

Как с помощью кольца включать и выключать лазерную указку? Просто передвиньте его по корпусу указки. Если кольцо передвинуть на кнопку, то она будет зафиксирована корпусом кольца и останется в нажатом положении (фото.17). Чтобы выключить указку достаточно сдвинуть кольцо в обратную сторону (фото.18).

По чертежу (фото.19) изготовьте опору из тонкого картона. Далее раскрутите заднюю крышку батарейного отсека лазерной указки и колпачок в передней части указки. Установите указку в отверстия в опоре и закрутите обе крышки. После закручивания крышек указка будет надёжно зафиксирована в опоре.
 

6.НАСТРОЙКА И УПРАВЛЕНИЕ ЛАЗЕРНЫМ СЕНСОРОМ.

Расположите калькулятор так как, чтобы были хорошо видны цифры на индикаторе. Установите светодиод-датчик и лазерную указку напротив друг друга. Вам также потребуется непрозрачная линейка, которую вы будете использовать для пересечения луча.

Сначала добейтесь точного физического попадания лазерного луча на корпус мигающего светодиода. Калькулятор включать пока не нужно. После того как луч лазерной указки будет попадать на светодиод можно приступать к запуску режима подсчёта.


ЗАПУСК ЛАЗЕРНОГО СЕНСОРА

• Перед включением лазерной указки калькулятор нужно подготовить следующим образом.  Включите калькулятор и последовательно нажмите клавиши:   1+=    Каждая из клавиш должна быть нажата только один раз! Набирая приведённую последовательность вы переводите калькулятор в режим подсчёта с увеличением показаний на единицу.
  

• Теперь можно включить лазерную указку. При точной настройки луч лазера должен оказать влияние на светодиоде и изменить показания на табло калькулятора на единицу. После этого на табло показание станет равно 2.
  

• Теперь чтобы подсчёт шёл с нуля, не выключая указку временно закройте её луч рукой. Нажмите на калькуляторе кнопку НОЛЬ.  

• Уберите руку и используйте предмет для тестирования собранного лазерного сенсора. При каждом пересечении показания на табло будут меняться на единицу. Таким образом будет происходить подсчёт количества пересечений.

ВНИМАНИЕ! Пока лазерный луч попадает на мигающий светодиод, клавиатура блокируется и нажатие кнопок 1+= ни к чему не приведёт! Закройте луч лазера на время рукой и тогда клавиши будут разблокированы!


Если подсчёт пересечений не работает, то проверьте следующие возможные варианты неисправностей:

-если лазерная указка светит слабо (указка неисправна или необходимо заменить батарейки);
-нет физического попадания лазерного луча на корпус светодиода (выполните подстройку);
-неверно выполняете приведённую последовательность запуска калькулятора(ошибка!);
-на место мигающего светодиода в корпусе 3мм был установлен мигающий в корпусе 5мм(это ошибка!);

Возможно неверное подключение мигающего светодиода. В этом случае перепаяйте мигающий светодиод наоборот и снова проверьте работоспособность сенсора. Как показали эксперименты качество работы сенсора напрямую зависит от качества работы лазерной указки, а так же точности попадания (юстировки) луча на корпус светодиода.

Сборка окончена!