Лазер зогсоолын туслах: 12 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Харамсалтай нь би гаражийнхаа цехийг машинтайгаа хуваалцах ёстой! Энэ нь ихэвчлэн сайн ажилладаг, гэхдээ хэрэв манай хоёр машины аль нэг нь лангуудаа хэт хол байрлуулсан бол би өрмийн машин, тээрэмдэх машин, ширээний хөрөө гэх мэтийг бараг л тойрон хөдөлж чадахгүй. гаражийн хаалга хаагдахгүй, бүр дордохгүй байна, хаагдах үед машины арын хэсэгт мөргөв!

Жолооч нарын дунд "машины зогсоолын нарийвчлал" өөр өөр байдаг бөгөөд ажлын ширээ рүүгээ орохын тулд би ихэвчлэн далавчаа тойрч зугтдаг байсан. Би "механик шийдлүүд" -ийг туршиж үзсэн, жишээ нь теннисний бөмбөг нь утсан дээрээс дүүжлэв, гэхдээ тэд хоосон машины лангуу дотор явж байхдаа эсвэл миний ажилд саад болж байгааг олж мэдэв.

Энэхүү бэрхшээлийг шийдвэрлэхийн тулд би автомашинуудаа нэг инч орчим зайтай байлгахад тусалдаг өндөр технологийн (хэт их алж болзошгүй!) Шийдлийг гаргаж ирсэн. Хэрэв танд ижил төстэй асуудал тулгарвал би танд лазер машины зогсоолын туслахыг санал болгож байна. Энэхүү MICROCOMPUTER-GEEK шийдэл нь сайн ажилладаг боловч амралтын өдрүүдэд барьж, суулгахад хангалттай энгийн юм.

Лазерууд аврах ажилд

Саяхан би хогны хайрцганд хийх зүйл хайж байсан үлдсэн лазер модулиуд үлдсэн байв. Тиймээс гаражийн зогсоолын асуудалтай холбогдуулан (ямар ч утгагүй) би лазераа гаражийнхаа дээвэр дээр доорх машин руу чиглүүлэх схемийг боловсруулсан. Үр дүн нь машиныг зогсоох шаардлагатай газарт машины самбар дээр байрлуулсан лазер цэг юм. Жолоочийн заавар нь энгийн. Машинаа гараж руу оруулаад, самбар дээр RED DOT -ийг анх хараад зогсоорой!

Алхам 1: Лазерын аюулгүй байдал

Цааш явахаасаа өмнө лазерын аюулгүй байдлын талаар хэдэн үг түр зогсоохыг хүсч байна. Энэхүү төсөлд ашигладаг харьцангуй бага хүч чадалтай 5 мВт улаан өнгийн лазер ч гэсэн маш тод, нягт төвлөрсөн, өндөр энергийн туяа үйлдвэрлэх чадвартай. Ийм гэрэл нь таны алсын харааг гэмтээж болзошгүй юм. Хэзээ ч лазерын туяа руу шууд харж болохгүй.

Алхам 2: Лазер модулийг сонгох

Миний хоёр машины тохиргоонд зориулж би 5 мВт (милливатт) фокустай улаан лазерын модулийг тус бүр дээр байрлуулсан. Зураг 2-т харуулснаар эдгээр нь 3-аас 6 хүртэлх VDC тэжээлийн эх үүсвэрээс тэжээх боломжтой, бие даасан жижиг модулиуд юм. Эдгээр модулийг eBay дээрээс 4-10 доллараар худалдаж авах боломжтой. хүрээ, суурилуулахад хялбар бөгөөд өдрийн гэрлийн нөхцөлд ч харахад хялбар улаан цэгийг өгөхийн тулд машиныхаа самбар дээр төвлөрүүлж болно. Үнэн хэрэгтээ суулгах явцад фокусыг бага зэрэг зөөлрүүлэхийг зөвлөж байна, учир нь энэ нь самбар дээрх лазер цэгийн хэмжээг томруулж, түүний эрч хүчийг бага зэрэг бууруулна.

Лазер хувилбарууд

Та "Хямд лазер байхгүй байна уу?" Гэж асууж магадгүй юм. Хариулт нь Тийм ээ, батерейгаар ажилладаг маш хямд лазер заагчийг ганц хоёр доллараар олж болно. Би өөр төслүүдэд зориулж зарим зүйлийг худалдаж авсан боловч тэдгээр нь гэрэлтүүлгийн хувьд дутмаг байгааг олж мэдсэн. Тэд танд хангалттай гэрэл гэгээтэй байж магадгүй тул тэднийг туршаад үзээрэй, гэхдээ миний суулгацын хувьд илүү тод, төвлөрсөн модулиуд илүү сайн тоглох болно гэдгийг олж мэдэв.

Гэхдээ хүлээ! Зарим лазерууд нь LINE эсвэл CROSS загварыг гаргадаг. Эдгээр нь бүр илүү дээр биш гэж үү? LINE эсвэл CROSS загвар гаргахын тулд лазер модулийн дотор хоёрдогч линз суурилуулсан бөгөөд ердийн лазер цэгийн эх үүсвэрийн гаралтыг хүссэн загвар болгон хувиргах болно. LINE эсвэл CROSS загварыг бий болгохдоо өндөр эрчимтэй лазерын гаралтыг тарааж, хэрэв хүсвэл "шингэлж" зураас (эсвэл хөндлөн) дүрс үүсгэнэ. Эдгээр линзээр хийсэн гаражийн туршилтын явцад би лазерын зураасыг автомашины хяналтын самбар дээр, ялангуяа өдрийн цагаар нарны гэрэл угаалгын өрөөний цонхоор угааж байх үед хэтэрхий бүдэг харав.

Алхам 3: Лазер хянагч Gen 1

Лазерын ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд шаардлагатай бол лазерыг асаах, шаардлагагүй бол унтраах зарим хэлхээ шаардлагатай болно. Манай цахилгаан хаалга онгойлгогч нь ихэнх тохиолдолд хаалга онгойлгох бүрт автоматаар гэрлийн чийдэн асаадаг. Энэ чийдэнг ойролцоогоор 5 минут байлгаад дараа нь унтраадаг. Анхны хэрэгжүүлэлтэндээ би гэрлийн мэдрэгчийг нээх гэрлийн чийдэнгийн яг дээгүүр тавьж, машины зогсоолын туслах лазерыг идэвхжүүлсэн цахилгаан транзисторыг ажиллуулахад ашигласан. Энэ бүхэн явагдаж байхад удалгүй би машины зогсоол дээр зогсохоос өмнө гаражийн хаалга онгойсон байсан бол лазер идэвхжихгүй болохыг би удалгүй анзаарсан. Нээлттэй гэрлийн чийдэнгийн таймер дууссан тул гаражийн хаалгыг онгойлгохын тулд гэрлийн чийдэнг асааж, зогсоолын туслах лазерыг ажиллуулах шаардлагатай байв.

Энэхүү хязгаарлалтыг даван туулахын тулд би машины гаражид орох бүрт машины зогсоолын туслах лазерыг асаах илүү бүрэн шийдэл болох Ген-2-ийг санал болгов

Алхам 4: Gen 2 лазер хянагч - Онгойлгогч Saftey мэдрэгчийг ашиглах

"Хаалттай хаалганы мэдрэгч" нь гаражийн бүх хаалгыг онгойлгоход шаардлагатай аюулгүй байдлын шинж чанар юм. Энэ нь ихэвчлэн гаражийн хаалганы нүхний хэт улаан туяаны цацрагийг шалны түвшингээс 6 инч өндөрт буудах замаар хийгддэг. Зураг 3 -т харуулснаар энэхүү гэрлийн туяа нь "А" ялгаруулагчаас гаралтай бөгөөд "В" мэдрэгчээр илрүүлсэн байна. Хэрэв хаалгыг хаах үед энэ гэрлийн туяанд ямар нэгэн саад тотгор учруулж байвал хаалганы түгжээг онгойлгож, хаалгыг хаах хөдөлгөөнийг буцааж байрлуулна.

Дээрх зурагт үзүүлсэн шиг 'Хаалттай хаалга' аюулгүй байдлын мэдрэгч нь IR-гэрэл ялгаруулагч 'A' ба IR-гэрэл илрүүлэгч 'B' -ээс бүрдэнэ.

Та ихэвчлэн хаалга онгойлгогчтой холбогдсон RED Lines гэх мэт 2 дамжуулагч утас ашиглан хаалттай хаалганы мэдрэгчийг 3-р зурагт үзүүлсэн болно. Энэхүү энгийн утас нь ялгаруулагч, илрүүлэгч, онгойлгогчийг хооронд нь холбодог. Энэхүү харилцан холболтын схем нь 1) мэдрэгчийг ажиллуулахын тулд онгойлгогчоос POWER нийлүүлдэг бөгөөд 2) мэдрэгчээс онгойлгогч руу буцах харилцааны замыг өгдөг.

Алхам 5: Хаалганы аюулгүй байдлын мэдрэгч хэрхэн ажилладаг

Хаалттай хаалганы мэдрэгч үргэлж идэвхтэй байдаг тул машиныг гараж руу машинаа зогсоол руу оруулах үед тохиолддог "хаалттай хаалганы үйл явдал" -ыг илрүүлэхийн тулд би мэдрэгчийг ашиглаж болохыг олж мэдсэн. Үүнийг ажиллуулахын тулд хаалттай хаалганы мэдрэгчийн утсан дээрх хүч чадал, дохионы форматыг ойлгоход л хангалттай байсан.

Дээрх зурагт GENIE брэндийн Хаалга онгойлгогч системийн хаалттай дохиоллын долгионы хэлбэрийг харуулав

Надад "GENIE" брэндийн онгойлгогч байгаа бөгөөд онгойлгогч ба мэдрэгч хоёрын хоорондох утсыг хөндлөн огтлох осциллографыг байрлуулснаар хаалганы мэдрэгчийг ХААХААГҮЙ байх үед импульсийн 12 вольтын оргил-оргил долгионы хэлбэр байгааг олж мэдэв. Таны харж байгаагаар мэдрэгчийг блоклох бүрт мэдрэгчийн утас дээрх хүчдэл тогтмол +12VDC болдог.

Би энэ төслийг жижиг Arduino NANO микроконтроллер дотор програм хангамжаар хэрэгжүүлэхээр шийдсэн. NANO лазер хянагчийн бүрэн схемийг дараагийн алхамд олж болно. Би NANO болон энэ төсөлд шаардагдах цөөн тооны эд ангиудыг хадгалах зориулалттай бага оврын перформан загварын хэв маягийн хэлхээний самбарын жижиг хэсгийг ашигласан. Жижиг терминал тууз эсвэл таны хүссэн бусад холбогчийг хаалга онгойлгогч болон лазер модулиудтай холбоход ашиглаж болно.

Хэрэв та схем рүү шилжих юм бол ирж буй +12V PP хаалганы мэдрэгчийн дохио хэд хэдэн диодоор дамждаг (туйлыг зөв тогтоохын тулд), дараа нь NPN транзистороор дамжуулдаг (Q1). НАНО. Дээрх долгионы хэлбэрээр дүрсэлсэнчлэн энэхүү транзистор нь хоёр зүйлийг хийдэг. 1) Энэ нь 12 В Peak to Peak дохиог NANO -тэй нийцтэй 5 вольтын дохио болгон хөрвүүлдэг бөгөөд 2) логик түвшинг ОРУУЛЖ өгдөг.

АНХААРУУЛГА: Дээр тайлбарласан утас, дохионы схем нь GENIE брэндийн хаалга онгойлгогчдод хамаарна. Ихэнх хоёр утастай мэдрэгчийн схемүүд ижил төстэй дохиоллын техникийг ашиглан ажилладаг гэж би үзэж байгаа ч дохионы нарийн ширийн зүйлийг ойлгож, шаардлагатай бол төслийг тохируулахын тулд гаражийнхаа хаалгыг онгойлгох систем дээрх мэдрэгчийн утсыг хамрах хүрээг хамарч болно

Алхам 6: Тоног төхөөрөмж

Би энэ төслийг жижиг Arduino NANO микроконтроллер ашиглан програм хангамжид хэрэгжүүлэхээр шийдсэн. NANO лазер хянагчийн бүрэн схемийг дараагийн алхамд олж болно. Би энэ төсөлд шаардлагатай NANO болон үлдсэн цөөн хэдэн эд ангиудыг хадгалах зориулалттай перфор-самбар загварын прототипийн жижиг хэсгийг ашигласан. Жижиг терминал тууз эсвэл таны хүссэн бусад холбогчийг хаалга онгойлгогч болон лазер модулиудтай холбоход ашиглаж болно.

Схемээс харж болно, ирж буй +12V PP хаалганы мэдрэгчийн дохио (өмнөх алхам!) Хэд хэдэн диодоор дамждаг (туйлыг зөв болгохын тулд), дараа нь NPN транзистороор дамжуулдаг (Q1). NANO дээр залга. Зураг 4 -т үзүүлсэн долгионы хэлбэр, энэ транзистор нь хоёр зүйлийг хийдэг. 1) Энэ нь 12 В Peak to Peak дохиог NANO -тэй нийцтэй 5 вольтын дохио болгон хөрвүүлдэг бөгөөд 2) логик түвшинг ОРУУЛЖ өгдөг.

NANO гаралтын зүү нь лазерыг эрчим хүчээр хангахын тулд хүчирхэг MOSFET транзисторыг (Q3) жолооддог. Үлдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь LED индикатор болон "туршилтын горим" шилжүүлэгчийн оролтыг өгдөг.

Алхам 7: Лазер зогсоолын үйлчлэгч барих

Энэ төслийн эд ангиудын жагсаалтыг дээр харуулав. Би NANO, транзистор болон бусад эд ангиудыг холбохын тулд жижиг самбар ашигласан. Perf-самбар дээрх бүх харилцан холболтыг дуусгахын тулд нэг цэгээс нөгөө утсыг ашигласан. Дараа нь би дуусгасан төгссөн хавтангийн угсралтыг байрлуулах жижиг хуванцар хэрэгслийн хайрцгийг байрлуулав. Би хайрцгийн шаардлагатай нүхийг өрөмдсөн бөгөөд ингэснээр LED болон TEST SWITCH -ийг ашиглах боломжтой болсон. Би тогтмол гүйдлийн цахилгааны утсыг хананы хорхойн тэжээлийн эх үүсвэрээс уг хайрцгаар дамжуулж, хатуу самбар руу шууд залгасан. Би лазертай тэжээлийн холболт хийхийн тулд "RCA" загварын фоно залгууруудыг ашиглаж, лазерыг эдгээр RCA залгуурт холбохын тулд хуучин аудио кабелийг хакердаж, BLACK (- LASER VDC) лазер утсыг SHIELD, RED (+ LASER VDC) лазер утас нь төвийн дамжуулагч руу. Дараа нь би тусгаарлагч, механик арматурыг хангахын тулд залгуур бүрийг хоёр давхар агшилтын хоолойгоор хучсан.

Би хэд хэдэн модон эрэг ашиглан лазерын удирдлагын хайрцгийг гаражийн хаалганы онгойлгогч хэсгийн дэргэд байрлуулав.

Програм хангамжийн хувьд та эх кодыг татаж аваад Arduio IDE ашиглан засварлах/хөрвүүлэх/байршуулах шаардлагатай болно.

Алхам 8: Цахилгаан хангамжийн сонголтууд

Энэ төсөлд зохицуулалттай 5VDC-ийг хангах боломжтой жижиг залгууртай цахилгаан хангамж шаардлагатай. Лазер бүрт 5 VDC -д ойролцоогоор 40 ма шаардлагатай байдаг тул хоёр лазер суурилуулахад дор хаяж 100 мА чадалтай хангамж шаардлагатай байдаг. Би хогны хайрцганд тохирсон зохицуулалттай, 5VDC хананд зориулагдсан цахилгаан хангамж олсон. Зохицуулалттай 5 VDC гар утасны цэнэглэгч нь бас ажиллах боломжтой сонголт юм. Эдгээр нь бүрэн тусгаарлагдсан, гар утас, таблеттай холбогдох USB залгууртай бөгөөд хэдхэн долларын үнэтэй байдаг. Зөвхөн USB кабелийн нэг үзүүрийг эвдэж, зохих 5 VDC ба GROUND утсыг лазерын хяналтын оролтын терминал руу холбож болно.

Цахилгаан хангамж ба лазер модулийн анхааруулга:

1. Ашиглаж буй аливаа нийлүүлэлтийн гаралтыг хэмжих, шалгахад анхаар. Хананы ханцуйвчны олон хангамжийг зохицуулдаггүй бөгөөд бага ачаалалтай үед маш өндөр хүчдэлийн гаралттай байдаг. Хэт хүчдэл нь лазерыг хэт их жолоодож, лазерын гэрлийн түвшинг бууруулж, лазерын ашиглалтын хугацааг богиносгодог.

2. Би лазерыг тэжээхийн тулд NANO -оос +5VDC гаргаж авахыг зөвлөдөггүй, учир нь энэ нь NANO -ийн тэжээлийн гаралтын хүчин чадлаас давж, хэт халалт эсвэл CPU -ийн хавтанг гэмтээж болзошгүй юм.

3. Гаражийн хаалга онгойлгогчтой ямар нэгэн газардуулга хийхээс зайлсхийхийн тулд энэ төсөлд ашигладаг 5VDC тэжээлийн эх үүсвэр нь газардуулгатай харьцуулахад ХӨРӨГДӨХ эсэхийг шалгаарай.

Лазер модуль бүрийн металл хайрцаг нь POSITIVE (RED) лазер цахилгаан хангамжийн утастай цахилгаанаар холбогдсон болохыг анхаарна уу. Тиймээс, хэлхээг бүхэлд нь газрын хөрстэй харьцуулахад бүрэн тусгаарлагдсан байх ёстой

Алхам 9: Лазерыг суурилуулах

Би ½ инчийн кабелийн хавчаар ашиглан лазер бүрийг модон блокоор бэхлээд дараа нь гаражийн тавиур руу шургуулсан. Лазер модулийн 12 мм диаметрийг томруулахын тулд лазер бүрийн эргэн тойронд хэд хэдэн давхар цахилгаан соронзон хальс хэрэгтэй байсан бөгөөд үүнийг кабелийн чийдэнгээр чанга барих болно. Кабелийн хавчаарын ганц шураг нь лазерыг шаардлагатай бол эргүүлэх боломжийг олгодог. Дээр дурдсанчлан, модон блокыг өөрөө дан боолтоор бэхэлсэн бөгөөд ингэснээр модон блокыг шаардлагатай бол эргүүлэх боломжтой болно.

"TEST MODE" унтраалга болон хоёр "оптик тохируулгын тохиргоог" ашиглан лазерын цэгийг тээврийн хэрэгслийн хяналтын самбарын зөв цэг дээр яг нарийн тогтоохын тулд тохиргоог хийхэд хялбар байдаг.

Алхам 10: Энэ нь хэрхэн ажилладаг талаар

Лазер хянагчийн ажиллах логик нь маш энгийн. Хаалттай хаалганы мэдрэгчийн дохиоллын шугам нь импульсээс тогтвортой түвшинд шилжсэн даруйд бид хаалттай хаалгатай холбоотой үйл явдал болдгийг бид мэднэ. Түгжигдсэн хаалга нь машин гараж руу орж, хаалганы мэдрэгчийн цацрагийг хэсэг хугацаанд тасалдуулсантай холбоотой гэж үзвэл бид машины зогсоолын туслах лазерыг нэн даруй асааж болно. 30 секундын дараа бид лазерыг унтрааж болно.

Энэхүү логикийг хэрэгжүүлдэг "ажиллуулах горим" програм хангамжийн кодыг Зураг 5-т харуулав. NANO нь Хаалганы мэдрэгчийн оролтын зүүг хянадаг бөгөөд энэ дохио 0-ээс дээш секундын турш үлдэх үед бид түгжигдсэн мэдрэгчтэй гэсэн дүгнэлтэд хүрдэг. үйл явдал болж, машины зогсоолын туслах лазерыг асаана. Импульсийн дохио эргэж ирэхэд (машин гаражид бүрэн орсон, Хаалга мэдрэгч хаагдахаа больсон) бид 30 секундын "Лазер унтраах таймер" -ыг эхлүүлнэ. Энэ таймер дуусах үед дараалал дуусч, лазерыг унтраана.

Бүрэн кодын багц нь арай илүү төвөгтэй тул хэд хэдэн LED индикатор, сэлгэн залгууртай ажиллах ёстой. Шилжүүлэгч нь ердийн "RUN MODE" ба "TEST MODE" хооронд сонгоно. TEST MODE горимд гаражийн хаалганы мэдрэгчийг үл тоомсорлож, лазерыг асаасан байна. Үүнийг суурилуулах, тохируулах явцад ашигладаг бөгөөд ингэснээр лазерыг машины салхины шил/самбар дээрх зөв цэг рүү чиглүүлэх боломжтой болно. Гурван LED нь POWER-ON, LASER-ON, STATUS-ийг харуулдаг. Хаалттай хаалга илрэх бүрт STATUS LED асаалттай байх болно. Энэ LED нь хаалга хаагдахаа больж, Лазер унтраах тоолуурыг тоолох тоолонд секундэд нэг удаа анивчих болно. Шилжүүлэгчийг TEST MODE байрлалд тохируулах бүрт STATUS гэрэл хурдан анивчих болно.

Алхам 11: Дүгнэлт

Лазер машины зогсоолын туслах төсөл нь миний ажлыг гүйцэтгэдэг бөгөөд миний "хэрэглэгчийн нийгэмлэг" (эхнэр / нөхөр) сайнаар хүлээж авсан нь гайхмаар юм. Одоо өндөр нарийвчлалтай зогсоол хийх ажлыг тогтмол хийдэг. Лазер цэг нь гэрэлтүүлгийн бүх нөхцөлд амархан харагддаг боловч жолооч цэг дээр анхаарлаа сарниулдаггүй бөгөөд зогсоол хийхдээ эргэн тойрондоо анхаарал тавьдаг.

Хэрэв та машины зогсоолтой ижил төстэй асуудалтай тулгарч, ГЭРЭЛТЭЭРЭЭГҮЙ аргыг хайж байгаа бол энэ нь танд тохирсон шийдэл байж магадгүй юм!

Аз жаргалтай зогсоол!

Алхам 12: Ашигласан материал, схем, Arduino эх кодын файлууд

Бүтэн схемийн эх код болон PDF файлыг хавсаргасан файлуудаас үзнэ үү.

БУСАД АШИГЛАЛ

Лазер модулийн эх сурвалж:

EBay -ийг хайх: 5mW цэгийн лазер фокус

Бяцхан сэлгэн залгах эх үүсвэрүүд:

EBay -аас miniture солих унтраалга хайх

IRFD9120 MOSFET -ийн эх сурвалж:

EBay -г хайх: IRFD9120

+5VDC цахилгаан хангамжийн эх үүсвэр

EBay -ийг хайж олох: 5VDC гар утасны цэнэглэгч

P сувгийн MOSFET төхөөрөмжийн мэдээллийн хуудас

www.vishay.com/docs/91139/sihfd912.pdf