M I N I P R O J E K T Y
Wspólną cechą układów opisywanych w dziale "Miniprojekty" jest łatwość ich praktycznej
realizacji. Na zmontowanie i uruchomienie układu wystarcza zwykle kwadrans. Mogą to być
układy stosunkowo skomplikowane funkcjonalnie, niemniej proste w montażu i uruchamianiu, gdyż
ich złożoność i inteligencja jest zawarta w układach scalonych. Wszystkie projekty opisywane w
tej rubryce są wykonywane i badane w laboratorium AVT. Większość z nich wchodzi do oferty
kitów AVT jako wyodrębniona seria  Miniprojekty o numeracji zaczynającej się od 1000.
Oświetlacz noktowizyjny do kamery wideo
- widzimy niewidzialne
Układy umołliwiające ły plan zdj�ciowy? Teo-
Co robi szczur
widzenie w ciemnościach, retyzowanie nic by tu
w całkowitej,
zobaczenie niewidzialnego, nie dało i dlatego prze-
absolutnej ciemności?
są tymi, o kt�re bardzo cz�s- prowadzone zostały pr�-
To oczywiste: ta�czy
to dopominają si� nasi Czy- by, kt�rych rezultaty
walca z wybranką
telnicy. Trudno nawet poli- przeszły najśmielsze
swego serca! Kłamstwo?
czyĘlistyz prośbami o skon- oczekiwania.
ByĘ mołe, ale struowanie noktowizora, kt�- Do test�w były uływa-
ry m�głby znale�Ę zastoso- ne diody firmy KING-
spr�bujcie mi
wanie np. przy badaniach BRIGHT typu L-53SF4C i L-
udowodniĘ, łe kłami�!
przyrodniczych. Jak dotąd 53F3C. Poniewał rezultaty
Przecieł m�wimy
układ taki nie został zapro- dlakałdegoz typ�w diodby-
o szczurze
jektowanyw Pracowni Kon- ły nieco r�łne, w tab. 1 po-
pozostającym
strukcyjnej AVT, a to z bar- dajemy skr�coną charakte-
w absolutnej dzo prozaicznej przyczyny: rystyk� tych element�w.
niemołliwości zakupu odpo- Juł pierwsze pr�by wyka-
ciemności i jełeli
wiednich przetwornik�w. zały, łe do oświetlenia ma-
włączymy jakiekolwiek
Tak wi�c zbudowanie łego planu zdj�ciowego
widzialne światło, aby
noktowizora, kt�ry moglibyś- wielkości nie przekraczają- Po stwierdzeniu, łe dio-
zobaczyĘ co ten gryzo�
myzakładaĘ na oczyjak oku- cej wymiar�w kartki z zeszy- dyIRED doskonale nadająsi�
robi, to ciemnośĘ
lary (kt�ł nie pami�ta wspa- tu wystarczy ułyĘ kilku do zbudowania oświetlacza
przestanie byĘ
niałych scen z �Milczenia diod. Od razu teł pojawiły do kamery, przyszła pora na
owiec�, w kt�rych przest�p- si� problemy, kt�rych do dalsze eksperymenty. Pierw-
absolutna!
ca tropiony przez śliczną ko�ca nie udało si� usunąĘ. szym i jednocześnie najwał-
Dajmy jednak spok�j
agentk� FBI, uływał właśnie Ale po kolei. Najpierw opo- niejszym była pr�ba impul-
tej scholastyce.
takiego urządzenia) odkłada- wiedzmy o tym, co udało si� sowego zasilania diod. Kilka
Dostarczamy
my na p��niej. Na razie zaj- zrobiĘ i co mołna wykorzys- diod zostało połączonych ze
Czytelnikom EP
miemy si� czymś prostszym: taĘ, a p��niej powiemy sobą r�wnolegle i zasilanych
narz�dzie, kt�re
układem, do kt�rego mołe- o trudnościach. z kolektora tranzystora stero-
pozwoli udowodniĘ my nabyĘ cz�ści za niewiel- Zdecydowanie najlepsze wanego z generatora o cz�s-
ką kwot�, w kałdym sklepie rezultaty uzyskano z dioda- totliwości ok. 20kHz. Po
jednemu z redaktor�w
z podzespołami elektronicz- mi typu L-53F3C, co wydaje wzrokowej ocenie "siły"
tego pisma, łe z tym
nymi. si� świadczyĘ o tym, łe ka- światła (oczywiście przez
szczurem to przesadził,
Wsp�łcześnie produko- mera �lepiej widzi� podczer- wizjer kamery) kolektor tran-
bo bez światła
wane diody IRED dysponują wie� o wi�kszej długości fa- zystora zasilającego diody
widzialnego mołemy
chyba dostateczną mocą, aby li, bardziej zbliłonej do za- zostałzwarty do masy. Diody
zobaczyĘ co on robi. za ich pomocą oświetliĘ ma- kresu światła widzialnego. zacz�ły od tej pory świeciĘ
światłem ciągłym. Okazało
si�, łe - oceniana wpraw-
dzie subiektywnie - jasnośĘ
obrazu w wizjerze prawie si�
nie zmieniła.
Tak wi�c dowiedzieliśmy
si� dw�ch rzeczy: łe zbudo-
wanie oświetlacza noktowi-
zyjnego dokamery wideojest
w pełni mołliwe i łe mołe-
my zastosowaĘ impulsowe
zasilanie diod, co pozwoli
na znaczna oszcz�dnośĘ
energii. Ta druga mołliwośĘ
ma szczeg�lne znaczenie
przy zasilaniu oświetlacza
przenośnego, zamontowane-
go na kamerze wideo,
a zasila-
Rys. 1.
Elektronika Praktyczna 3/98
73
73
M I N I P R O J E K T Y
bilizowanym. Do pracy sta-
Tabela 1. WYKAZ ELEMENTÓW
cjonarnej najlepiej zastoso-
Typ diody Materiał Długość Obudowa Siła Kąt
Rezystory
waĘ zasilacz sieciowy, nato-
fali światła świecenia
miast przy pracy w terenie R1..R11: 30&!/0,5W
L-53SF4C GaAlAs 880 nm przezr. Ok. 1mW/cm2 30o (np. podczas wykonywania R12: 220&!
L-53F3C GaAs 940 nm przezr. Ok. 1mW/cm2 30o
zdj�Ę przyrodniczych) moł-
R13, R14: 75k&!
na zastosowaĘ zasilanie z 8
Kondensatory
nego z baterii lub akumula- co zmniejszyĘ kąt widzenia akumulatork�w NiCd lub
C1: 220�F/16V
tor�w. obiektywu. Natomiast obraz w ostateczności z baterii R20
C2: 100nF
Zdobyte doświadczenie w naszej kamerze przemysło- w tej samej liczbie. Pob�r
C3: 4,7nF
pozwoliło na skonstruowanie wej był doskonale oświetlony prądu przez układ wynosi
C4: 10nF
prototypu układu, kt�ry prze- w kole wpisanym w prostokąt maksymalnie ok. 500mA,
Półprzewodniki
szedł wszystkie stosowne kadru, natomiast w rogach przy napi�ciu zasilania
D1: D55 IRED (patrz opis)
pr�by, potwierdzając swoją obrazu siła światła nieco ma- 12VDC.
ułytecznośĘ. Układ umołli- lała. Mołna temu zaradziĘ na IC1: NE555
wiał swobodne filmowanie trzy sposoby: Montał i uruchomienie T1: BD911 lub podobny
nawet w bardzo dułych po- - zakładając do kamery obiek- Na rys. 2 przedstawiono
Różne
mieszczeniach. Nieco gorzej tyw o dłułszej ogniskowej, rozmieszczenie element�w
S1 włącznik dz
wigienkowy
wyglądała sprawa ze zdj�cia- - zmieniając ogniskową stan- na płytkach drukowanych
Kompletny układ i płytki
mi plenerowymi (brak odbi- dardowego obiektywu za oświetlacza (widoki ściełek
drukowane są dost�pne
cia światła od ścian), ale i tu pomocą ujemnej soczewki znajdują si� na wkładce we-
w AVT pod oznaczeniem
uzyskaliśmy zadawalające re- nasadkowej. Poniewał pra- wnątrz numeru).
AVT-1175.
zultaty. Ocena pracy układu cujemy ze światłem mono- Na pierwszej płytce zo-
w plenerze była dośĘ trudna, chromatycznym, pogorsze- stały umieszczone wszystkie
poniewał nie istnieje całko- nie jakości obrazu po diody IRED, a na drugiej po- dy w czterech narołnikach
wicie ciemne miejsce w tere- zastosowaniu soczewki nie została cz�śĘ układu. Płytki płytki, lutując jedynie po
nie otwartym, nawet przy po- powinno byĘ zbyt rałące, zostały dokładnie zwymiaro- jednej n�łce kałdej z diod.
chmurnym niebie. - ustawiając oświetlacz nie- wane podobudow�typu KM- Nast�pnie naleły włołyĘ
Teraz naleły powiedzieĘ co za kamerą, co jednak 48N i mogą zostaĘ w niej za- w otwory w punktach lutow-
par� sł�w o uzyskiwanym mołe w pewnym stopniu mocowane zamiast płyty niczych wszystkie pozostałe
obrazie. Jest on oczywiście zmniejszyĘ intensywnośĘ czołowej, co pozwala na łat- diody i po ułołeniu pakietu
monochromatyczny, o nie- oświetlenie planu. we wykonanie urządzenia na gładkiej powierzchni
bieskawym odcieniu, nieco Mołna takłe poekspery- o zadawalających walorach przylutowaĘ po jednej n�łce
innym nił obraz z noktowi- mentowaĘ z ustawieniem estetycznych. pozostałych diod. Ostatnią
zora. Szczeg�ły są doskonale diod na płycie czołowej Montał wykonujemy czynnością tego etapu mon-
widoczne, natomiast kamera oświetlacza. Pr�by takie nie w typowy, wielokrotnie juł tału b�dzie wyr�wnanie sze-
wideo miała wyra�ne kłopo- były wykonywane, ale mołna omawiany na łamach EP reg�w diod i przylutowanie
ty (przy testach z kamerowi- sądziĘ, łe ustawienie diod spos�b, rozpoczynając od wszystkich ich n�łek.
dem) z automatycznym usta- w formie �wachlarza� o ką- element�w najmniejszych. Po zmontowaniu oby-
wieniem ostrości. Trudno cie rozwarcia ok. 90O powin- Jedyną odrobin� trudniejszą dw�ch płytek, naleły pod-
jednoznacznie stwierdziĘ, co no poprawiĘ nieco r�wno- czynnością b�dzie wlutowa- jąĘ decyzj�, jak połączyĘ je
powodowało ten efekt. Naj- miernośĘ oświetlenia planu. nie w pierwszą płytk� 55 ze sobą. Mołna zmontowaĘ
prawdopodobniej przyczyną diod IRED. Najlepiej zrobiĘ je �plecami�, czyli stronami
było to, łe obiektyw był ko- Opis działania układu to, przestrzegając nast�pują- lutowania do siebie, lub teł
rygowany wyłącznie na Schemat elektryczny cej kolejności montału: naj- połączyĘ płytki ułołone
światło widzialne, a usta- oświetlacza został pokazany pierw wlutowaĘ cztery dio- w jednym kierunku. W kał-
wienie ostrości przy zdj�- na rys. 1. Wszystkie diody
ciach w podczerwieni jest IRED zostały połączone sze-
nieco inne, nił przy świetle regowo - r�wnolegle, w jede-
widzialnym. Jeśli chodzi naście grup po 5 diod kałda.
o walory artystyczne obrazu, Prąd płynący przez diody
to są one godne najwyłszego jest ograniczany za pomocą
połałowania. Ale nie o efek- rezystor�w szeregowych
ty artystyczne nam przecieł R1..R11.
chodziło, ale o prostą rejes- Takie połączenie diod
tracj� rzeczywistości! umołliwia zasilanie oświet-
Na zako�czenie tego lacza ze �r�dła o stosunko-
przydługiego wywodu po- wo niskim napi�ciu. Diody
wiedzmy par� sł�w o sygna- są włączane za pomocą tran-
lizowanych juł kłopotach. zystora T1, kt�rego baza jest
Spowodowane one były wąs- sterowana przebiegiem pros-
kim kątem świecenia diod tokątnym z wyjścia genera-
IRED, wynoszącym ok. 30O. tora, zbudowanego z wyko-
Tymczasem najcz�ściej uły- rzystaniem popularnego
wanym kątem widzenia układu NE555 - IC1. Cz�stot-
obiektywu - tak kamery, jak liwośĘ pracy tego generatora
i aparatu fotograficznego - jest określona wartością re-
jest kąt 90O, zbliłony do kąta zystancji R13 i R14 oraz po-
widzenia oczu człowieka. jemnością C3 i z wartościa-
Podczas filmowania kamerą mi podanymi na schemacie
wideo ten problem nie był wynosi ok. 300Hz.
szczeg�lnie dokuczliwy, po- Układ mołe byĘ zasilany
niewał zawsze mołna w niej, napi�ciem stałym o wartości
za pomocą transfokatora, nie- 9..12VDC, niekoniecznie sta-
Rys. 2.
Elektronika Praktyczna 3/98
74
M I N I P R O J E K T Y
dym wypadku do połącze- Tak zmontowany pakiet W układzie prototypo- 30&!. Jednak w takim przy-
nie płytek potrzebne nam mołemy, bez konieczności ja- wym zastosowano rezystory padku mołe okazaĘ si� ko-
b�dzie 12 odcink�w sreb- kiekolwiek mocowania, umieś- ograniczające prąd płynący nieczne wyposałenie tran-
rzanki lub w ostateczności ciĘ we wn�trzu obudowy KM- przez diody IRED o wartości zystora T1 w niewielkiradia-
miedzianego drutu. Łączy- 48N. W obudowie pozostanie 68&!. Gdybyjednakkomuśza- tor. Wzmianka, łe zmonto-
my ze sobą punkty A..L jeszcze ilośĘ miejsca w zupeł- lełało na uzyskaniu jeszcze wany układ nie wymaga ład-
i A'..L' tak, aby płytki zna- ności wystarczająca na wi�kszego nat�łenia świat- nej regulacji ani uruchamia-
jdowały si� w odległości ok. umieszczenie dw�ch koszycz- ła, to mołna zastosowaĘ re- nia jest chyba zb�dna.
1 cm od siebie. k�w z akumulatorkami R6. zystory o wartości nawet Zbigniew Raabe, AVT
Elektronika Praktyczna 3/98
75