Arduino ლაზერული პროექტორი + საკონტროლო აპლიკაცია: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

• XY - 2 განზომილებიანი ლაზერული სკანირება
• 2x 35 მმ 0.9 ° სტეპერიანი ძრავები - 400 საფეხური/ბრუნვა
• სარკის ავტომატური დაკალიბრება
• დისტანციური სერიული კონტროლი (Bluetooth– ის საშუალებით)
• ავტომატური რეჟიმი
• დისტანციური მართვის აპლიკაცია GUI– ით
• Საჯარო წყარო

ჩამოტვირთვა:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

Ნაბიჯი 1:

ნაბიჯი 2: თეორია

ლაზერული პროექტორი შეიძლება დაიყოს ორ მთავარ კატეგორიად. ან ისინი იყენებენ დიფრაქციულ შუშას/კილიტა ნიმუშის შესაქმნელად, ან მათ აქვთ სისტემა, რომელიც ლაზერის სხივს მოძრაობს XY ღერძის მიმართულებით. მეორე ვარიანტი, როგორც წესი, ბევრად უკეთ გამოიყურება, რადგან შესაძლებელია დაპროექტებული შაბლონის დაპროგრამება. სანამ პირველ შემთხვევაში ლაზერის სხივი იფანტება და ასახავს სტატიკურ გამოსახულებას, მეორეში ლაზერი კვლავ შედგება მხოლოდ ერთი სხივისგან, რომელიც მოძრაობს ძალიან სწრაფად. თუ ეს მოძრაობა საკმარისად სწრაფია, ჩვენ მას აღვიქვამთ როგორც ნიმუშს მხედველობის მუდმივობის გამო (POV). ეს ჩვეულებრივ ხდება ორი პერპენდიკულარული სარკის არსებობით, რომელთაგან თითოეულს შეუძლია ლაზერის სხივის გადაადგილება ერთ ღერძზე. მათი გაერთიანებით შესაძლებელია ლაზერული სხივის ზუსტი მდებარეობის განთავსება.

პროფესიონალური პროგრამებისთვის, ჩვეულებრივ გამოიყენება გალვანომეტრის სკანერები. ზოგიერთ ამ სკანერს აქვს 60 კმ / წმ (კილო ქულა წამში). ეს ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ ლაზერის სხივის განთავსება 60000 სხვადასხვა ადგილას 1 წამის განმავლობაში. ეს ქმნის მართლაც გლუვ პროექციას სტრობოსკოპიული ეფექტის გარეშე. თუმცა, ისინი შეიძლება მართლაც ძვირი იყოს. მე გამოვიყენე სტეპერიანი ძრავები, რომელიც არის იაფი, არც ისე სწრაფი, ალტერნატივა.

ლაზერი ხატავს ნიმუშს ხაზების ორბიტაზე უსასრულოდ დიდი სიჩქარით. ზოგჯერ არსებობს ნიმუშის მრავალი ნაწილი, რომლებიც არ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. ამ მაგალითში თითოეული ასო გამოყოფილია, თუმცა როდესაც ლაზერი ერთი ასოდან მეორეზე გადადის, ის ქმნის არასასურველ ხაზს. ეს მოგვარებულია ტექნოლოგიით, რომელსაც ბლანკი ეწოდება. მთელი იდეა იმაში მდგომარეობს, რომ ლაზერი იცვლება ერთიდან მეორეზე გადასვლისას. ამას აკეთებს მაღალსიჩქარიანი საკონტროლო განყოფილება, რომელიც უნდა იყოს სინქრონიზებული სკანირების სისტემასთან.

ნაბიჯი 3: კომპონენტების მოპოვება

ქვემოთ მოცემულ ჩამონათვალში შეგიძლიათ იხილოთ ის კომპონენტები, რომლებიც მე გამოვიყენე და ბმულები, სადაც შევიძინე.

• 1x Arduino Uno
• 1x Adafruit Motor Shield V2
• 1x ლაზერული მოდული
• 2x 35 მმ 0.9 ° სტეპერიანი ძრავები - 400 საფეხური/ბრუნვა - 5V - eBay
• 3x LED - AliExpress
• 1x HC -06 Bluetooth სერიული მოდული - AliExpress
• 1x ფოტოდიოდი - AliExpress
• 1x NPN ტრანზისტორი BC547B - AliExpress
• 2x 2K საპარსები - AliExpress
• 1x DC Socket Panel Mount - eBay
• 1x გადართვის შეცვლა - AliExpress

შემდეგ კი რამდენიმე მასალა და ინსტრუმენტი შეგიძლიათ იპოვოთ სახლში. იმედია;)

• სარკე (საუკეთესო არის მეტალის სარკე, როგორიცაა მყარი დისკი)
• ალუმინის ფურცელი
• სნიპსი
• ცხელი წებო (ან Pattex სარემონტო ექსპრესი)
• მავთულები
• ფანქარი
• საბურღი (ან მაკრატელი ჩემს შემთხვევაში: D)
• ყუთი (მაგალითად, გადასატანი ყუთი)

ნაბიჯი 4: საფეხურების დაყენება

საჭიროა ალუმინის ფურცლის მოჭრა და მოხრა შესაბამის ფორმაში. შემდეგ ხვრელები გაბურღეს და საფეხურები მიამაგრეს.

ნაბიჯი 5: ლაზერული დაბლოკვა + სარკის კალიბრაცია

Motor Shield– ს აქვს მცირე ზომის პროტოტიპების ადგილი, რომელიც გამოიყენებოდა ორი მცირე სქემისთვის.

ლაზერული დაბლოკვა

ჩვენ გვინდა გავაკონტროლოთ ჩვენი ლაზერი არდუინოთი. თუმცა ჩვენ უნდა შევზღუდოთ ლაზერში შემომავალი დენი და ასევე მისი პირდაპირ ციფრული გამომავალი პინიდან მართვა არ არის კარგი იდეა. ჩემს ლაზერულ მოდულს უკვე ჰქონდა ამჟამინდელი დაცვა. ამრიგად, მე შევქმენი მარტივი წრე, სადაც ტრანზისტორი ჩართავს და გამორთავს ლაზერს. ბაზის დენის რეგულირება შესაძლებელია ტრიმერის საშუალებით და აკონტროლებს ლაზერის სიკაშკაშეს.

სარკის კალიბრაცია

ფოტოდიოდი მოათავსეს ცენტრალურ ღერძის ხვრელში, ზუსტად X ღერძის საფეხურის ზემოთ. ზუსტი გაზომვების მისაღებად საჭირო იყო გამწევი რეზისტორის წრე. დაკალიბრებისას, ჩვენ ვკითხულობთ მნიშვნელობებს ფოტოდიოდიდან და როდესაც მნიშვნელობა აღემატება კონკრეტულ მნიშვნელობას (ლაზერი პირდაპირ ანათებს მას), სტეპერები ჩერდებიან და უბრუნდებიან საწყის მდგომარეობას.

ფსევდო კოდი კალიბრაციისთვის

// პირველი ნაბიჯი = 0.9 ° / 400 ნაბიჯი = 360 ° = სრული ბრუნვის laserOn (); for (int a = 0; a <= 400; a ++) {for (int b = 0; b = photodiodeThreshold) {laserOff (); სახლში დაბრუნება(); } ნაბიჯი Y (1, 1); } ნაბიჯი X (1, 1); } laserOff (); წარუმატებელი ();

ნაბიჯი 6: საბოლოო შეკრება

მთელი წრე პლასტმასის გადასატან ყუთში ჩასვეს და ხრახნებით დაიჭირეს. მთელი პროექტორი მართლაც პორტატულია, უბრალოდ ჩართეთ კვების ბლოკი, გადართეთ გადართვა და გვაქვს ლაზერული ჩვენება.

ნაბიჯი 7: ლაზერული კონტროლის აპლიკაცია

საკონტროლო აპლიკაცია დამზადებულია C# - ში და საშუალებას გაძლევთ გადახვიდეთ შაბლონებს შორის, შეცვალოთ სიჩქარე და ნახოთ მიმდინარე მოქმედებები. Arduino კოდთან ერთად უფასოა გადმოწერა (იხ. შესავალი).

ნაბიჯი 8: ვიდეო