Laserska emisija za siromašnog čovjeka: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Evo još jednog beskorisnog, ali izgledajućeg gadgeta "must build" za svakog romantičnog štrebera. Dozvolite mi da vam predstavim troosni laserski spirograf zasnovan na PIC mikrokontroleru. … Provjerite donju vezu ako želite vidjeti više uzorakaLaserska galerija uzoraka…

Korak 1: Prikupite stvari

Dizajn je prilično jednostavan i koristi redovne dijelove i komponente, ali možete ga promijeniti/izmijeniti na način koji želite. U početku sam kao prototip koristio prazan DVD, ali sam kasnije otkrio praktičniji način. Tehnologija izrade FS zrcala opisana je u mom člankuDIY Prednje površinsko ogledalo Izvorno sam vrlo lijen čovjek pa sam odabrao programirani mikrokontroler PIC18F1220 (može se zamijeniti sa 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 je priključen kao opterećenje na MOSFET. Kao pokretač ogledala koristio sam 5V 200mA CPU ventilator. Ogledalo je lako postaviti na ravnu stranu. Uređaj prihvaća 5V i 12V ventilator sa maksimalnom strujom 200mA. Napon se bira kratkospojnikom. Zeleni laserski pokazivač je ocijenjen na 3V pa sam napravio regulator napona baziran na LM317 sa podesivim izlazom. Jeftini laserski modul od 5 mW: https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 Šta još hoćeš li trebati? Desetina otpornika i kondenzatora, potenciometara, 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.

Postoje dva načina rada, koja se odabiru 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 internom EEPROM -u i koristi se kao početni podatak za sljedeći proračun tako da će mikrokontroler generirati niz neponovljivih jedinstvenih uzoraka dugo vremena. Većina pokazivača ima nazivnu vrijednost od 3 V do 4,5 V, pa 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. UPDATE NOTE !!! 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 starim HEX datotekama, zato obratite pažnju. Verziju PIC18F1220 čuvam kao zasebnu datoteku. Evo nekoliko bilješki sa 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 (besplatno sa Microchip.com). PCB sadrži standardni mikročip ICSP port (zaglavlje sa 5 pinova) za potrebe programiranja, a čip može programirati bilo koji programer sa odgovarajućim softverom koji podržava PIC18. Sklapanje ploče kontrolera (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 zasnovan 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 pruža 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 žičanih kratkospojnika na ploči. Uz automatski i ručni način rada, modificirani kontroler ima mogućnost pohranjivanja vaših omiljenih uzoraka u internu memoriju pritiskom na jedno dugme i ponovnim prikazivanjem u obliku dijaprojekcije. 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. Postoji i ručni način rada kada korisnik pokrene sljedeći uzorak u nizu. Opisi novih kontrola. Prekidači: PROG/CYCLE - odabir načina rada PROGRAM (ručno) ili CYCLE (auto). RAND/MEM - odabire potprogram za generiranje slučajnih uzoraka ili čitanje pohranjenih uzoraka iz interne memorije. CONT/STEP - odabire CONTINUOUS ili STEP način prikazivanja niza uzoraka. Ovaj prekidač je aktivan samo u MEM načinu rada. Dugme STEP/MEM: - u režimima PROG ili CYCLE/RAND dugme upisuje trenutni uzorak u internu memoriju. Pohranjeni uzorci mogu se prikazati kao dijaprojekcija u CYCLE/CONT modu. - u načinu rada CYCLE/MEM/STEP kruži kroz niz pohranjenih uzoraka. Ako pritisnete dugme tokom uključivanja, sva unutrašnja memorija će se izbrisati. 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 pozicijama potenciometara. Trenutni uzorak se može sačuvati u internoj memoriji pritiskom na dugme 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 modu, 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 se može sačuvati u internoj memoriji pritiskom na dugme MEM. U načinu rada CYCLE/MEM/CONT, jedinica kontinuirano čita obrasce 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 modu CYCLE/MEM/STEP, očitavanje sljedećeg uzorka iz memorije pokreće dugme STEP.

Sve tehničke napomene kao što su - šematski; - 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, ogledala 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 traka od pjene poslužiti. Komad 1/2 x 1/2 radi dobro. Možete koristiti debeli papir kao klin za naginjanje ogledala. Umetnite ga između ogledala i motora. U mom podešavanju nagib je 2-3 stepena. 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 balansiranje ogledala. Pobrinite se da vaše zaštitne naočale još uvijek uključeno. 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 je čak i lagani pritisak pomoću alata prisilio motor na potpuno zaustavljanje. fiksni alat nije uspio, pokušao sam suprotan pristup - Dremel sa 1/2 "brusnim bubnjem protiv nepomičnog ogledala, i to je zaista uspjelo. Neki savjeti za ljude koji to žele slijediti. Motor s ogledalom mora biti isključen. Odaberite brusnu traku grit. Set Dremel na minimalnu brzinu. Držite Dremel da su osi alata i osovine motora paralelne. Polako dovedite bubanj za brušenje do ruba ogledala i pritisnite ga. Ne vršite veliki pritisak. Alat za predenje će rotirati ogledalo i turpijati ga na 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. Koristim dvostranu ljepljivu traku za pričvršćivanje motora na podnožje, 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 maksimalnom 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 čine kvadrat bez jedne strane. Pomoću ovog dizajna možemo napraviti kompaktniji uređaj. Sve ostalo je isto kao i prethodni korak.

Korak 7: Izgradimo malu kuću

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 začinjeno.

… Aluminijumska prednja ploča i tajna vojna tehnologija prenosa toplotnog tonera !!! To čini stvarnu razliku. Sad sam sretan.

Korak 9: Dovršen laserski spirograf V2

Nova verzija laserskog spirografa zasnovanog na PIC -u. Da bi uređaj bio kompaktniji, izmijenio sam dizajn dodavanjem još jednog ogledala. Sada optičke komponente zauzimaju manju površinu i svi se dijelovi mogu ugraditi u standardnu Hammond projektnu kutiju dimenzija 4 "x 4" x 2,5 ". Aluminijumska prednja ploča i pozadinsko osvjetljenje nisu obavezni.