Спирограф на микроконтролер PIC16F84
В хода на по-нататъшното подобряване на дизайна беше решено да се следва пътя на автоматизиране на процеса на управление на двигателя. Тук влизат в действие микроконтролерите. За контролната верига беше използван микроконтролерът PIC16F84, който дълго време лежеше на нощното шкафче, а познат радиолюбител изпрати фърмуера (за което много му благодаря). Регулирането на честотата на въртене на двигателите се извършва с помощта на широчинно-импулсна модулация (PWM). Схемата се оказа много лесна за сглобяване и не съдържа оскъдни части, работи от първия път.
Като източник на лазерно лъчение беше използвана най-евтината лазерна показалка (но предварително избрана от дузина показалки според максималната яркост на сиянието). За захранването му беше сглобен двутранзисторен стабилизатор на ток (а именно ток, а не напрежение). Поради факта, че веригата използва колекторни двигатели, които също работят с PWM, беше необходимо да се вземат допълнителни мерки за защита на лазерния излъчвател. Използван е захранващ филтър. За производството му е използван феритен пръстен с диаметър
20мм, на който се навива телта PEL-0.5 до запълване на прозореца. Този филтър трябва да бъде включен преди стабилизатора на тока. Цялата верига трябва да бъде щедро осеяна с байпасни кондензатори. Трябва да се отбележи, че лазерният диод в тази схема е най-капризният елемент. Всякакви пренапрежения на тока, повишен ток или статично електричество незабавно причиняват влошаване на излъчвателя.
В схемата на токовия стабилизатор е необходимо да изберете резистора R* според консумацията на ток на лазерния диод. Може да се изчисли по формулата I=0,6/R*. Определя се консумацията на ток на лазерния диодкогато включите лазерната показалка от стандартен източник на захранване, т.е. от три "таблета". Преди да свържете лазера към стабилизатора, трябва да настроите мултиметъра на ток и да свържете накъсо изхода на токовия стабилизатор с този мултицет, т.е. включете го вместо лазера. Ако мултиметърът показва безопасен ток, тогава можете да свържете лазера. В случай, че се използва по-скъп показалец (от
$10) или готов лазерен модул, тогава стабилизатор на ток не е необходим, т.к. те вече съдържат верига за стабилизиране на изходната мощност. Въпреки че все още е необходим RF филтър за надеждна работа. Спирографът се поставя върху малко парче пластмаса. Отдясно е платката на контролера, в близост до нея е вертикално монтирана платка с RF филтър за мощност и токов стабилизатор.
За съжаление, не съм запазил файла на фърмуера за контролера, но има изходен код в асемблера. Изтеглете тук. За да получите файла с фърмуера, трябва да изтеглите безплатния асемблер MPASM от уебсайта на MICROCHIP и да преведете този източник. За програмиране е използван най-простият програмист за COM порт от типа JDM / Ludipipo. Предпочитам да кача фърмуера с безплатната програма ICProg. Той има доста удобен за потребителя интерфейс, който може да бъде намерен чрез всяка търсачка без никакви проблеми. Получените ефекти могат да бъдат направени по-изразителни, ако добавите възможността за произволен избор на ефекти към контролната програма, както и възможността за запис на стойностите на скоростите на двигателите в енергонезависимата памет на кристала за незабавно извикване на всеки ефект.