Arduino laserski projektor + aplikacija za upravljanje: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

• XY - dvodimenzionalno lasersko skeniranje
• 2x 35 mm 0,9 ° koračni motor - 400 korakov/vrt
• Samodejna kalibracija ogledala
• Serijski daljinski upravljalnik (preko bluetootha)
• Samodejni način
• Aplikacija za daljinsko upravljanje z grafičnim vmesnikom
• Odprtokodno

Prenesi:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

Korak 1:

2. korak: Teorija

Laserske projektorje lahko razdelimo v dve glavni kategoriji. Za projiciranje vzorca uporabljajo difrakcijsko steklo/folijo ali pa imajo sistem, ki laserski žarek premika v smeri osi XY. Druga možnost je običajno videti veliko bolje, ker je mogoče programirati vzorec, ki ga je treba projicirati. Medtem ko se v prvem primeru laserski žarek loči in projicira statično sliko, je v drugem laser še vedno sestavljen iz samo enega žarka, ki se premika zelo hitro. Če je to gibanje dovolj hitro, ga dojemamo kot vzorec zaradi vztrajnosti vida (POV). Običajno se to naredi z dvema pravokotnima ogledaloma, od katerih lahko vsak premika laserski žarek v eni osi. Z njihovo kombinacijo je mogoče laserski žarek postaviti na točno lokacijo.

Za profesionalne aplikacije se običajno uporabljajo optični bralniki galvanometra. Nekateri od teh skenerjev zmorejo 60kpps (kilotočko na sekundo). To pomeni, da lahko laserski žarek v 1 sekundi postavijo na 60000 različnih lokacij. To ustvarja resnično gladko projekcijo brez stroboskopskega učinka. Lahko pa so res dragi. Uporabil sem koračne motorje, ki so poceni, ne tako hitra alternativa.

Laser nariše vzorec tako, da vedno znova kroži po črtah z zelo veliko hitrostjo. Včasih obstaja več delov vzorca, ki niso povezani skupaj. V tem primeru je vsaka črka ločena, ko pa laser preide iz ene črke v drugo, ustvari neželeno črto. To se reši s tehnologijo, imenovano blanking. Celotna zamisel je v tem, da se pri premikanju od enega do drugega vzorca izklopi laser. To naredi krmilna enota za visoke hitrosti, ki jo je treba sinhronizirati s sistemom za skeniranje.

3. korak: Pridobite komponente

Na spodnjem seznamu najdete komponente, ki sem jih uporabil, in povezave, kjer sem jih kupil.

• 1x Arduino Uno
• 1x Adafruit motorni ščit V2
• 1x laserski modul
• 2x 35 mm 0,9 ° koračni motor - 400 korakov/vrt - 5V - eBay
• 3x LED - AliExpress
• 1x serijski modul Bluetooth HC -06 - AliExpress
• 1x fotodioda - AliExpress
• 1x NPN tranzistor BC547B - AliExpress
• 2x 2K trimer - AliExpress
• 1x nosilec za vtičnico z enosmernim tokom - eBay
• 1x preklopno stikalo - AliExpress

In potem nekaj materiala in orodij, ki jih najdete doma. Upajmo;)

• Ogledalo (najboljše je kovinsko ogledalo, kot je plošča HDD)
• Aluminijasta pločevina
• Odlomki
• Vroče lepilo (ali Pattex Repair Express)
• Žice
• Klešče
• Vrtalnik (ali škarje v mojem primeru: D)
• Škatla (npr. Razvodna škatla)

4. korak: Montaža korakov

Aluminijasto pločevino je bilo treba razrezati in upogniti v ustrezno obliko. Nato so bile izvrtane luknje in pritrjeni koraki.

5. korak: Lasersko prikrivanje + kalibracija ogledala

Motor Shield ima majhno območje izdelave prototipov, ki je bilo uporabljeno za dva majhna vezja.

Lasersko prikrivanje

Naš laser želimo upravljati z Arduinom. Vendar moramo omejiti tok, ki priteče v laser, in tudi pogon neposredno iz digitalnega izhodnega zatiča ni dobra ideja. Moj laserski modul je že imel trenutno zaščito. Tako sem zgradil preprosto vezje, kjer tranzistor vklopi in izklopi laser. Osnovni tok lahko regulirate s trimerjem in nadzoruje svetlost laserja.

Kalibracija ogledala

Fotodioda je bila nameščena v luknjo na osni osi tik nad korakom na osi X. Za natančne meritve je bilo potrebno vezje izvlečnega upora. Pri kalibriranju beremo vrednosti s fotodiode in ko vrednost preseže določeno vrednost (laser neposredno sije vanj), se koračniki ustavijo in se vrnejo v začetni položaj.

psevdo koda za umerjanje

// 1korak = 0,9 ° / 400korakov = 360 ° = laser s polno rotacijoOn (); for (int a = 0; a <= 400; a ++) {for (int b = 0; b = photodiodeThreshold) {laserOff (); vrniti se domov(); } stepY (1, 1); } stepX (1, 1); } laserOff (); neuspešno ();

6. korak: Končna montaža

Celotno vezje je bilo vstavljeno v plastično razdelilno omarico in zategnjeno z vijaki. Celoten projektor je res prenosljiv, samo priklopite napajanje, preklopite stikalo in imamo lasersko oddajo.

7. korak: Aplikacija Laser Control

Nadzorna aplikacija je narejena v jeziku C# in omogoča preklapljanje med vzorci, prilagajanje hitrosti in ogled trenutnih dejanj. Brezplačno ga lahko prenesete skupaj s kodo Arduino (glej uvod).

8. korak: Video