Arduino laserski projektor + aplikacija za upravljanje: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

• XY - dvodimenzionalno lasersko skeniranje
• 2x 35 mm koračni motor 0,9 ° - 400 koraka/okretaj
• Automatska kalibracija ogledala
• Serijski daljinski upravljač (putem bluetootha)
• Automatski način rada
• Aplikacija za daljinsko upravljanje s grafičkim sučeljem
• Otvoreni izvor

Preuzimanje datoteka:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

Korak 1:

Korak 2: Teorija

Laserski projektori mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije. Ili koriste difrakcijsko staklo/foliju za projiciranje uzorka ili imaju sustav koji pomiče laserski snop u smjerovima osi XY. Druga opcija obično izgleda puno bolje jer je moguće programirati uzorak koji će se projicirati. Dok se u prvom slučaju laserska zraka raspršuje i projicira statičku sliku, u drugom se laser još uvijek sastoji od samo jedne zrake koja se kreće vrlo brzo. Ako je to kretanje dovoljno brzo, percipiramo ga kao obrazac zbog postojanosti vida (POV). To se obično postiže tako da ima dva okomita ogledala, od kojih svako može pomicati laserski snop u jednoj osi. Kombinirajući ih, moguće je postaviti laserski snop na točno mjesto.

Za profesionalne primjene obično se koriste skeneri galvanometra. Neki od ovih skenera mogu raditi 60 kpps (kilo bodova u sekundi). To znači da mogu postaviti laserski snop na 60000 različitih mjesta tijekom 1 sekunde. Time se stvara stvarno glatka projekcija bez stroboskopskog efekta. Međutim, oni mogu biti jako skupi. Koristio sam koračne motore, koji su jeftina, ne tako brza, alternativa.

Laser iscrtava uzorak kruženjem po linijama uvijek iznova velikom brzinom. Ponekad postoji više dijelova uzorka koji nisu međusobno povezani. U ovom primjeru svako je slovo odvojeno, no kada laser prelazi s jednog slova na drugo, stvara neželjenu liniju. To se rješava tehnologijom koja se naziva blanking. Cijela ideja iza toga je da se laser isključuje pri prelasku s jednog na drugi uzorak. To čini jedinica za upravljanje velikom brzinom, koju je potrebno sinkronizirati sa sustavom za skeniranje.

Korak 3: Dobivanje komponenti

Na donjem popisu možete pronaći komponente koje sam koristio i veze na kojima sam ih kupio.

• 1x Arduino Uno
• 1x Adafruit motorni štit V2
• 1x laserski modul
• 2x 35 mm koračni motori 0,9 ° - 400 koraka/okretaj - 5V - eBay
• 3x LED - AliExpress
• 1x HC -06 Bluetooth serijski modul - AliExpress
• 1x fotodioda - AliExpress
• 1x NPN tranzistor BC547B - AliExpress
• 2x 2K trimer - AliExpress
• 1x DC utičnica za montažu na ploču - eBay
• 1x prekidač - AliExpress

A zatim nešto materijala i alata koje možete pronaći kod kuće. Nadam se;)

• Ogledalo (najbolje je metalno ogledalo poput HDD ploče)
• Aluminijski lim
• Isječci
• Vruće ljepilo (ili Pattex Repair Express)
• Žice
• Kliješta
• Bušilica (ili škare u mom slučaju: D)
• Kutija (npr. Razvodna kutija)

Korak 4: Montiranje stepenica

Aluminijski lim potrebno je rezati i savijati u pravilan oblik. Zatim su izbušene rupe i pričvršćeni steperi.

Korak 5: Lasersko prigušivanje + kalibracija zrcala

Motor Shield ima malu površinu za izradu prototipa koja je korištena za dva mala kruga.

Lasersko prigušivanje

Naš laser želimo kontrolirati s Arduinom. Međutim, moramo ograničiti struju koja teče u laser, a isto tako pokretanje izravno s digitalnog izlaznog pina nije dobra ideja. Moj laserski modul već je imao trenutnu zaštitu. Tako sam izgradio jednostavno kolo u kojem tranzistor uključuje i isključuje laser. Osnovna struja može se regulirati trimerom i kontrolira svjetlinu lasera.

Kalibracija ogledala

Fotodioda je postavljena u rupu na središnjoj osi desno iznad stepena X-osi. Sklopivi otpornički krug bio je potreban za dobivanje točnih mjerenja. Prilikom kalibracije očitavamo vrijednosti s fotodiode, a kada vrijednost pređe određenu vrijednost (laser izravno zasja u nju), steperi se zaustavljaju i vraćaju u početni položaj.

pseudo kod za umjeravanje

// 1korak = 0,9 ° / 400koraka = 360 ° = laser za potpunu rotacijuOn (); za (int a = 0; a <= 400; a ++) {za (int b = 0; b = prag fotodiode) {laserOff (); Povratak kući(); } stepY (1, 1); } stepX (1, 1); } laserOff (); neuspješan ();

Korak 6: Završna montaža

Cijeli krug stavljen je u plastičnu razvodnu kutiju i zategnut vijcima. Cijeli projektor je zaista prenosiv, samo priključite napajanje, prebacite prekidač i imamo lasersku emisiju.

Korak 7: Aplikacija Laser Control

Kontrolna aplikacija izrađena je u C# i omogućuje prebacivanje između uzoraka, podešavanje brzine i pregled trenutnih radnji. Besplatno ga je preuzeti zajedno s Arduino kodom (vidi Uvod).

Korak 8: Video