Добавление автоматического отключения питания к регулятору коллиматорного прицела

Коллиматорный прицел или «красная точка» является популярной категорией средств прицеливания/ наведения, которое находит применение в астрономии, стрельбе из лука, стрельбе из огнестрельного оружия т. д. В коллиматорном прицеле свет источника – обычно сверхяркого красного светодиода – отражается от изогнутого прозрачного оптического (отражающего) элемента, через который вы видите цель. В результате изображение светодиода (красная точка) накладывается на изображение цели, указывая, таким образом, на точку прицеливания. Коллиматорный прицел имеет ряд преимуществ перед телескопическими и открытыми прицелами, включая быстрое и интуитивно понятное обнаружение цели и широкий угол обзора.

Эта простая схема автоматически регулирует яркость красной точки в коллиматорных прицелах.
Рисунок 1. Эта простая схема автоматически регулирует яркость красной точки
в коллиматорных прицелах.

Для достижения наилучших характеристик интенсивность источника светящейся красной точки должна хотя бы примерно соответствовать уровню освещенности цели. Если источник слишком тусклый, точка прицеливания теряется на фоне яркой цели, а если слишком яркая, пятно «расползается», закрывая точку прицеливания и делая точное наведение затруднительным или невозможным. Хотя ручная регулировка яркости точки работает, она отвлекает от быстрых и интуитивно понятных действий по обнаружения цели с помощью красной точки, что делает автоматическую регулировку более предпочтительной. Такая схема автоматической регулировки была продемонстрирована в статье, впервые опубликованной в EDN почти 19 лет назад [1], но там еще оставалось место для некоторых улучшений.

Чтобы оценить эти улучшения, давайте сначала посмотрим на исходную схему, показанную на Рисунке 1. Фототранзистор Q1 определяет уровень освещенности цели и использует его для автоматической регулировки тока светодиода и интенсивности подсветки, поддерживая при этом практически неизменный размер точки в широком диапазоне уровней внешней освещенности. Потенциометр R1 делит фототок IP фототранзистора Q1 между драйвером светодиода Q2 и транзистором смещения Q3 (включенным диодом). Положение движка потенциометра R1 определяется один раз в процессе калибровки после сборки схемы и задает соотношение между током драйвера светодиода IL и интенсивностью окружающего света. Поскольку световой экран совмещен с прицелом и примерно повторяет его поле обзора, фототранзистор Q1 получает репрезентативное среднее значение уровня освещенности цели. В результате однократная калибровка R1 даст гарантию, что видимая яркость точки будет оставаться относительно постоянной в широком диапазоне уровней падающего света.

Оригинальная конструкция успешно использовалась с момента ее разработки 20 лет назад. Но мало какая старая лилия не выиграет от новой позолоты.

Одним из недостатков оригинальной конструкции является необходимость установки на объектив непрозрачной крышки, которая должна закрывать входной световой порт, когда он не используется. Это необходимо, чтобы избежать преждевременной разрядки батареи, если прицел долго находится под ярким светом. Конечно же, можно добавить простой ручной выключатель, но польза от него будет только в том случае, если вы не будете забывать его использовать, а забыть очень легко. Автоматическое решение обеспечивает показанная на Рисунке 2 усовершенствованная схема, в которую добавлен КМОП таймер отключения питания, отсоединяющий батарею после одного часа бездействия.

В усовершенствованной схеме есть КМОП таймер отключения питания, отсоединяющий батарею после одного часа бездействия.
Рисунок 2. В усовершенствованной схеме есть КМОП таймер отключения питания, отсоединяющий
батарею после одного часа бездействия.

Основу таймера составляет почтенная (ладно, древняя) КМОП микросхема с металлическим затвором 14-разрядного двоичного счетчика/ генератора 4060B. Входные каскады 4060B образуют стробируемый генератор, в данном случае с периодом примерно 0.44 с, задаваемым цепью C2, D1, R4-R6. Выходной сигнал поступает на внутренний 14-разрядный двоичный счетчик устройства, который умножает период импульсов генератора на 8192, чтобы получить номинальное значение интервала включения 3600 с = 1 час. При включении питания 4060B сбрасывается высоким уровнем на выводе 12. Это устанавливает низкий уровень на выводе 3 (213), открывает транзистор Q4 (который подает питание на оптические схемы) и запускает генератор. После 8192 периодов импульсов генератора (1 час) логический уровень на выводе 3 становится высоким, выключая и транзистор Q4, и генератор.

В новой конструкции есть еще одно довольно новаторское усовершенствование: сенсорная площадка, реагирующая на сопротивление кожи, которая заменяет обычную кнопку запуска таймера отключения. Полоски медной ленты, которые служат сенсорной панелью, дешевле, чем кнопка, и обеспечивают упрощенный и высокоэргономичный пользовательский интерфейс. Кроме того, они могут быть легко интегрированы с луком, ружейным ложем или другим прицельным устройством, где установка механического переключателя была бы более сложной или неэстетичной.

  1. Datasheet Fairchild L14Q1
  2. Datasheet Texas Instruments CD4060B
  3. Datasheet ROHM RZM001P02
  4. Datasheet PanJit 1N5405

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 283
сейчас смотрят 6
представлено поставщиков 595
загружено
позиций
25 067 862