Arduino laserski projektor + aplikacija za upravljanje: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

• XY - dvodimenzionalno lasersko skeniranje
• 2x 35 mm koračni motor od 0,9 ° - 400 koraka/okr
• Automatska kalibracija ogledala
• Serijski daljinski upravljač (preko bluetootha)
• Automatski način rada
• Aplikacija za daljinsko upravljanje sa grafičkim sučeljem
• Open Source

Skinuti:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

Korak 1:

Korak 2: Teorija

Laserski projektori se mogu podijeliti u dvije glavne kategorije. Ili koriste difrakcijsko staklo/foliju za projiciranje uzorka ili imaju sustav koji pomiče laserski zrak u smjeru osi XY. Druga opcija obično izgleda mnogo bolje jer je moguće programirati uzorak koji će se projicirati. Dok se u prvom slučaju laserski zrak raspršuje i projicira statičku sliku, u drugom se laser još uvijek sastoji od samo jednog snopa koji se kreće vrlo brzo. Ako je ovo kretanje dovoljno brzo, percipiramo ga kao obrazac zbog postojanosti vida (POV). To se obično postiže tako što ima dva okomita ogledala, od kojih svako može pomicati laserski zrak u jednoj osi. Kombinirajući ih, moguće je postaviti laserski zrak 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 zrak na 60000 različitih lokacija u toku 1 sekunde. Ovo stvara zaista glatku projekciju bez stroboskopskog efekta. Međutim, oni mogu biti jako skupi. Koristio sam koračne motore, koji su jeftina, ali ne tako brza alternativa.

Laser iscrtava uzorak tako što obilazi linije uvijek iznova velikom brzinom. Ponekad postoji više dijelova uzorka koji nisu povezani zajedno. U ovom primjeru svako slovo je odvojeno, međutim kada laser prelazi s jednog slova na drugo, stvara neželjenu liniju. To se rješava tehnologijom koja se naziva blanking. Čitava ideja iza toga je da se laser isključuje pri prelasku s jednog na drugi uzorak. To radi jedinica za upravljanje velikom brzinom, koju je potrebno sinhronizirati sa sistemom za skeniranje.

Korak 3: Nabavka komponenti

Na donjoj listi 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 motor od 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 - 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)
• Aluminijumski lim
• Snips
• 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 je potrebno rezati i savijati u pravilan oblik. Zatim su izbušene rupe i pričvršćeni steperi.

Korak 5: Lasersko prigušivanje + kalibracija ogledala

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

Laser Blanking

Želimo kontrolirati naš laser pomoću Arduina. Međutim, moramo ograničiti struju koja teče u laser, a isto tako pokretanje izravno s digitalnog izlaznog pina nije dobra ideja. Moj laserski modul je već 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 otvor na centralnoj osi desno iznad stepera X-osi. Sklopivi otpornički krug bio je potreban za dobijanje tačnih 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 kalibraciju

// 1korak = 0,9 ° / 400koraka = 360 ° = laser za potpuno okretanje laserOn (); za (int a = 0; a <= 400; a ++) {za (int b = 0; b = prag fotodiode) {laserOff (); returnHome (); } stepY (1, 1); } stepX (1, 1); } laserOff (); unsuccessfull ();

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 napravljena je u C# i omogućava prebacivanje između uzoraka, podešavanje brzine i pregled trenutnih radnji. Besplatno je preuzimanje zajedno s Arduino kodom (pogledajte Uvod).

Korak 8: Video zapis