Arduino лазер проектор + хяналтын програм: 8 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

• XY - 2 хэмжээст лазер скан хийх
• 2х 35мм -ийн 0.9 градусын мотор - 400 алхам/эрг
• Автомат толины шалгалт тохируулга
• Алсын серийн удирдлага (bluetooth -ээр)
• Автомат горим
• GUI бүхий алсын удирдлагатай програм
• Нээлттэй эх сурвалж

Татаж авах:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

1-р алхам:

Алхам 2: Онол

Лазер проекторыг үндсэн хоёр төрөлд хувааж болно. Тэд хэв загвар гаргахдаа дифракцийн шил/тугалган цаас ашигладаг эсвэл лазер туяаг XY тэнхлэгийн чиглэлд хөдөлгөдөг системтэй байдаг. Хоёрдахь хувилбар нь ихэвчлэн илүү сайн харагддаг, учир нь төлөвлөх загварыг програмчлах боломжтой байдаг. Эхний тохиолдолд лазер туяа хугарч, статик дүрсийг харуулдаг бол хоёр дахь тохиолдолд лазер нь маш хурдан хөдөлдөг ганц туяанаас бүрдсэн хэвээр байна. Хэрэв энэ хөдөлгөөн хангалттай хурдан байвал бид үүнийг алсын хараатай (POV) байдлаас шалтгаалан загвар гэж ойлгодог. Үүнийг ихэвчлэн перпендикуляр толь тус бүрээр хийдэг бөгөөд тус бүр нь нэг тэнхлэгт лазер туяаг хөдөлгөж чаддаг. Тэдгээрийг нэгтгэснээр лазер туяаг яг тодорхой байрлалд байрлуулах боломжтой юм.

Мэргэжлийн хэрэглээний хувьд гальванометрийн сканнерыг ихэвчлэн ашигладаг. Эдгээр сканнеруудын зарим нь 60kpps (секундэд килограммаар) хийх чадвартай байдаг. Энэ нь тэд 1 секундын дотор лазер туяаг 60000 өөр байршилд байрлуулж чадна гэсэн үг юм. Энэ нь стробоскопийн эффектгүйгээр үнэхээр жигд төсөөллийг бий болгодог. Гэсэн хэдий ч тэд үнэхээр үнэтэй байж болно. Би stepper моторыг ашигласан бөгөөд энэ нь хямд, тийм ч хурдан биш юм.

Лазер нь шугамын эргэн тойронд үнэхээр өндөр хурдтайгаар загварыг зурдаг. Заримдаа хэв маягийн олон хэсгүүд хоорондоо холбогдоогүй байдаг. Энэ жишээнд үсэг бүрийг тусгаарласан боловч лазер нэг үсгээс нөгөөд шилжихэд хүсээгүй мөр үүснэ. Үүнийг холдинг гэдэг технологиор шийддэг. Үүний цаана байгаа бүх санаа бол лазерыг нэг загвараас нөгөөд шилжих үед солих явдал юм. Үүнийг сканнердах системтэй синхрончлох шаардлагатай өндөр хурдны хяналтын нэгж хийдэг.

Алхам 3: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олж авах

Доорх жагсаалтаас та миний ашигласан бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон миний худалдаж авсан линкүүдийг олох боломжтой.

• 1 удаа Arduino Uno
• 1x Adafruit мотор бамбай V2
• 1x лазер модуль
• 2x 35mm 0.9 ° stepper мотор - 400 алхам/эргэлт - 5V - eBay
• 3х LED - AliExpress
• 1x HC -06 Bluetooth цуваа модуль - AliExpress
• 1х фотодиод - AliExpress
• 1x NPN транзистор BC547B - AliExpress
• 2х 2K тайрагч - AliExpress
• 1x DC залгуурын самбар холбох - eBay
• 1x сэлгэн залгах - AliExpress

Дараа нь гэртээ олж болох зарим материал, багаж хэрэгслүүд. Гэж найдаж байна;)

• Толин тусгал (хамгийн сайн нь HDD хавтан гэх мэт металл толь юм)
• Хөнгөн цагаан хуудас
• Snips
• Халуун цавуу (эсвэл Pattex засварын экспресс)
• Утас
• Бахө
• Өрөм (эсвэл миний хувьд хайч: D)
• Хайрцаг (жишээ нь уулзвар хайрцаг)

Алхам 4: Stepper -ийг суурилуулах

Хөнгөн цагаан хуудсыг хайчилж, зохих хэлбэрээр нугалах шаардлагатай байв. Дараа нь нүх өрөмдөж, гишгүүр бэхлэв.

Алхам 5: Лазераар хоосон хийх + толины шалгалт тохируулга

Motor Shield нь хоёр жижиг хэлхээнд ашигладаг жижиг загварчлалын талбайтай.

Лазер хоосон

Бид лазераа Arduino ашиглан хянахыг хүсч байна. Гэсэн хэдий ч бид лазер руу урсаж буй урсгалыг хязгаарлах хэрэгтэй бөгөөд үүнийг дижитал гаралтын зүүгээр шууд жолоодох нь тийм ч сайн санаа биш юм. Миний лазер модуль нь одоогийн хамгаалалттай байсан. Тиймээс би транзистор лазерыг асааж, унтраах энгийн хэлхээг бий болгосон. Үндсэн гүйдлийг триммерээр зохицуулж, лазерын гэрлийг хянадаг.

Толин тусгал тохируулга

Фотодиодыг X тэнхлэгтэй stepper-ийн яг дээд төв тэнхлэгийн нүхэнд байрлуулсан. Нарийвчлалтай хэмжихийн тулд эсэргүүцлийн хэлхээг татах шаардлагатай байв. Тохируулах үед бид фотодиодын утгыг уншиж байгаа бөгөөд утга нь тодорхой утгаас хэтэрсэн үед (лазер шууд тусдаг) алхам нь зогсоод гэрийн байрандаа буцдаг.

шалгалт тохируулгын псевдо код

// 1 -р алхам = 0.9 ° / 400 алхам = 360 ° = бүрэн эргүүлэх лазерOn (); for (int a = 0; a <= 400; a ++) {for (int b = 0; b = photodiodeThreshold) {laserOff (); returnHome (); } stepY (1, 1); } stepX (1, 1); } laserOff (); амжилтгүй болсон ();

Алхам 6: Эцсийн чуулган

Бүх хэлхээг хуванцар уулзвар хайрцагт хийж боолтоор чангалав. Проекторыг бүхэлд нь зөөвөрлөх боломжтой, цахилгаан тэжээлээ залгаарай, унтраалгаа сольж, лазер үзүүлбэр үзүүлээрэй.

Алхам 7: Лазерын хяналтын програм

Хяналтын аппликейшн нь C# хэл дээр хийгдсэн бөгөөд загвар хооронд шилжих, хурдыг тохируулах, одоогийн үйлдлийг харах боломжийг олгодог. Үүнийг Arduino кодтой хамт үнэгүй татаж авах боломжтой (танилцуулгыг үзнэ үү).

Алхам 8: Видео