PROJEKTOR SA GRAFOSKOPOM I TFT MONITOROM Konstruktor Hasan

PROJEKTOR SA GRAFOSKOPOM I TFT MONITOROM Konstruktor: Hasan Helja, nastavnik Realizacija projekta: aprila 2008. godine Namenjeno vernim čitaocima sajta Cefix-a povodom mog predstojećeg rođendana, 10. jula - ima neka tajna veza sa Teslom! “NAJVEĆE ČOVEKOVO ZADOVOLJSTVO JE POSVETITI SE NEČEMU ŠTO MU NI U SNU NE DA MIRA” ( Iz zabeleški i spisa Nikole Tesle )

• Rad koji predstavljam je izuzetno složen i rezultat je duže pripreme u • teoretskom i praktičnom smislu. Radio sam ga pre nekoliko godina i, moram priznati, još uvek je aktuelan i vredan pažnje i izazova da se od gotovo ničega napravi nešto. To me podsetilo na jedno takmičenje iz naučnotehničkog stvaralaštva na Republičkoj smotri u Valjevu, kada je moj učenik, sada elektroinženjer, Sava Grković, napravio uređaj za precizno merenje gravitacije. Uradili smo ga zajedno od priručnog materijala, a taj uređaj danas, posle 10 godina od prestižnog takmičenja na kome je osvojeno prvo mesto iz elektronike, u školi gde radim služi kao moderno nastavno sredstvo. I ovaj projektor je našao svoju praktičnu primenu i urađen je sa minimalnim troškovima i danas veoma dobro služi. Svi postupci izrade praćeni su odgovarajućim slikama do svih potrebnih detalja kojima se obezbeđuje uspešnost neke nove gradnje. Pored velike preciznosti, važna je priprema i poznavanje osnova teorije elektrotehnike!

SVAKI POČETAK JE TEŽAK Tragajući za iskustvima i praktičnim rešenjima za konstrukciju projektora sa grafoskopom, primećujem da niko ne daje potpunu garanciju za uspeh. Kao glavni kamen spoticanja je TFT monitor, koje je dosta teško odvojiti od njegovog kućišta a da se nešto od žičanih veza ne pokida ili funkcionalno poremeti, jer se radi o veoma osetljivim spojevima koji se teško mogu produžavati, što je glavni problem kod nekih monitora. Zbog toga sam dobar deo vremena posvetio traganju za odgovarajućim TFT monitorom. Upotrebljen je očuvan polovan monitor koji je nabavljen putem oglasa. Drugi problem je, što se malo gde proizvode monitori od 15 inča, a to je relativno visoka stavka kod nabavke delova za konstrukciju. Nabavka starog grafoskopa nije problem, ali sam se, ipak, odlučio da njegovu sijalicu zamenim sa daleko jačom metal-halogenom lampom koja daje dosta svetlosti i ima duži vek trajanja ( oko 10 000 h ). Zbog većeg zagrevanja morao sam ugraditi nekoliko ventilatora, kao prvo, jedan veće snage za ubacivanje hladnog vazduha u podnožju kućišta, i to direktno na sijalicu da je ujedno hladi. Iznad sijalice sam ugradio dva ventilatora da izbacuju topli vazduh, a povrh toga i specijalno staklo koje zadržava toplotne zrake. Ispod stakla sam napravio kružni otvor kroz koji prolazi snop svetlosti od sijalice koja je fiksirana pri dnu metalnog kućišta.

KAKO ODABRATI ODGOVARAJUĆU KUTIJU? • Za kutiju sam se opredelio od starog grafoskopa koji je bio u dosta dobrom stanju. No, i pored toga, rešio sam da iz njega ama baš sve povadim i da se upustim u dosta komplikovanu gradnju drugačijeg, jačeg osvetljenja pomoću metal-halogene sijalice čija je snaga 400 -500 W, koja ima prigušnicu, starter i blok kondenzator. Njih sam smestio izvan kućišta na pogodnom mestu kutije u nekim džepovima, gde su se izvanredno uklopili. Žičane veze unutar kutije sam izveo silikonskim kablovima odgovarajućeg preseka. Kablove sam koncentrisao po granama, vodeći ih po rubovima unutrašnjosti metalne kutije. Sa strane sam izbušio otvore za ventilator koji ubacuje svež vazduh direktno na stakleni balon sijalice.

VENTILATORI ZA ODVOĐENJE TOPLOG VAZDUHA • Pošto je jedan od problema zagrevanje unutrašnjosti kutije, to sam uspešno rešio ugradnjom dva ventilatora iznad sijalice koji su odbacivali toplotu sa dve suprotne strane. Upotrebio sam kulere za računar, s tim što se mora voditi računa o naponu njihovog napajanja, koji mora da se kreće oko 12 V. Da bih bio potpuno siguran, u jedan fabrički ispravljač sam ugradio regulator napona T 7812 koji daje struju jačine do 1 A, a njime sam obezbedio stabilno napajanje 4 ventilatora.

KAKO USMERITI SNOP ZRAKA BEZ RASIPANJA? • Iznad sijalice sam napravio kružni otvor, vodeći računa o geometriji svetlosnih zraka, a onda sam preko otvora postavio specijalno staklo koje zadržava toplotu. Ono je malo zatamnjeno, ali ne zadržava previše svetlosne, već uglavnom toplotne zrake. Iznad izduvnih ventilatora sam napravio dve metalne kosine koje usmjeravaju toplotu da izlazi preko ventilatora napolje.

DODATNA ELEKTRONIKA IZVAN KUTIJE • Izvan kutije grafoskopa sam postavio prigušnicu metal-halogene sijalice, zatim starter i okrugli blok-kondenzator i jedan voltmetar koji sam preradio za kontrolu temperature, što je izvedeno sa malo elektronike i osetljive tempetaturne sonde. Ispod voltmetra je prekidač sa signalizacijom, s tim što se monitor uključuje sa izvesnim kašnjenjem zbog udara struje samoindukcije koja se javlja pri paljenju metal-halogene sijalice. Ova neželjena struja podigne napon i preko 300 volti zbog spoja prigušnice i uticaja blok-kondenzatora, što je fatalno za TFT monitor koji mora ručno, ili automatski da se pali posle nekoliko sekundi. Upotrebio sam automatiku, odnosno jedan jednostavan soft-start čiju sam šemu našao na Internetu. Radi se o jednom releju i nekoliko otpornika i elektrolita koji se lagano pune i time aktiviraju kotvu releja, koja posle nekoliko sekundi uključuje napajanje TFT monitora. Za ovo rešenje sam potrošio više vremena za razmišljanje nego za konstrukciju. Treba samo u datom trenutku znati povezati teoriju i praksu. U tome leži draž svake konstrukcije.

KORIŠĆENJE KOMANDI GRAFOSKOPA • Sve ranije komande (prekidači) grafoskopa su funkcionalno upotrebljene. Jednim prekidačem se pale lampa i soft-start sa monitorom, a drugim ventilatori koji kasnije rade sa određenom vremenskom zadrškom. Ovde je stvar kreativnosti kako da se neki prekidač najfunkcionalnije upotrebi. Veoma je bitno da se na monitor dovede napajanje nekoliko sekundi kasnije zbog, već navedene, struje samoindukcije koja se ne može izbeći. Za rešenje tog problema, kao što je već rečeno, zgodno je upotrebiti neki najjednostavniji soft-start, a njegovih šema ima napretek na stranicama Interneta.

ZAŠTITNI TERMO-SLOJ • Zaštitni termo-sloj ima kružni otvor kroz koji prolazi snop svetlosti. Na njemu su pričvršćene 4 vatrostalne gumice na koje se postavlja specijalno staklo koje apsorbuje toplotne zrake i time značajno sprečava zagrevanje gornjeg dela grafoskopa na koji se lagano pričvršćuje TFT monitor. Staklo je pričvršćeno sa strane sa 4 žabice koje ne naležu čvrsto da ne bi došlo do pucanja usled temperaturnog širenja različitih vrsta materijala.

NAJOSETLJIVIJI DEO POSLA • Najteži deo posla je pažljivo odvajanje • TFT monitora od njegovog kućišta. Prvo treba da se odviju svi holf-zavrtnji koji su na krajevima plastičnog kućišta, a ima ih 4. Posle toga treba pažljivo osloboditi zareze na plastici, a da se ne polomi osetljiva ploča monitora. Oslobađa se i privremeno vadi sva elektronika, koja se kasnije vraća i zadržava. Tu ostaje i pretvarač za pozadinsko neonsko osvetljenje koje se ne koristi, ali je sastavni deo ostale potrebne elektronike. Ona se smešta na pogodno mesto na grafoskopu u vertikali, ili horizontali, što zavisi od samog prostora na, ili pored grafoskopa, ali da sve bude u sastavu kutije, što je najbolje rešenje.

VRAĆANJE MASKE TFT MONITORA • Maska TFT monitora se može, radi estetike i upotrebljivosti komandi podešavanja, vratiti na svoje ranije mesto, tako da se mogu koristiti gotovo sve komande za njegovo podešavanje mimo grafičke kartice na PC. Jedino sam morao da uradim produžetak od nekoliko provodnika u spletu, s tim da se vodi računa o pravilnom rasporedu, gde će se najbolje snaći prema bojama provodnika sa ploče gde se nalazi elektronika. Treba izabrati približno istu debljinu provodnika koji treba da bude licnasti i dobro savitljiv.

POSTAVLJANJE SOČIVA • Sočivo, ili “fresna” grafoskopa, se postavlja, odnosno vraća na svoje ranije mesto, ali se u celokupnom postupku mora voditi računa i o položaju niti lampe, odnosno njenoj centriranosti i visini. “Fresna” se pričvršćuje žabicama koje su ranije postojale. Sočivo nije osetljivo na prisutnu toplotu koja je značajno umanjena pri radu ventilatora i zbog prisustva specijalnog stakla koje zadržava toplotne zrake.

HLAĐENJE IZNAD SOČIVA • Pošto će na sočivo da se postavi osetljiva ploča TFT monitora, neophodno je stalno hlađenje cele površine, ali tako da se hladi i gornji i donji sloj TFT monitora. To je izvedeno sa dva jača bešumna ventilatora koji se napajaju sa stabilnih 12 V. Oni su postavljeni sa strane, ali tako podešeni da se mlaz vazduha prosto cepa na dva paralelna snopa, jedan ispod, a drugi iznad. Razmak TFT monitora od sočiva treba da bude od 4 do 5 mm.

NAPAJANJE VENTILATORA ZA HLAĐENJE TFT MONITORA • Ventilatori za stalno hlađenje TFT monitora se napajaju preko posebno odbaranog ispravljača koji je dograđen sa optimalno jakim regulatorom radnog napona od 12 V. Ventilatori su prikačeni za metalni stubić i mogu se efikasno podizati i spuštati. Kabal, kojim se napajaju ventilatori, uzet je od pokvarenog adaptera za mobilni telefon i on je, kako se vidi, spiralno umotan i veoma je elastičan. Za takav izbor kabla sam se odlučio zato što se ventilatori ponekad, po potrebi, podižu zajedno sa poklopcem, što je besplatan i kvalitetan.

POSTAVLJANJE TFT MONITORA NA FRESNU GRAFOSKOPA • Konačno sam došao do finalizacije da se TFT monitor postavi na fresnu ( sočivo ) grafoskopa. Monitor je udaljen tačno 4 mm, što je idealno, a još ostaje izrada poklopca za ploču sa elektronikom. Osetljiva štampana ploča je fiksirana za plastičnu ploču koja je ispod monitora izrezana u odgovarajući pravougaonik. Monitor je pričvršćen na krajevima sa tankim letvicama i metalnim nosačima, a kroz njega će prilikom projekcije prolaziti jak snop svetlosti.

PRVA PROBA RADA • Oduševljenju nije bilo kraja kada sam pokrenuo rad uređaja. Tome su prethodila precizna merenja napona napajanja metal-halogene sijalice koja se postepeno pali, da bi posle minut vremena dobila intenzivno svetlo u koje se golim okom ne može gledati. Posebno sam bio zadovoljan kada sam primetio da temperaturna sonda pokazuje temperaturu ispod 50 stepeni (C), što je idealno. Temperatura se nije povećavala ni posle sat vremena rada. Tako sam rešio kritičan problem zagrevanja TFT monitora bez velike buke ventilatora. Optimalna temperatura produžava vek trajanja TFT monitora.

SVE JE SKLOPLJENO, JOŠ SAMO DA SE PRIKLJUČI LAPTOP • Kada sam bio potpuno siguran u podešene napone, a posebno za kašnjenje napajanja TFT monitora koje se podešava na Soft-start prekidaču, čime se izbegava neželjena struja samoindukcije, ostalo je još samo da se priključi najbliži računar, a to je moj prenosni laptop, koji sam povezao sa TFT monitorom (VGA kabal) i podesio ga na grafičkoj kartici laptopa. Tu su bila potrebna podešavanja osvetlenja, kontrasta i drugih parametara, a to je već lakši deo posla pre puštanja projektora u rad.

NA TFT SE POKAZALA JASNA SLIKA KOJA SE PRENELA I NA ZID • Slika na zidu je bila idealna. Osetio sam posebno zadovoljstvo nakon gotovo mesec dana strpljivog rada na projektu za koji je postojalo dosta rizika i nedoumica. Jedina mana mu je glomaznost, ali sigurnost u radu je ono što mu daje poseban značaj. Lampa ima radni vek oko 10 000 h, a kada se uzme u obzir da je “Filipsova”, nema sumnje da će da to i da se ostvari!

PRVA NEKORIGOVANA PROJEKCIJA NA VELIKOM PLATNU SLIKA JE DOBILA OŠTRINU TEK POSLE PODEŠAVANJA PARAMETARA NA LAPTOPU, OD SILNOG UZBUĐENJA NISAM SLIKAO TAJ DEO!

ELEKTRONIKA JE DOBILA PLASTIČNU ZAŠTITU • Na kraju sam uradio i plastičnu zaštitu ploče sa elektronikom koja je povezana sa TFT monitorom. Odrezao sam odgovarajući komad plastike i pričvrstio ga sa dužim zavrtnjima M-4 na krajevima i po sredini da ne bi došlo do ugibanja i oštećenja pločice sa elektronikom koja je položena ispod plastike. I pločica je pričvršćena na 4 mesta sa odgovarajućim zavrtnjima i maticama, ali tako da se ne vide kablovi. Sa strane su stabilno fiksirani priključci za napajanje i za vezu sa računarom (VGA konektor). Tako je dobijena odgovarajuća stabilnost i obezbeđena mogućnost premeštanja.

OD POČETKA DO KRAJA KONSTRUKCIJE PROTEKLO JE TAČNO MESEC DANA • Sve je bilo spremno za kućni bioskop na zidu, čime sam realizovao projekat u koji sam u početku sumnjao, jer niko nije garantovao za uspeh. Trud se isplatio jer je ovaj projekat koštao oko 250 eura, a ono što sam za taj novčani izdatak dobio je zadivljujuće. Ono što je najvažnije je garancija za 10 000 h rada sijalice. Kada se uzme u obzir da se za fabričke uređaje garancija za sijalicu daje od 2 000 do 4 000 h, onda su prednosti očigledne. Kao dokaz je podatak da projektor radi besprekorno punih 5 godina.

ZAVRŠNA REČ O KONSTRUKCIJI • Ponekad je teško da čovek pokloni svoje umeće i dugo rađenu kreaciju drugom, ali ako se radi o cenjenim i voljenim osobama, onda to ne predstavlja problem. Projektor sam poklonio kolegi i zetu Zoranu Čokorilu, profesoru fizičke kulture, koji je strastveni ljubitelj fudbala. Sada naslućujete čemu projektor proteklih godina služi u njegovoj radnoj sobi, ili na prostranoj terasi porodične kuće. On je, ustvari, bio inicijator ideje o gradnji projektora i bio je uporan za nabavku TFT monitora za kojim je tragao mesecima. Stari, pokvareni grafoskop smo našli na otpadu, a ostali materijal po radnjama električne robe. Upornost obojice se isplatila! • Prezentaciju uradio: Hasan Helja, Vršac, juna, 2013. godine • hale@sbb. rs