Etiquetas láser DIY, preguntas sobre seguridad y modulación

Así que estoy tratando de construir un juego de etiquetas láser para algunos amigos, me preguntaba un par de cosas

  1. Seguridad: estoy usando láseres rojos de 5 mW de Aliexpress. No tengo una hoja de datos para los láseres, por lo que me preguntaba si había alguna forma de asegurarme de que son seguros para su uso, aunque un google superficial dice que probablemente estará bien. Planeo conducirlos con un controlador de par uln2803/generic darlington y una batería de 9V, junto con un attiny/arduino/atmega8. La otra alternativa sería usar IR y algún tipo de sistema de lentes, pero eso podría ser más costoso ya que no sé dónde podría comprar lentes apropiados.

  2. ¿Hay alguna forma de modular la salida del láser? Quiero que sea un juego basado en equipos y para evitar muertes en equipo. Pensé en modular códigos específicos del equipo, como cómo funcionan los controles remotos de TV. ¿Es esto factible? No sé mucho sobre la modulación.

¿No es prevenir muertes de tu propio equipo como jugar en modo fácil? A menos que estés creando el juego para niños muy pequeños, no dispararles a tus propios muchachos debería ser solo otro desafío del juego.
"Estoy usando láseres rojos de 5 mW de Aliexpress" + "No tengo ninguna hoja de datos para los láseres" = Básicamente no tienes idea de lo que los láseres producirán realmente. Puede ser de 5 mW en cierta longitud de onda, pero puede ser mucho más, y fácilmente puede haber grandes cantidades de cada salida en la región infrarroja, simplemente no tienes idea. Si la seguridad es una preocupación (¡lo que debería ser!), Deshazte de los diodos láser y opta por IR (o al menos obtén láseres de menor potencia de una fuente confiable con hojas de datos completas).

Respuestas (2)

La mejor seguridad está siempre en luz visible.

Un láser visible es más seguro que uno infrarrojo de la misma potencia, lo mismo ocurre con la luz sin láser (LED normal, Incandescente, Fluo), ya que su ojo reaccionará a la luz visible y activará un reflejo para minimizar la apertura de la lente (cierre). o iris u ojo). Por supuesto, los láseres muy potentes emiten demasiada energía en el tiempo que tarda el ojo en cerrarse, razón por la cual se estableció el límite del láser rojo comercial de 5 mW. Eso está por debajo de ese punto.

Dicho esto, cuando se compara un láser con un tipo de luz normal, es más fácil que un láser sea una "amenaza" para la salud, pero si usa una tonelada de LED IR para entregar 50 mW de luz en un punto de 0,5 mm, todavía está entregando los niveles de energía que pueden sobrecargar o dañar la retina. Entonces, de alguna manera, es un poco como un hombre de paja.

La razón principal por la que las personas optaron por el LED IR en lugar del láser en el pasado es simplemente porque un láser rojo es visible y un LED IR no, donde un láser IR sería demasiado peligroso ya que no ofrece una respuesta ocular. Para que haya reglas sobre no permitir el uso de láseres rojos por seguridad, sería necesario incluir un medidor de potencia y convergencia para todas y cada una de las aplicaciones IR. Usar un láser rojo es simplemente "aburrido" desde el punto de vista de un juego de guerra, porque en un salón lleno de humo todos pueden trazar la línea para ver dónde te escondes.

Si desea el sistema de etiquetas más divertido, pero más seguro posible, está bien que elija un par de LED IR que combine con lentes "económicos" de cualquier punto de venta en línea que pueda pensar y simplemente pruebe el rango con eso. Incluso puede ver la convergencia del haz en una cámara nocturna barata con sus propios LED IR apagados. Eso debería ser fácil de comprar o pedir prestado por casi nada de dinero.

Si aún desea usar láseres, pero con la salida de luz más baja posible, puede forzar un módulo láser a un funcionamiento subóptimo para que disminuya su potencia de salida yendo al límite de su voltaje de suministro especificado. Para la mayoría de los módulos baratos, la ruta de 5 mW -> 0,5 mW estará en el área de suministro de 3,5 V -> 2,5 V, sería mi expectativa. Puede ajustar lentamente el suministro para cada configuración construida hasta justo después de que sea lo suficientemente brillante como para ser "detectable a 100 m".

-- No espere mucho más de 100 m con un láser, ya que apuntar será un problema sin óptica de alcance con un punto tan pequeño. Otra razón más para no querer láser. Si su sensor es de 2 mm, el punto de 1 mm, a una distancia de más de 100 m, debe tener una precisión de una centésima (estimación de la parte superior de la cabeza) de un dergee para que se registre, mientras que con un punto que se ensancha ligeramente con la distancia puede hacerlo " más fácil" golpear el sensor.


Se puede modular cualquier fuente de luz de respuesta rápida. Las fuentes de luz rápida son los LED, los láseres y ciertos tipos de descarga de gas. Con un módulo láser completamente construido, es posible que las capacitancias internas de la potencia actúen como un filtro, obligándolo a usar una modulación de un solo rango de kHz. Si no tienes suerte, incluso podría forzarte a los 100 de Hz, lo que sería molesto para los jugadores que se mueven rápidamente. Entonces, nuevamente, los módulos de láser rojo preconstruidos pueden ser menos preferibles a los LED IR por razones de juego.

Básicamente, puedes modular la luz de la forma que quieras. Muchos juegos de etiquetas envían un valor estándar de 8 bits una y otra vez, generalmente en una señal de tipo RS232, modulada con una frecuencia más alta. Muchos microcontroladores de "gama superior" de hoy en día son compatibles con todo listo para usar, ya que así es como funciona IRDA y es básicamente un esquema probado. Hay frecuencias estándar, como el control remoto de TV o IRDA, para las cuales se pueden tener sensores de filtrado automático (¿serie Samsung SHA?). Si desea apoyar a una comunidad internacional de jugadores que a veces se reúnen, incluso puede iniciar una especie de esquema de "identificación única" con un número de 128 bits, de modo que siempre pueda ver quién disparó a quién y cuándo, pero eso tal vez lo tome un tiempo. ¿un poco lejos?

Para tener en cuenta las condiciones de falla, preferiría simplemente colocar un filtro frente al láser que intentar reducir el voltaje de suministro del láser. O simplemente extienda el rayo a unos 25 mm de diámetro (y asegúrese de que el rayo diverja) antes de que salga del arma, de modo que solo una fracción del rayo pueda alcanzar el ojo de alguien.
@ThePhoton punto justo. Para ser honesto, nunca compro módulos completos para nada que necesite algún nivel de confiabilidad, pero ese es un tipo con presupuestos "enormes" (en comparación).

Respuesta:

  1. Todos los sistemas de etiquetas láser comerciales y de aficionados que he visto utilizan LED infrarrojos como fuente de luz y una lente convexa simple (una lupa o similar) para enfocar. Los rangos de más de 200 m se pueden lograr fácilmente de esta manera. El grupo con el que juego prohíbe específicamente los láseres por razones de seguridad. Algunos equipos comerciales tienen láseres de clase I de usuario, pero solo para apuntar: la señal sigue siendo IR.

  2. Sí, la salida puede, y debe, modularse. Como mínimo, el sensor debe poder distinguir entre un golpe y la luz solar normal o las luces fluorescentes. Si desea algo más sofisticado, considere la modulación de código de pulso o la modulación de ancho de pulso. El grupo con el que estoy actualmente está cambiando a un sistema PWM para permitir la transmisión de datos en lugar de una simple señal de "golpe".