Интернет-журнал дачника. Сад и огород своими руками

Фототир из лазерной указки. Самодельный лазерный тир (видео)

Когда патроны практически не кончаются...

С появлением лазерных указок сделать фототир оказалось довольно просто, при этом особых проблем с дальностью несколько десятков метров не существует. Применение подобных игрушек может быть самое разнообразное, как в составе комплекса, так и по отдельности. Сначала думал установить подобную систему на радиоуправляемых моделях танков. В стволе танка можно установить лазер, а по периметру танка несколько датчиков. Если использовать две радиоуправляемые модели, то можно устроить настоящий танковый бой на поражение в уязвимые места. Но до такого изврата пока не дошел, а вот мишень с пистолетом реализовать удалось.

Идея

Широко распространенные фотодиоды хорошо реагирует на световой сигнал от лазерной указки даже при сопутствующем внешнем освещении, что позволяет легко организовать фототир. При этом никаких особых и дорогих деталей для создания не нужно, достаточно лишь немного времени , умелые руки и элементарные знания электроники, а также умение работать с паяльником. В свое время у меня завалялось несколько сотен интегральных схем 1006ВИ1, применение которых оказалось настолько универсальным и распространенным, что казалось бы из него вся электроника и состоит. Я уже применял таймер 1006 ВИ1 (555) для елочных поделок (), и буду продолжать применять, пока не закончится запас микросхем.

Состав

Вся схема состоит из четырех автономных блоков: А1 – источник импульсов лазера (пистолет ); А2 – фотодатчик со световой и звуковой индикацией (мишень – ); А3 – зарядное устройство для аккумуляторов и пистолета, и мишени ();, А4 – звуковой индикатор, дополнительный блок для удобства и эффектности ().

Схема пистолета (А1)

Основные функции пистолета – обеспечение формирование лазерного импульса короткой продолжительность с минимальным интервалом следования около 0,5 сек, а также формирование звукового сигнала в момент генерации импульса. Спусковым крючком для «выстрела» есть изменение положение переключателя SB1 из правого положения по схеме в левое (). В этот момент заряженный до напряжения около 3,75 В конденсатор С1 подключается к лазерной указке. Через лазерный светодиод проходит короткий импульс тока, в результате которого формируется короткий световой лазерный импульс, длительность импульса можно уменьшать, увеличивая сопротивление встроенного в лазерную указку токоограничительного резистора R1.

Одновременно с лазерной указкой к накопительному конденсатору С1 подключается мультивибратор, собранный на транзисторах VT1,VT2. Мультивибратор работает на частоте около 3 кГц и нагружен на динамическую головку ВА1 сопротивлением несколько десятков Ом через эммитерный повторитель на VT 3. В результате падения напряжения в процессе разряда С1 в динамике слышен звуковой импульс с изменяющейся частотой (что то вроде «Ф-и-и-ть»).

После отпускания спускового крючка пистолета SB1 переключается в правое по схеме положение и начинается процесс заряда конденсатора С1 через резистор R2, последний и определяет минимальный период перезаряда С1, а значит и минимальное время между «выстрелами». Так как при отпущенном спусковом крючке вся схема отключена от источника питания, то в ждущем режиме пистолет практически ничего не потребляет.

Конструкция пистолета (А1)

В качестве корпуса для размещения всех элементов схемы служит корпус пистолета 8-битной приставки типа «Денди» и т.п. От исходного пистолета остается только оболочка и контактная группа со спусковым крючком, а также фотодиод, который используется в мишени, как датчик попадания.

Схема мишени (А2)

7. Зарядное устройство можно применять для заряда аккумулятора как пистолета, так и мишени. Одного заряда хватает на несколько десятков часов непрерывной работы.

Стали известны базовые характеристики смартфонов iPhone 11, которые Apple выпустит в сентябре. Это весьма необычно для маркетинговой политики компании: по давно сложившейся традиции она анонсирует подробные спецификации непосредственно перед презентацией. Теперешние сведения о новинке стали известны в результате крупной утечки, информа... Читать дальше
  • Телефонные мошенники, стремящиеся получить доступ к чужим банковским счетам, изобретают все новые способы обмана. Причем наряду с технически сложными способами появляются и методики, основанные на психологии пользователя. Недавно в России стал набирать популярность новый способ войти в доверие к пользователю смартфоном и получить у нег...
  • В ближайшее время миниатюрный компьютер Raspberry Pi рискует утратить монополию на рынке одноплатных вычислительных устройств. Китайская компания Shenzhen Xunlong представила одноплатный Orange Pi Zero 2, призванный составить достойную конкуренцию детищу английских разработчиков из Raspberry Pi Foundation. Читать дальше
  • Технический прогресс так быстро меняет нашу действительность, что человечество вынуждено отправлять на свалку в прямом и переносном смысле то, что совсем ещё недавно было вершиной инженерной мысли, трендом в общественном мнении. Взять, к примеру, трехмерное телевидение. Телевизоры с поддержкой технологии 3D были весьма популярными. Эфф... Читать дальше
  • Rezvani Motors готовит к выпуску и уже презентовала свою новую модель - Rezvani Tank X. По сообщению New Atlas, это первый в мире гиперкар-внедорожник. Восьмицилиндровый, с совокупным объёмом цилиндров в 6,2 литра, двигатель внутреннего сгорания развивает мощность 840 лошадиных сил и крутящий момент 1180 Н*м. Читать дальше
  • В ведение

    Стрельба это хорошее годное увлечение, однако, практиковаться в стрельбе можно далеко не везде и не всегда, да и боеприпасы нынче дороги.

    Отчасти эту проблему можно решить холостой тренировкой, то есть, выполняя упражнения с незаряженным оружием и массо-габаритными макетами.

    В качестве тренировочного оружия успешно применяются пневматические копии боевых образцов оружия, стреляющие металлическим пулями и шарами 4.5 мм или пластиковыми шарами 6мм. Стрельба из пневматики на собственном дачном участке пока вполне допустима, однако даже это может быть опасно. Стрельба в квартире или доме опасна из-за возможности рикошета в стрелка и окружающих, может легко повредить обстановку жилища, раздражает домашних звуком и неизбежно появляющимся мусором от мишеней и пульками, разбросанными по всей комнате, сектор обстрела сильно ограничен и о переносе огня говорить сложно. В случае если все сделано «по уму» занимает довольно много места.

    Решить эти проблемы можно заменив пули на лазерные вспышки. Пятно лазера безвредно для предметов и людей (кроме глаз, осторожно с зеркалами!). Это позволяет использовать в качестве мишени любые предметы и тренировать перенос огня на все 360 градусов, можно даже войну устроить (лазертаг). Мусора от лазера не возникает, стоит вспышка лазера почти ничего. Выстрел можно сделать любой шумности, в том числе полностью бесшумным, в общем, и стрелки, и домашние пацифисты будут довольны.

    Использовать лазер для тренировок придумали довольно давно. Сейчас можно купить лазерные диоды отдельно или в составе устройств на их основе и сделать тренировочное оружие самому или купить готовое. Детские игрушки «лазерный тир» обычно состоят из пистолета и мишени, стоят не дорого, но имеют пугающий дизайн, не предусматривающий сходства с реальными пистолетами, обычно жуткое качества пластика, экстремально легкий вес и размер под грудного ребенка.

    Можно купить и серьезное заводское (полукустарное) лазерное оружие и даже лазерные стрелковые комплексы с интерактивными мишенями по типу компьютерной игры, но цены на эти изделия не радуют. Например, простой лазерный ПМ стоит 9 000 руб. (настоящий чуть дешевле). Лазерный Glock 17 стоит 17 000 руб. По этим ценам можно продавать их исключительно нашей армии, экономящей деньки только на солдатах.

    Для краткости дальнейшего изложения и однозначности понимания введем термины:

    ЛЦУ – лазерный целеуказатель, включается кнопкой, горит непрерывно, используется для прицеливания.

    ЛТ – лазер тренировочный – лазер, дающий короткую вспышку при нажатии на спусковой крючок, используется для тренировочной стрельбы.


    И так, если отбросить все опциональные свистелки и перделки получаем следующие требования к тренировочному лазеру:

      ЛТ должен давать короткую вспышку при нажатии на спусковой крючок.

      Вспышка должна быть в момент срыва шептала и удара бойка по капсулю, то есть тогда, когда должен был бы быть настоящий выстрел.

      Точка попадания лазера должна совпадать со средней точкой попадания оружия.

      Мощности лазера должно хватать дать заметное пятно на мишени для визуального контроля попадания.

      ЛТ должен легко устанавливаться на имеющееся оружие или встраиваться в оружие, используемое для тренировок.

    Общая схема реализации

    В моем варианте принципиальная электрическая схема ЛТ выглядит так:

    Необходимые элементы: Лазерный диод обозначен как лампочка, батарейка, конденсатор, кнопка-переключатель, провода и разъемы .

    Электрическая схема была смонтирована на макетной плате и показала себя вполне работоспособной.



    Батарейка крона 9В с регулятором напряжения на 5 В

    Конденсатор 22 мкФ 16В

    Кнопка-переключатель 6 пиновая (используется 3 пина).

    Лазерный диод


    Напряжение батарейки около 4.9 вольта (крона 9В с регулятором). 10 мкФ оказалось маловато – лазер плохо заметен. Емкость конденсатора в 22мкФ оказалась достаточной, включение второго конденсатора (общая емкость 44мкФ) не дало преимуществ, однако и хуже не стало. Характеристики конденсатора, диода и батареи видимо будут со временем падать, и возможно, стоит обеспечить некоторый запас более емким конденсатором (в качестве предположения).

    Для большей стабильности и если место позволяет можно взять батарейки с запасом по вольтажу и дополнить схему регулятором напряжения на 5В (например L7805 ). Кроме того регулятор позволяет запитать лазер от существующего, но неподходящего источника питания (батареи в AUG страйкбольных автоматах и пистолетах, подствольные фонари, прицелы).

    Скорость зарядки конденсатора (по крайней мере нового) достаточна для темповой стрельбы без визуально заметных изменений интенсивности вспышки лазера.

    Измерение длительности импульса лазера

    Взять фоторезистор, провод от наушников, спаять вместе, воткнуть в микрофонное гнездо компьютера, записать трек. «Выстрел» лазером по фоторезистору на аудиозаписи будет громким звуком, любой аудиоредактор отобразит его как всплеск на графике и покажет его длительность, а заодно и темп стрельбы, и разброс (или падение) мощности импульса лазера.

    Способ используется для определения реальной выдержки при ремонте старых фотоаппаратов.


    Реализация на пистолете

    Первой жертвой стал МР-651КС







    Лазер уютненько разместился над стволом, батарейку и конденсатор, особо не мудрствуя, запихал в гильзу 12к и прилепил под стволом термоклеем, с кнопкой пришлось повозиться - сделать вырез в спусковой скобе и прилепить в него кнопку термоклеем, приделать к спусковому крючку толкатель. Экстерьер пистолета от этого конечно не выиграл, но по мне это не особо большая проблема. Основная проблема, на мой взгляд, в отсутствии нормальной регулировки точки попадания лазера.

    В следующей версии решено:

    Добавить систему регулировки точки попадания лазера.

    В качестве батарейки использовать тактический фонарик.

    Добавить непрерывный режим работы лазера для использования в качестве обычного лазерного целеуказателя (ЛЦУ) и настройки.

    Таким образом, на пистолете будет навешано: фонарик, лазер, кнопки.

    Режимы работы навесного оборудования: только фонарик, ЛЦУ, ЛТ, фонарик с ЛЦУ, фонарик с ЛТ. Для совместной работы фонарика и лазера мощность лазера надо увеличить, иначе пятно будет очень бледным.


    Реализация на ружьях

    Для двуствольного ружья 12к была сооружена следующая схема:



    Фото 1 – Общий вид лазерной насадки отдельно



    Фото 2 – Общий вид на ружье



    Фото 3 – Батарейный блок и кнопка

    Звуки выстрелов пугают людей. Особенно соседей. Если бы не это обстоятельство, методы обустройства тира в квартире были бы предметом другой статьи. В этой же мы рассмотрим, как организовать тир с помощью специальных лазерных насадок.

    Лазерные насадки бывают двух видов:

    Выполненные в виде патрона:


    Вставляемые в ствол оружия:


    Первые вставляются в патронник и срабатывают от удара бойка по кнопке-капсюлю.

    Вторые вставляются в ствол и срабатывают от “сухого” удара бойка. Преимущества первых – цена, но при этом вам для каждого типа оружия нужен свой патрон.

    Преимущество вторых – более высокая точность, а также универсальность. Как правило, калибр лазерных насадок регулируется в некоторых пределах. Приобрести лазерную насадку можно на площадках электронной торговли – amazon, ebay.

    Совет: пробуйте поискать по словосочетанию “Laser trainer”.

    Кроме оружия, для функционирования тира также понадобится мишень. Мишени также можно разделить на два типа: со встроенным детектором и виртуальные. Рассмотрим подробнее каждый из них.

    Мишень со встроенным детектором представляет собой изделие, как правило, небольшого размера, по которому, собственно, производятся выстрелы. Выстрел детектируется фотоприёмником и подсвечивается с помощью светодиода. Вот образец такой мишени:

    Review: LaserLyte Laser Target

    К недостаткам такого типа мишеней можно отнести:

    Малый размер, невысокую точность определения выстрелов, жёстко заданный вид и размеры мишени, невозможность автоматизации процесса пристрелки и подсчёта очков. К преимуществам же можно отнести простоту развёртывания.

    Виртуальная мишень.


    Такая мишень обойдётся вам существенно дешевле, при условии, что у вас уже есть смартфон или планшет (довольно распространённый случай). Вам нужно всего лишь распечатать мишень, повесить её на стену и закрепить смартфон или планшет, направив камеру на мишень. Ну и перед этим установить специальное приложение, например, Laser Range.

    Laser Range party

    Преимущества тут очевидны – вы можете распечатать любую мишень (например, с портретом любого “горячо любимого” вами политика). Программа будет вести за вас учёт тренировок, включая подсчёт очков, точек попадания каждого выстрела и POI в целом. Также тут есть режим выстрелов по сигналу, с регулируемым диапазоном подачи зуммера. Ну и, конечно, можно похвастаться своими достижениями в социальных сетях.

    Популярным ребячьим развлечением стала нынче так называемая лазерная (световая) указка. Выпускаемая в качестве миниатюрного рабочего инструмента для преподавателей, лекторов и экскурсоводов, она привлекает дерзновенных почитателей научной фантастики возможностью поиграть в "гиперболоид инженера Гарина", выделяя остронаправленным световым лучом ту или иную деталь интересующего объекта на значительном расстоянии. К счастью, обходятся такие игры без негативных последствий, ведь в данных указках разрешается использовать лишь полупроводниковые лазеры или светодиоды (вариант, на который чаще всего и идут фирмы-изготовители) со встроенной оптикой, мощность излучения у которых не должна превышать 1 мВт. Увеличение концентрации световой энергии в чрезвычайно малом телесном угле может создавать, по мнению специалистов, определенную опасность для зрения - при попадании луча в глаз напрямую или после отражения от зеркальной поверхности.

    Обладателям лазерных указок можно приспособить их для интересной и вполне безопасной забавы - домашнего фототира. Световой импульс послужит аналогом пули, а приемником станет фотодатчик мишени. В случае попадания в цель появится электрический сигнал, который вызовет световой (совершенно безвредный) ответ - подтверждение меткого "выстрела".


    Минимальиая доработка, при которой лазерная указка превращается в "световое оружие" для фототира


    Принципиальная электрическая схема фотомишени

    Оружие фототира - лазерная (световая) указка, дополненная простейшим электрическим устройством включения и вмонтированная в готовый или самодельный макет пистолета, карабина и т.п. Когда такое оружие снято с предохранителя (замкнуты контакты SA1) и спусковая скоба не нажата (кнопка SB1 в разомкнутом состоянии), то электроэнергия, поступив от батареи питания GB1 через токоограничивающий резистор R1, максимально зарядит большеемкостный конденсатор С1. При фотовыстреле (нажатии на SB1) произойдет переключение и быстрый разряд С1 на лазерную указку А1. Последняя выдаст короткий импульс направленного света, который при попадании на фотодатчик вызовет ответную реакцию мишени (вспышку светодиода - индикатора поражения цели).

    Свечение лазерной указки в самодельном фототире - по убывающей интенсивности, в интервале разрядных напряжений на С1 от 4,5 до 3 В. После отпускания кнопки SB1 начнется "самозаряд" большеемкостного конденсатора, и примерно через три секунды световое оружие вновь готово к поражению мишени, где в качестве воспринимающего свет элемента применен фототранзистор VT1. От привычного биполярного полупроводникового триода последний отличает принципиально иное управление коллекторным током, когда результат достигается не изменением электрического смещения на базу, а ее освещением от внешнего источника, для чего в корпусе, защищающем кристалл, предусмотрено светопрозрачное окно.

    В исходном состоянии, когда тумблером БА1 на фотомишень уже подано питающее напряжение, а фототранзистор еще не освещен и заперт, с коллектора VT1 поступает так называемый высокий логический уровень (лог. 1) на вход 1 микросхемной ячейки 001.1 типа 2И-НЄ, образующей совместно с 001.2, конденсатором С1 и резистором Р!3 преобразователь сигнала. Входы 5 и 6 001.2 "заземлены" через ЯЗ, и лог.1 передается с выхода 4 этой ячейки ко входу 2 001.1, отчего на выходе 3 001.1 "дежурит" сигнал низкого уровня (лог.0), как и на входах 8, 9 и 12, 13 порогового звена 001.3, 001.4. Повинуясь логике работы данного устройства, на спаренных выходах 10, 11 микросхемы 001 будет сигнал высокого уровня, который подводится к базе транзистора VT2 (усилитель мощности, работающий в ключевом режиме) и запирает его.

    При метком "выстреле" световой импульс попадает в окно чувствительного VT1. Происходит отпирание фототранзистора. В результате - напряжение на его коллекторе (значит, и на входе 1 микросхемы 001) упадет до лог.0. Ячейка 001.1 переключится в другое устойчивое состояние, и на ее выходе появится высокий уровень. Этот сигнал моментально будет передан через незаряженный конденсатор С1 на входы 5, 6 ячейки 001.2, которая тут же переключится и с выхода 4 подаст лог.0 ко входу 2 D01.1. На выходе 3 останется лог.1, несмотря на прекращение воздействия светового импульса и восстановление низкого уровня на входе 1. Состояние ячеек DD1.1 и DD1.2 будет поддерживаться, пока не закончится заряд конденсатора. Все это время ячейки DD1.3, DD1.4 также остаются в переключенном состоянии, и лог.0 на их выходах позволяет удерживать транзистор VT2 открытым, создавая условия для ответного сигнала о попадании в цель - свечения полупроводникового индикатора HL1.

    Когда конденсатор С1 зарядится, то ток, проходящий через него и резистор R3, прекратится. Напряжение на входах 5, 6 DD1.2 упадет, и все устройство возвратится в исходное состояние. То есть длительность ответного сигнала о попадании в цель (свечения полупроводникового индикатора HL1) определяется номиналами С1, R3 и при соблюдении значений, указанных на принципиальной электрической схеме фотомишени, составляет примерно 2 с.

    Основное предназначение светодиода HL2 - сигнализировать о подключении мишени к источнику электропитания. С размещением этого индикатора (и, разумеется, самого фототранзистора) в центре "яблочка" появится возможность тренироваться и проводить соревнования на -меткость стрельбы в фототире, но уже по более строгим и сложным правилам. Например, в слабо освещенном помещении или даже в полной темноте, используя в качестве целеуказания зеленую "искорку" светодиода HL1. Красный "огонек" более мощного HL1 (индикатора попадания) можно расположить у края мишени.

    "Электроника" мишени, за исключением фототранзистора, светодиодов и выключателя питания, монтируется на псев-допечатной разрезной плате из односторонне фольгированного пластика.


    Псевдопечатная прорезная монтажная плат а фотомишени из фольгированного пластика

    В конструкции самодельного фототира с использованием лазерной указки в качестве основы "оружия" вполне приемлемы привычные и хорошо зарекомендовавшие себя постоянные резисторы МЛТ-0,25 и "переменник" СП-0,4 или их аналоги, микрокнопка КМ 1-1, конденсаторы К50-6 и К50-38, микротумблеры MT1-1. Питание фотомишени - от компактной 9-вольтной "Кроны" (если интенсивность тренировок сравнительно невелика; в противном случае не обойтись без более мощного источника, который можно, например, составить из двух последовательно соединенных батарей типа 3R12). Должную энергообеспеченность "лазерному оружию" способны гарантировать три гальванических элемента ААА (LR03), соединенные последовательно.

    Процесс отладки самодельного фототира занимает минимум времени и сводится лишь к установке требуемого уровня чувствительности световоспринимающего каскада переменным резистором R1 да к согласованию прицельного устройства с лучом применительно к удаленности фотомишени. Питание на указку во время такого согласования подается непосредственно от батареи GB1 с выключателем SA1.

    Похожие публикации