Laserski show za siromaha: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Evo još jednog beskorisnog, ali cool izgleda "must build" gadgeta za svakog romantičnog štrebera. Dopustite mi da vam predstavim troosni laserski spirograf temeljen na PIC mikrokontroleru. … Provjerite donju vezu ako želite vidjeti više uzoraka Laserska galerija uzoraka …

Korak 1: Skupljanje stvari

Dizajn je prilično jednostavan i koristi redovne dijelove i komponente, ali ga možete promijeniti/izmijeniti na način koji želite. U početku sam prototip koristio prazan DVD kao reflektirajući materijal, ali kasnije sam otkrio praktičniji način. Tehnologija izrade FS zrcala opisana je u mom člankuDIY Prednje površinsko ogledalo Izvorno sam jako lijen čovjek pa sam odabrao programirani mikrokontroler PIC18F1220 (može se zamijeniti s PIC18F1320) za obavljanje rutinskih poslova. PIC implementira 3 -kanalni PWM generator. Zapravo, to je isti motor koji sam koristio u svom IKEA light projektu, samo je kod usvojen za PIC18. PWM signal prebacuje MOSFET tranzistor 2N7000 (Id 200mA). Pokretač ogledala spojen je kao opterećenje na MOSFET. Kao zrcalni pokretač koristio sam ventilator za hlađenje procesora 5V 200mA. Ogledalo je lako postaviti na ravnu stranu. Uređaj prihvaća 5V i 12V ventilator s maksimalnom strujom 200mA. Napon se bira kratkospojnikom. Zeleni laserski pokazivač ocijenjen je na 3 V pa sam napravio regulator napona na bazi LM317 s podesivim izlazom. Jeftini laserski modul od 5 mW: https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 Što još hoćeš li trebati? Deseci otpornika i kondenzatora, potenciometra, prekidača, utičnice, ploče za izradu prototipa, kutije odgovarajuće veličine i jedinice za napajanje.

Korak 2: Mozak

Elektronička shema je jednostavna i može se sastaviti na prototipskoj ploči, ali pravi čovjek uvijek pravi probleme sam sebi, pa sam napravio PCB.

Dva su načina rada odabrana prekidačem: ručni i automatski. U ručnom načinu rada operator upravlja svakim motorom pojedinačno uvijanjem odgovarajućeg potenciometra spojenog na analogni ulaz mikrokontrolera. PIC stalno čita analogne ulaze i mijenja PWM signal tako da je radna vrijednost proporcionalna naponu na analognom ulazu. U automatskom načinu rada mikrokontroler koristi pseudo-slučajni algoritam za izračunavanje radne vrijednosti za svaki motor. Trenutna vrijednost rada pohranjuje se u unutarnji EEPROM i koristi se kao početni podatak za sljedeći izračun pa će mikrokontroler generirati niz neponovljivih jedinstvenih uzoraka na duže vrijeme. Većina pokazivača ima nazivnu vrijednost od 3 V do 4,5 V, stoga prije priključivanja lasera svakako podesite izlazni napon. Ploča je mala pa vam ne trebaju nikakvi držači da biste je učvrstili. Lonci će ga savršeno držati. BILJEŠKA O AŽURIRANJU !!! Budući da je dobavljaču ponestalo PIC18F1220, morao sam koristiti PIC18F1320 u novom dizajnu. To je čip kompatibilan sa pin-ovima s povećanim kapacitetom memorije, ali NEĆE raditi sa starom HEX datotekom, stoga obratite pozornost. Verziju PIC18F1220 čuvam kao zasebnu datoteku. Evo nekoliko bilješki s klupe: - shematski; - BOM; - HEX (verzija PIC18F1320); - PCB; - PCB u AutoCAD formatu - izvorni kod za CCS kompajler. Dokumentacija zip datoteka Za programiranje čipa koristim USB ICD2 programator (kupljen na eBayu) i MPLAB IDE (besplatni softver s Microchip.com). PCB sadrži standardni mikročip ICSP port (zaglavlje s 5 pinova) za potrebe programiranja, a čip može programirati bilo koji programer utičnica s odgovarajućim softverom koji podržava PIC18. Sklapanje ploče upravljača (vodič visoke rezolucije): https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/… Za početnike i zaposlene, programirani čip, PCB, cijeli komplet ili sastavljena ploča dostupna na zahtjev. … Neki hobisti možda preferiraju pojednostavljeni analogni PWM kontroler temeljen na 556 mjeraču vremena.

Korak 3: Spirografski kontroler V2

AŽURIRANA VERZIJA !!! Nova upravljačka ploča potpuno je redizajnirana upotrebom SMT komponenti. Prekidački regulator napona od 5 V eliminira potrebu za hladnjakom. Kao rezultat toga kontroler je postao 1,5 puta manji i to daje mogućnost izrade istinski džepne verzije spirografa. Ugrađeni regulator napona za laserski modul male snage daje snagu unutar 2 - 4V. Kontroler podržava 5V i 12V ventilatore. Napon ventilatora može se postaviti pomoću žica na ploči. Uz automatski i ručni način rada, modificirani kontroler ima mogućnost pohranjivanja vaših omiljenih uzoraka u internu memoriju pritiskom na gumb i ponovnom reprodukcijom kao dijaprojekcija. Novi kontroler može pohraniti do 80 korisnički definiranih uzoraka i reproducirati ih kao beskonačan niz. Vrijeme prikazivanja pojedinačnog uzorka može varirati od 3 do 60 sekundi. Također postoji ručni način rada kada korisnik pokrene sljedeći uzorak u nizu. Opisi novih kontrola. Prekidači: PROG/CYCLE - odabir načina rada PROGRAM (ručno) ili CIKLUS (auto). RAND/MEM - odabire potprogram za generiranje slučajnih uzoraka ili čitanje spremljenih uzoraka iz interne memorije. CONT/STEP - odabire CONTINUOUS ili STEP način prikazivanja niza uzoraka. Ovaj prekidač je aktivan samo u MEM načinu rada. Gumb STEP/MEM: - u načinima rada PROG ili CYCLE/RAND tipka zapisuje trenutni uzorak u internu memoriju. Pohranjeni uzorci mogu se prikazati kao dijaprojekcija u CYCLE/CONT načinu rada. - u načinu rada CYCLE/MEM/STEP kruži kroz niz pohranjenih uzoraka. Ako pritisnete gumb tijekom uključivanja, izbrisat će se sva unutarnja memorija. TAČKA A: - u PROG načinu rada definira brzinu motora 1. - u CYCLE/MEM/CONT načinu rada definira vremenski interval (od 3 do 60 Sec) prikazivanja pojedinačnog uzorka iz niza. TAČKA B: - u načinu rada PROG definira brzinu motora 2. POT C: - u načinu rada PROG definira brzinu motora 3. Opis rada. Postoje dva načina rada: PROGRAM (ručni) i CIKLUS (automatski). U načinu PROGRAM prikazani uzorak ovisi o položaju potenciometara. Trenutni uzorak može se spremiti u internu memoriju pritiskom na tipku MEM. Nakon što je 80 uzoraka spremljeno, svaki novi uzorak zamijenit će najstariji uzorak. Za brisanje memorije pritisnite i držite tipku MEM tijekom uključivanja. U CYCLE načinu rada jedinica prikazuje beskonačan niz uzoraka. U načinu rada CYCLE/RAND uzorci se nasumično generiraju softverom. Početni položaji lonaca određuju oblik prvog uzorka u nizu. Trenutni uzorak može se spremiti u internu memoriju pritiskom na gumb MEM. U CYCLE/MEM/CONT načinu rada jedinica kontinuirano čita uzorke za prikaz iz interne memorije. Vremenski interval za prikaz pojedinačnog uzorka ovisi o položaju POT A i može varirati od 3 do 60 sekundi. U načinu rada CYCLE/MEM/STEP čitanje sljedećeg uzorka iz memorije pokreće tipka STEP.

Sve tehničke napomene kao što su - shematski; - PCB u PDF formatu; - BOM; - HEX datoteka za PIC18F1320; - C izvorni kod za CCS kompajler može se preuzeti odavde. Na zahtjev mogu dostaviti sastavljeni SMT kontroler, zrcala i ostalo za ovaj projekt.

Korak 4: Pričvršćivanje ogledala na motor

AŽURIRAJ !!! --- Novi vodič "Kako uravnotežiti akrilna ogledala". www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/---Akrilno ogledalo je vrlo lagano pa će dvostrana ljepljiva pjenasta traka dobro poslužiti. Komad 1/2 x 1/2 radi dobro. Možete koristiti debeli papir kao klin za naginjanje ogledala. Umetnite ga između zrcala i motora. U mojim postavkama nagib je 2-3 stupnja. Rezultat je 6 'široki uzorak na udaljenosti 18'. Nemoguće je pravilno centrirati ogledalo s obzirom na osovinu motora, pa čak i mali pomak uzrokovati će vibracije i buku pri velikoj brzini, pa sam razvio neke trikove za uravnoteženje zrcala. Pobrinite se da vaše zaštitne naočale još uvijek. Upozorenje !!! Ova metoda će funkcionirati samo za ogledala od akrila/plastike !!! Isprva sam pokušao oblikovati rotirajuće ogledalo s turpijom, ali ventilator je uređaj s malim zakretnim momentom, pa se čak i lagani pritisak s alatom prisilno pokreće do kraja. Od ideje s okretanjem dijela i fiksni alat nije uspio, pokušao sam suprotan pristup - Dremel s 1/2 "brusnim bubnjem protiv nepomičnog zrcala, i to je stvarno uspjelo. Neki savjeti za ljude koji to žele slijediti. Motor s ogledalom mora biti isključen. Odaberite brusnu traku s grubim zdrobite. Dremel postavite na minimalnu brzinu. Držite Dremel da su osi alata i osovine motora paralelne. Polako dovedite bubanj za brušenje do ruba zrcala i pritisnite ga. Ne vršite veliki pritisak. Alat za predenje okreće zrcalo i turpijom Ne žurite, polako i, ako imate dovoljno strpljenja, dobit ćete savršeno okruglo ogledalo koje će raditi glatko i tiho.

Korak 5: Paralelno optičko postavljanje

Klasično postavljanje. Motori su postavljeni na paralelnim linijama. Razvio sam jedan trik. Za pričvršćivanje motora na podlogu koristim dvostranu ljepljivu traku, a nakon svih podešavanja motor pričvršćujem na mjesto vrućim ljepilom. Podešavanje je jednostavno. Pokrenite motore i usmjerite snop tako da ostane unutar zrcalnog područja pri najvećem otklonu. Kao podršku za pokazivač koristim komad drveta i malo vrućeg ljepila. Jeftino i brzo.

Korak 6: Kvadratno optičko postavljanje

Kvadratna optička postavka. Više mi se sviđa. Motori tvore kvadrat bez jedne strane. Pomoću ovog dizajna možemo napraviti kompaktniji uređaj. Sve ostalo je isto kao i prethodni korak.

Korak 7: Izgradimo sićušnu kućicu

Dobra je navika držati prašinu podalje od optičkog osoblja, pa našem uređaju treba hermetičko kućište. Imao sam Hammond kutiju 7x4x2 koja je ležala okolo, pa sam je stavio u posao. Budući da smo odredili optičku konfiguraciju i putanju snopa, možemo označiti i izrezati prozor. Zatim uzmite kvadratni komad prozirnog akrila i zalijepite ga na mjesto. Zatim izbušite još jednu rupu za utičnicu, zalijepite je, spojite na ploču i gotovi smo.

Korak 8: Dobro obavljeno

Nije loše, nije loše, ali bih dodao nešto pikantno.

… Aluminijska prednja ploča i tajna vojna tehnologija prijenosa toplinskog tonera !!! To čini stvarnu razliku. Sad sam sretna.

Korak 9: Dovršen laserski spirograf V2

Nova verzija laserskog spirografa na bazi PIC -a. Kako bi uređaj bio kompaktniji, izmijenio sam dizajn dodavanjem još jednog zrcala. Sada optičke komponente zauzimaju manje prostora i svi se dijelovi mogu ugraditi u standardnu Hammond projektnu kutiju dimenzija 4 "x 4" x 2,5 ". Aluminijska prednja ploča i pozadinsko osvjetljenje nisu obavezni.