Arduino laserprojektor + juhtimisrakendus: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

• XY - 2 -mõõtmeline laserskaneerimine
• 2x 35 mm 0,9 ° samm -mootor - 400 sammu/pööre
• Automaatne peegli kalibreerimine
• Kaugjuhtimispult (Bluetoothi kaudu)
• Automaatne režiim
• Kaugjuhtimispult koos GUI -ga
• Avatud lähtekoodiga

Lae alla:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

Samm 1:

2. samm: teooria

Laserprojektorid võib jagada kahte põhikategooriasse. Kas nad kasutavad mustri projitseerimiseks difraktsioonklaasi/fooliumi või neil on süsteem, mis liigutab laserkiirt XY telje suunas. Teine võimalus näeb tavaliselt palju parem välja, kuna projitseeritavat mustrit on võimalik programmeerida. Kui esimesel juhul hajub laserkiir ja see projitseerib staatilise pildi, siis teisel juhul koosneb laser ikkagi vaid ühest kiirest, mis liigub väga kiiresti. Kui see liikumine on piisavalt kiire, siis tajume seda mustrina nägemise püsivuse (POV) tõttu. Tavaliselt tehakse seda kahe risti asetseva peegli abil, millest igaüks on võimeline laserkiire ühes teljes liigutama. Neid kombineerides on võimalik laserkiir täpselt paigutada.

Professionaalseteks rakendusteks kasutatakse tavaliselt galvanomeetrimängijaid. Mõned neist skanneritest suudavad teha 60 kpps (kilo punkti sekundis). See tähendab, et nad suudavad ühe sekundi jooksul laserkiire paigutada 60000 erinevasse kohta. See loob tõeliselt sujuva projektsiooni ilma stroboskoopilise efektita. Siiski võivad need olla tõesti kallid. Olen kasutanud samm -mootoreid, mis on odav, mitte nii kiire alternatiiv.

Laser joonistab mustri, tiirutades jooni ikka ja jälle tõeliselt suure kiirusega. Mõnikord on mustris mitu osa, mis pole omavahel ühendatud. Selles näites on iga täht eraldatud, kuid kui laser liigub ühelt tähelt teisele, loob see soovimatu joone. Selle lahendab tehnoloogia, mida nimetatakse tühjendamiseks. Kogu idee seisneb selles, et laser lülitatakse ühelt teisele mustrile liikumisel välja. Seda teeb kiire juhtimisseade, mis tuleb skannimissüsteemiga sünkroonida.

3. samm: komponentide hankimine

Allpool olevast loendist leiate kasutatud komponendid ja lingid, kust need ostsin.

• 1x Arduino Uno
• 1x Adafruit mootorikilp V2
• 1x lasermoodul
• 2x 35mm 0,9 ° samm -mootorid - 400 sammu/pööre - 5V - eBay
• 3x LED - AliExpress
• 1x HC -06 Bluetoothi jadamoodul - AliExpress
• 1x fotodiood - AliExpress
• 1x NPN transistor BC547B - AliExpress
• 2x 2K trimmer - AliExpress
• 1x alalisvoolu pistikupesa kinnitus - eBay
• 1x lülituslüliti - AliExpress

Ja siis mõned materjalid ja tööriistad, mida leiate kodus. Loodetavasti;)

• Peegel (parim on metallist peegel nagu HDD -plaat)
• Alumiiniumist leht
• Snips
• Kuum liim (või Pattex Repair Express)
• Juhtmed
• Tangid
• Puur (või minu puhul käärid: D)
• Kast (nt jaotuskarp)

Samm: sammude paigaldamine

Alumiiniumleht tuli lõigata ja painutada õigeks kujuks. Seejärel puuriti augud ja kinnitati sammud.

Samm 5: Laseri kustutamine + peegli kalibreerimine

Motor Shieldil on väike prototüüpimisala, mida kasutati kahe väikese vooluahela jaoks.

Laseri kustutamine

Tahame oma laserit Arduino abil juhtida. Siiski peame piirama laserisse voolava voolu ja selle juhtimine otse digitaalsest väljundpoldist ei ole hea mõte. Minu lasermoodulil oli juba praegune kaitse. Seega olen ehitanud lihtsalt lihtsa vooluahela, kus transistor lülitab laseri sisse ja välja. Baasvoolu saab reguleerida trimmeriga ja see reguleerib laseri heledust.

Peegli kalibreerimine

Fotodiood paigutati keskteljel olevasse auku otse X-telje sammude kohale. Täpsete mõõtmiste saamiseks oli vajalik tõmbetakistuse ahel. Kalibreerimisel loeme fotodioodi väärtusi ja kui väärtus ületab teatud väärtuse (laser paistab otse sellesse), peatuvad sammud ja naasevad algasendisse.

pseudokood kalibreerimiseks

// 1 samm = 0,9 ° / 400 sammu = 360 ° = täis pöörlemine laserOn (); jaoks (int a = 0; a <= 400; a ++) {jaoks (int b = 0; b = fotodioodi lävi) {laserOff (); tagasi koju(); } sammY (1, 1); } sammX (1, 1); } laserVäljas (); ebaõnnestunud ();

6. etapp: lõplik kokkupanek

Kogu vooluring pandi plastikust jaotuskarbi ja pingutati kruvidega. Kogu projektor on tõesti kaasaskantav, lihtsalt ühendage toide, lülitage lüliti ja meil on laser -show.

Samm: laserkontrolli rakendus

Juhtimisrakendus tehti C# -is ja see võimaldab mustrite vahel vahetada, kiirust reguleerida ja praeguseid toiminguid vaadata. See on tasuta allalaaditav koos Arduino koodiga (vt Sissejuhatus).

8. samm: video