Laserülekanne Arduinodega: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

See projekt oli BT noore teadlase jaoks 2019.

Mina juhtisin "Demonstratsioonimudelit".

Demonstratsiooniks oli kaks arduino juhitavat laserit, mis vilguvad, et saata signaal mõnele teisele arduinole. Testiti, et see töötab kuni 100 m, kaugemale sellest oli laserite fokuseerimine ja sihtimine suur valu. Arvutasime teoreetilise maksimaalse kauguse (eeldades väga kollimeeritud laserit) umbes tuhandeid kilomeetreid.

Päris uhke, et sain selle tööle. Meid küsitlesid mõned poliitikud ja professorid ning jõudsime isegi Dublini kohalikesse ajalehtedesse ja televisiooni. Meid isegi säutsus DCU õppejõud !!!

Auhindade osas autasustati meid "kõrgelt kiidetud".

Tarvikud

Demonstratsioonisaatja jaoks kasutasin:

Arduino uno kloon

Toiteallikas laseritele. Arduino sai toite sülearvutist.

2x suure võimsusega rohelised laserid

Releerid laserite juhtimiseks (meil polnud MOSFETS -i ega midagi)

Suur LCD -ekraan koos I2C seljakotiga teksti kuvamiseks jne.

2x LED -d, mis vilguvad laseritega samal ajal, üks roheline ja üks punane (enamasti efekti, aga ka silumise jaoks) vilguvad tuled kipuvad inimesi ligi tõmbama ja muudavad selle jahedamaks.

Vastuvõtja jaoks kasutasime:

Arduino uno kloon

2x fotodioodi

Tundlikkuse häälestamiseks mitmesugused takistid

2x LED -d, mis näitavad, milline signaal tuleb silumiseks ja tõrkeotsinguks. Samuti efekti saavutamiseks nagu saatja puhul.

LCD -ekraan vastuvõetud edastuste kuvamiseks

Lüliti arduino lähtestamiseks

1. samm: esimene samm: kokkupanek

Kõik oli kokku pandud, nagu skeemil näidatud.

Andmete jaoks kasutati ühte laser- ja fotodioodipaari, teist kella jaoks. Mõlema jaoks on võimalik kasutada ainult ühte laserit, kuid ma ei teadnud seda tol ajal.

Valmistasime Legost esitluseks saatja ja vastuvõtja moodulite jaoks mõned korpused.

Et oleks selge, et kahe seadme vahel puudub traadiga ühendus, kasutati mõlema jaoks eraldi toiteallikat. Kahte erineva pingega laserit toitsid eraldi seintüügas ja pingeregulaatorid. Ma tean, et releede kasutamine pole ideaalne, kuna see piirab edastuskiirust, kuid see oli kõik, mis meil sel ajal käepärast oli.

2. samm: kood

Kood võttis kõige kauem aega, kuna mul polnud enne selle projekti proovimist liiga palju kogemusi.

Minu kood on saadaval minu githubis

3. samm: testimine

Kui soovite seda ise teha, tuleb seda testida.

Tegin seda, salvestades ühe fotodioodi väljundid ja kleepides tulemused arvutustabelisse.

Sealt muutsin vastuvõtja takistite väärtust, kuni väljastatud graafik oli võimalikult määratletud. Järgmine eesmärk oli siis kiirus. Mida kiiremini laser vilgub, seda väiksem on heledus ja seega ka signaali kvaliteet. Meid piirasid releed kiirusega umbes 60 Hz, kuid nende kiirus oli kuni 50 bitti sekundis (iga märk 1 bait, umbes 6 tähte sekundis) meie võimsamate laseritega ja fotodioodidega, mis olid tundlikumad. Veelgi enam, releed hakkasid kellatsükleid puuduma.

4. samm: lõpptoode

see töötas peaaegu iga kord nagu võlu, eriti meie stendil saadaoleva lühikese ruumi tõttu.

Leidsime, et vilkuvad tuled, juhtmed, ekraanid jne tõmbasid rahvahulki päris kenasti.