Laserski prijenos s Arduinom: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Ovaj je projekt bio za znanstvenika BT Young 2019.

Bio sam zadužen za "Demonstracijski model".

Demonstracija su bila dva lasera kontrolirana arduinom koji trepere kako bi poslali signal drugom arduinu na određenoj udaljenosti. Testirano je da radi do 100 metara, izvan toga što je fokusiranje i usmjeravanje lasera bilo velika bol u dupetu. Izračunali smo teoretsku najveću udaljenost (uz pretpostavku vrlo kolimiranog lasera) od nekoliko tisuća km.

Prilično sam ponosan što sam uspio. Intervjuiralo nas je nekoliko političara i profesora, pa smo čak stigli i do lokalnih novina i televizije u Dublinu. Čak nas je o Tweetovao predavač na DCU -u !!!

Što se tiče nagrada, nagrađeni smo "Visoko pohvaljen".

Pribor

Za demonstracijski odašiljač koristio sam:

Klon arduino uno

Napajanje lasera. Arduino se napajao s prijenosnog računala.

2x zelena lasera velike snage

Releji za upravljanje laserima (nismo imali MOSFET -ove ili bilo što drugo)

Veliki LCD zaslon s I2C ruksakom za prikaz teksta itd.

2x LED diode koje bljeskaju istovremeno s laserima, jedna zelena i jedna crvena (uglavnom radi učinka, ali i otklanjanja pogrešaka) bljeskajuća svjetla privlače ljude i čine ih hladnijim.

Za prijemnik smo koristili:

Klon arduino uno

2x fotodiode

Različiti otpornici za podešavanje osjetljivosti

2x LED diode za prikaz signala koji dolazi za otklanjanje pogrešaka i rješavanje problema. Također za učinak kao i kod odašiljača.

LCD zaslon za prikaz primljenih prijenosa

Prekidač za resetiranje arduina

Korak 1: Prvi korak: Montaža

Sve je sastavljeno kako je prikazano na shemama.

Jedan par lasera i fotodioda korišten je za podatke, drugi za sat. Moguće je koristiti samo jedan laser za oboje, ali tada to nisam znao.

Napravili smo neke improvizirane kutije za module odašiljača i prijamnika od Lega za prezentaciju.

Kako bi bilo jasno da između dva uređaja nema žičane veze, za svaki je korišteno zasebno napajanje. Dva lasera, različitih napona, napajala su se zasebno pomoću zidnih bradavica i regulatora napona. Znam da korištenje releja nije idealno jer ograničava brzinu prijenosa, ali to je sve što smo tada morali dati.

Korak 2: Kodiranje

Kod je trajao najduže jer nisam imao previše iskustva prije pokušaja ovog projekta.

Moj kod je dostupan na mom githubu

Korak 3: Testiranje

Ako ovo želite napraviti sami, morat će se testirati.

To sam učinio snimanjem izlaza jedne od foto dioda i lijepljenjem rezultata u proračunsku tablicu.

Odatle sam prilagodio vrijednost otpornika na prijemniku sve dok grafikon koji je izaslan nije bio što je moguće definiraniji. Brzina je tada bila sljedeći cilj. Što laser brže bljeska, svjetlina je manja, a time i kvaliteta signala slabija. Bili smo ograničeni relejima na 60Hz ili oko toga, ali smo upravljali brzinama do 50 bita u sekundi (svaki znak je 1 bajt, oko 6 slova svake sekunde) s moćnijim laserima koje smo imali i s fotodiodama postavljenim da budu osjetljivije. Ništa više od toga i relejima je počeo nedostajati ciklus takta.

Korak 4: Finalni proizvod

to je gotovo svaki put djelovalo kao šarm, posebno na kratkom prostoru koji je dostupan na našem štandu.

Utvrdili smo da trepćuća svjetla, žice, ekrani itd. Prilično lijepo privlače gomilu.