Arduino Lazer Projektoru + Nəzarət Tətbiqi: 8 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

• XY - 2 ölçülü lazer tarama
• 2x 35mm 0.9 ° pilləli mühərriklər - 400 addım/dəq
• Avtomatik güzgü kalibrlənməsi
• Uzaqdan serial idarəetmə (bluetooth vasitəsilə)
• Avtomatik rejim
• GUI ilə uzaqdan idarəetmə proqramı
• Açıq mənbə

Yüklə:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

Addım 1:

Addım 2: nəzəriyyə

Lazer proyektorları iki əsas kateqoriyaya bölmək olar. Bir nümunəni çıxarmaq üçün bir difraksiya şüşəsi/folqa istifadə edirlər və ya lazer şüasını XY ox istiqamətlərində hərəkət etdirən bir sistemə malikdirlər. İkinci variant ümumiyyətlə daha yaxşı görünür, çünki proqnozlaşdırılacaq nümunəni proqramlaşdırmaq mümkündür. Birinci halda, lazer şüası yayılır və statik bir görüntü çıxarır, ikincisində isə lazer hələ də çox sürətlə hərəkət edən yalnız bir şüadan ibarətdir. Bu hərəkət kifayət qədər sürətlidirsə, görmə davamlılığı (POV) səbəbindən bunu bir nümunə olaraq qəbul edirik. Bu, ümumiyyətlə hər biri lazer şüasını bir oxda hərəkət etdirə bilən iki dik güzgüyə malik olmaqla həyata keçirilir. Onları birləşdirərək lazer şüasını dəqiq yerə yerləşdirmək mümkündür.

Professional tətbiqlər üçün ümumiyyətlə galvanometr skanerləri istifadə olunur. Bu skanerlərdən bəziləri saniyədə 60 kiloqram sürətə sahibdir. Yəni 1 saniyə ərzində lazer şüasını 60000 fərqli yerə yerləşdirə bilirlər. Bu, stroboskopik təsir olmadan həqiqətən hamar bir proyeksiya yaradır. Bununla birlikdə, həqiqətən bahalı ola bilərlər. Ucuz, o qədər də sürətli olmayan alternativ olan step motorlarından istifadə etdim.

Lazer, xətləri çox yüksək sürətlə döndərərək naxışı çəkir. Bəzən naxışın bir -birinə bağlı olmayan bir çox hissəsi var. Bu nümunədə hər bir hərf ayrılır, ancaq lazer bir hərfdən digərinə keçdikdə istənməyən bir xətt yaradır. Bu, boşluq adlanan bir texnologiya ilə həll edilir. Arxasındakı bütün fikir budur ki, lazer bir nümunədən digərinə keçərkən dəyişdirilir. Bu, tarama sistemi ilə sinxronizasiya edilməli olan yüksək sürətli idarəetmə vahidi tərəfindən edilir.

Addım 3: Komponentlərin alınması

Aşağıdakı siyahıda istifadə etdiyim komponentləri və satın aldığım bağlantıları tapa bilərsiniz.

• 1x Arduino Uno
• 1x Adafruit Motor Qalxanı V2
• 1x Lazer Modulu
• 2x 35mm 0.9 ° pilləli mühərriklər - 400 addım/devir - 5V - eBay
• 3x LED - AliExpress
• 1x HC -06 Bluetooth Serial Modulu - AliExpress
• 1x Fotodiod - AliExpress
• 1x NPN transistor BC547B - AliExpress
• 2x 2K qayçı - AliExpress
• 1x DC Soket Panel Montajı - eBay
• 1x keçid açarı - AliExpress

Və sonra evdə tapa biləcəyiniz bəzi materiallar və alətlər. İnşallah;)

• Güzgü (ən yaxşısı HDD Platter kimi metal güzgüdür)
• Alüminium təbəqə
• Snips
• İsti yapışqan (və ya Pattex Repair Express)
• Tellər
• Kəlbətinlər
• Matkap (və ya mənim vəziyyətimdə qayçı: D)
• Qutu (məsələn, qovşaq qutusu)

Addım 4: Stepperlərin quraşdırılması

Alüminium təbəqənin kəsilməsi və düzgün formaya əyilməsi lazımdır. Sonra deliklər qazılır və pillələr bağlanır.

Addım 5: Lazer Boşaltma + Güzgü Kalibrasiyası

Motor Shield, iki kiçik dövrə üçün istifadə olunan kiçik bir prototip sahəsinə malikdir.

Lazer boşluğu

Lazerimizi Arduino ilə idarə etmək istəyirik. Bununla birlikdə lazerə axan cərəyanı məhdudlaşdırmalıyıq və onu birbaşa rəqəmsal çıxış pinindən idarə etmək yaxşı bir fikir deyil. Lazer modulumun artıq cari qorunması vardı. Beləliklə, tranzistorun lazeri açıb söndürdüyü sadə bir dövrə qurdum. Baza cərəyanı trimmer ilə tənzimlənə bilər və lazerin parlaqlığını idarə edir.

Güzgü Kalibrlənməsi

Fotodiod, X oxlu pillənin üstündəki mərkəzi oxdakı çuxura yerləşdirildi. Dəqiq ölçüləri əldə etmək üçün aşağı çəkilən rezistor dövrəsi lazım idi. Kalibr edərkən fotodioddan dəyərlər oxuyuruq və dəyər müəyyən bir dəyəri aşdıqda (lazer birbaşa ona işıq saçır), pillələr dayanıb ev mövqeyinə qayıdır.

kalibrləmə üçün yalançı kod

// 1. addım = 0.9 ° / 400 addım = 360 ° = tam fırlanma lazeriOn (); for (int a = 0; a <= 400; a ++) {for (int b = 0; b = photodiodeThreshold) {laserOff (); returnHome (); } stepY (1, 1); } stepX (1, 1); } laserOff (); uğursuz ();

Addım 6: Son Quraşdırma

Bütün dövrə plastik qovşaq qutusuna qoyuldu və vintlər ilə bərkidildi. Bütün proyektor həqiqətən portativdir, sadəcə enerji təchizatını bağlayın, keçidi dəyişdirin və lazer şousumuz var.

Addım 7: Lazer İdarəetmə Tətbiqi

Nəzarət proqramı C# -də hazırlanmışdır və nümunələr arasında keçid etməyə, sürəti tənzimləməyə və cari hərəkətləri görməyə imkan verir. Arduino kodu ilə birlikdə yükləmək pulsuzdur (bax Intro).

Addım 8: Video