Laserski prijenos s Arduinom: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovaj projekat je bio za naučnika BT Young 2019.

Bio sam zadužen za "demonstracijski model".

Demonstracija su bila dva lasera sa arduino upravljanjem 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 muka. Izračunali smo teoretsku najveću udaljenost (uz pretpostavku vrlo kolimiranog lasera) od nekoliko hiljada km.

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

Što se tiče nagrada, dobili smo nagradu "Visoko pohvaljen".

Supplies

Za demonstracijski odašiljač koristio sam:

Arduino uno klon

Napajanje za lasere. Arduino se napajao sa laptopa.

2x zelena lasera velike snage

Releji za kontrolu lasera (nismo imali MOSFET -ove ili bilo šta)

Veliki LCD ekran sa I2C ruksakom za prikaz teksta itd.

2x LED diode koje trepere istovremeno s laserima, jedna zelena i jedna crvena (uglavnom radi efekta, ali i otklanjanja grešaka) trepćuća svjetla privlače ljude i čine ih hladnijim.

Za prijemnik smo koristili:

Arduino uno klon

2x fotodiode

Različiti otpornici za podešavanje osjetljivosti

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

LCD ekran 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 oba, ali tada to nisam znao.

Napravili smo neke improvizirane kutije za module predajnika i prijemnika 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: Kodirajte

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 izšao nije bio što je moguće definiraniji. Brzina je tada bila sljedeći cilj. Što laser brže bljesne, manja je svjetlina, a samim tim i kvalitet signala. 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) sa snažnijim laserima koje smo imali i sa fotodiodama postavljenim da budu osjetljivije. Ništa više od toga i relejima je počeo nedostajati ciklus takta.

Korak 4: Finalni proizvod

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

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