Вы когда-нибудь задумывались над тем, как было-бы здорово уметь видеть в темноте? Это можно осуществить при помощи очков ночного видения.
К сожалению, настоящий аппарат ночного видения, даже самой простой конструкции, может стоить сотни долларов за одну только оптику. Это очень дорогая технология. Тем не менее, есть альтернативные методы видения в темноте: существуют различные программы ночного видения для гаджетов, а в магазинах детских игрушек продаются игрушечные шпионские бинокли. В них используются камеры низкого класса, инфракрасная подсветка и недорогой дисплей. Такого типа прибор мы и сделаем своими руками.
В нашем приборе будут использоваться детали, которые можно легко купить в интернет-магазинах.
Итак, начнем. Не надо думать, что у вас получится прибор высокого класса. На самом деле он не сможет конкурировать с настоящими приборами ночного видения.
Шаг 1: Что вам потребуется
В двух словах об устройстве прибора. Простая видеокамера, чувствительная к инфракрасному излучению, невидимому невооруженным глазом. В качестве источника инфракрасного излучения используется инфракрасный прожектор. Еще необходимо средство просмотра изображения. Для этой цели применяется видеоискатель от старой видеокамеры. Однако эти детали трудно найти, не купив камеру целиком. Вместо видеоискателя можно использовать ЖК-экран. Вот детали, которые потребуются для проекта:
Стоимость:
На электронные компоненты у вас уйдет порядка 60-70 долларов и около 25-30 долларов на приобретение корпуса. Если вы сделаете корпус самостоятельно, то можно будет снизить расходы.
Электронные компоненты для самодельного ПНВ:
- 3,5-дюймовый жидкокристаллический TFT-экран. Экран питается от напряжения 12 В, имеет два входных штекера – желтый и белый. Белый штекер дублирует желтый и предназначается для подключения дополнительного оборудования.
- Модуль видеокамеры. Можно использовать другой тип камеры, при этом она должна иметь возможность подключения к видеовходу экрана. Чувствительность этой камеры 0,008 люкс. Чем ниже чувствительность, тем лучше камера видит в темноте и тем чувствительнее к инфракрасному освещению. Не стоит использовать камеру с чувствительностью выше 0,008 люкс, поскольку этого недостаточно для качественного изображения.
- Прожектор из 30 светодиодов инфракрасного излучения. Длина волны инфракрасного спектра лежит в пределах 840 и 940 нанометров (нм), а интенсивность измеряется в ваттах (Вт). ИК-излучение с длиной волны 840 нм создает также видимое человеческим глазом красное свечение. Излучение с длиной волны 940 нм совершенно невидимо для глаз.
Для проекта дополнительно можно использовать фонарик Cree Ultrafire WF-501b, длина волны его излучения 850 нм, поэтому он имеет красное свечение.
Чем больше светодиодов в фонаре, тем больше расстояние видимости прибора.
- 12-вольтовая батарея. Для питания прибора используем 8 элементов питания типа AA. Для соединения их в батарею, нам потребуется контактный отсек на восемь элементов AA.
- Устройство понижения напряжения до 5 В. Для работы видеокамеры требуется постоянное напряжение 5 В. Большее напряжение выведет видеокамеру из строя.
- RCA-переходник типа «папа-папа». Переходник понадобится для соединения видеокамеры с ЖК-экраном, т.к. на обоих этих устройствах RCA-штекеры имеют тип «мама».
- Выключатели: для включения камеры, экрана и инфракрасного прожектора.
Инструменты и оборудование:
- Мультиметр.
- Отвертка.
- Паяльник.
- Припой.
- Стриппер для зачистки проводов.
- Провод.
- Термоусадочные трубки.
- Зажигалка или тепловая пушка.
- Изоляционная лента.
- Холодная сварка.
- Клеевой пистолет.
- Дрель или сверлильный станок, сверла.
- Режущий и шлифующий инструмент.
- Аэрозольная краска черного цвета.
Корпус: в качестве корпуса можно использовать пластиковые коробки для электроники, которые легко приобрести в магазине. Корпус также можно сделать из трубы ПВХ, дерева, пластикового контейнера и др. В нашем проекте будем использовать три пластмассовых коробки разного размера.
Еще нам потребуются недорогие защитные очки. Лучше взять лабораторные, которые полностью прилегают к лицу, чтобы окружающие не могли видеть свечение экрана в темноте.
Шаг 2: Электронная схема
Как это работает:
ЖК-экран и ИК-прожектор работают от напряжения 12 В от батареек. Т.е. экран и фонарь через выключатель будут подключаться к контактному отсеку с элементами питания. Кроме основного выключателя, установим еще один дополнительный для включения и выключения ИК-фонаря. Видеокамера работает от напряжения 5 В и без понижающего преобразователя напряжения к батарейному отсеку подключаться не может.
В качестве преобразователя используем микросхему-стабилизатор напряжения 5 В. На вход стабилизатора будет подаваться положительное напряжение 12 В от батареек, а выход 5 В будет подключаться к плюсовому выводу питания камеры. Минусовой вывод питания камеры и средний вывод микросхемы-стабилизатора подключим к «минусу» батарейного отсека. Выход видеосигнала с камеры подключается к входу экрана через RCA-переходник типа «папа-папа». Звук в нашей конструкции не потребуется, поэтому его мы подключать не будем.
Шаг 3: Сборка корпуса
Вначале просверлите в малом корпусе отверстия для переключателей, глазка камеры и инфракрасного прожектора.
После того, как отверстия высверлены, установите все компоненты в корпус и убедитесь, что все они свободно в нем располагаются.
Удостоверьтесь, что камера стоит в правильном положении. Закрепите устройства в коробке с помощью холодной сварки. Следите за тем, чтобы сварка не соприкасалась с электронными контактами устройств, так как она может проводить электрический ток.
Для закрепления ИК-прожектора используйте клеевой пистолет.
Жидкокристаллический экран вставьте во вторую коробку, побольше, после установки всего остального оборудования, и выровняйте его. После этого снимите защитную пленку с экрана, закрепите его холодной сваркой в коробке и закрутите крышку с прямоугольным отверстием.
Удалите стекла защитных очков и приклейте очки к третьей, большой коробке, в которой предварительно сделайте вырез, аналогичный форме очков. Затем можно покрасить всю конструкцию в черный цвет: так она будет менее заметна в темноте.
После того, как краска высохнет, вставьте батарейки в переднюю коробку с камерой и фонарем. Соедините друг с другом переднюю и среднюю коробки. Сделайте все необходимые электрические подключения и присоедините коробку с очками. Прибор ночного видения готов.
Шаг 4: Тестирование
Здесь представлено несколько снимков, сделанных при посредстве нашего прибора. С выключенным инфракрасным прожектором в темноте практически не чего не видно. Если кроме основного ИК-прожектора включить еще дополнительно фонарик, то видимость будет еще лучше.
Шаг 5: Улучшение чувствительности
Один из действенных способов повысить чувствительность прибора – это удалить инфракрасный фильтр, установленный перед сенсором камеры (если он там присутствует). Фильтр представляет собой кусочек стекла с розовым или оранжевым оттенком. Он уменьшает поток ИК-излучения, который попадает на сенсор, что улучшает качество цветного изображения в дневное время, но значительно ограничивает способность камеры видеть в темноте. Открутите объектив и удалите ИК-фильтр при помощи пинцета, затем соберите камеру обратно.
Примечание: в некоторых камерах нет возможности снять ИК-фильтр; в этом случае вы можете заменить объектив камеры на тот, в котором нет фильтра.
Шаг 6: Заключение
После удаления инфракрасного фильтра из камеры, видимость прибора значительно увеличится (до 10 раз). Прибор расходует немного электроэнергии, так что один комплект батарей прослужит долго.
Вы можете усовершенствовать свой прибор ночного видения: например, сделать его для одного глаза и установить, на шлем для страйкбола. Существует одна проблема с обнаружением вашего прибора: любое устройство, чувствительное к ИК-спектру, может видеть ваш ИК-фонарь. Однако невооруженным глазом в темноте вас обнаружить будет не так-то просто.
