DIY лазер хайчлах цаг: 4 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Лазераар хэрхэн гоёмсог цаг хийх талаар миний хичээлд тавтай морилно уу! Өнгөрсөн зун зарим хуриманд очиж, гэрлэх гэж буй хүмүүст зориулж хувийн бэлэг өгөхийг хүсч байснаас энэ төслийн санаа авсан юм. Энэ гарын авлагын эхний хэсэгт авч үзэх математикийн зарчмуудыг хэрэгжүүлэх нь сайн арга гэж би бодлоо. Би үүнийг хэр сайн хамруулж чадахаа мэдэхгүй байна, гэхдээ ямар ч тохиолдолд би Python кодыг өгөх болно, ингэснээр та хүссэн хэмжээгээрээ дизайн хийх боломжтой болно. Нэмж дурдахад, би төслийн файлуудад SVG хэлбэрээр оруулах олон загвар бий.

Энэ төслийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

• фанер эсвэл нийлэг цаг залгахад зориулагдсан
• вектор график засварлах програм хангамж
• лазер таслагч руу нэвтрэх
• 1/4 инчийн босоо ам бүхий цагийн хөдөлгөөн

Нэмэлт материалд дараахь зүйлс орно.

• цагаан будаг
• 120 ба 220 ширхэг элс цаас
• хар толбо
• модон цавуу
• 4 X 3/8 "эрэг
• модон чигжээс

Эхэлцгээе!

Алхам 1: Математик…

Энэ бол энэ төслийн хамгийн сонирхолтой хэсгүүдийн нэг гэж би бодож байсан ч энэ хэсгийг алгассан тул би үүнийг эсэргүүцэхгүй. Би юу болж байгааг тайлбарлахдаа сайн ажилласан гэж найдаж байна, гэхдээ Фрэнк Фаррисын зохиосон тэгш хэмийг бий болгох: ханын цаасны хэв маягийн урлагийн математик номыг үзнэ үү. Тэрээр эдгээр тэгш хэм хэрхэн яаж гарч байгааг тайлбарлахдаа үнэхээр гайхалтай ажил хийдэг. Илүү богинохон боловч илүү "гараараа долгионтой" харагдахын тулд энэхүү Quanta сэтгүүлийн тааврыг үзээрэй, энэ бол шийдэл юм. Би үнэндээ Quanta сэтгүүлийн асуудлын шийдлийг гаргаж, доор оруулсан кодоо оруулахад бэлэн болгоно.

Тэгш хэмийг хэрхэн олж авахыг ойлгохын тулд эхлээд ямар ч бүхэл тоон дахь e^(i * 2 pi * C) = 1 гэдгийг мэдэх хэрэгтэй. Энэ бол Эйлерийн онцлогоос үүдэлтэй бөгөөд үүнийг би энд ярихгүй, гэхдээ энэ нь маш чухал бөгөөд Хүн бүр үүнийг хамгийн агуу гэж боддог тул үүнийг үзээрэй. Би дээрх баримтыг ашиглан Quanta -ийн асуудлаас "А" муруй гаргаж авсан (зургийг үзнэ үү), үүнийг Quanta -ийн асуудлын шийдэлд бага зэрэг ярьдаг. Дүгнэлтэд "k" нь бидний муруйд хүсдэг тэгш хэмтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоо юм. "M" ба "n" хоёулаа адил тэгш хэмтэй муруйтай байхын тулд "k" нь бүхэл тоо байх ёстой. Асуудлаас муруй гаргахын тулд mod = 5 -тай C1 = 1 ба C2 = -3 байгааг доорх кодоос харж болно. Mod хувьсагч нь "модуль" гэсэн утгатай бөгөөд "k" -тэй ижил тоо байх ёстой. (Тэмдэглэл: кодыг ажиллуулахын тулд numpy, matplotlib, sympy номын санг суулгасан байх ёстой.)

np гэж numpy импортлох

matplotlib. зөвхөн [1, 5, 7, 11] үлдэгдэл = 1 мод = 5 л = үлдэгдэл m = 1*мод + үлдэгдэл n = -3*мод + үлдэгдэл коэффициент = np.array ([1, 1/2, I/ 3]) exps = np.array ([exp (l*I*t), exp (I*m*t), exp (I*n*t)]) f = (coeffs*exps. T).sum () x = lambdify (t, re (f)) y = lambdify (t, im (f)) xarray = [x (t) in t in np.linspace (0, 2*np.pi, 5000)] yarray = [y (t) in t in np.linspace (0, 2*np.pi, 5000)] plt.plot (xarray, yarray) plt.axis ('off') plt.gca (). set_position ([0, 0, 1, 1]) #plt.savefig (r'path / to / folder / test.svg ') plt.show () print (' / t / t / t ' + str (f))

Гэхдээ би яагаад энэ бүх бэрхшээлийг туулсан юм бэ? Энэ нь үнэхээр дажгүй гэж бодож байна, гэхдээ би бас энэ бүгдийг сурч, 12 дахин тэгш хэмтэй цаг гаргахыг хүссэн юм. Ингэснээр нүүрэндээ муухай тоо тавих шаардлагагүй бөгөөд хүмүүс хэдэн цагийг хялбархан харж чаддаг. Гайхамшигтай зүйл бол 12 дахин тэгш хэмтэй муруй болгохын тулд бидний хийх ёстой зүйл бол дээрх код дээрх модыг 12 болгож өөрчлөх явдал юм! Үүний дараа n ба m -ийн модны коэффициентүүдийн заримыг болон коэффициентийн вектор дахь тоонуудыг өөрчилж үзээрэй, энэ нь ямар муруй болохыг хараарай. Анхаарах нэг зүйл бол хэрэв та үлдсэн хэсгийг нь өөрчлөх юм бол 2, 3, 4, эсвэл 6 дахин тэгш хэмтэй муруй авах магадлалтай. Энэ нь үнэхээр хачирхалтай боловч бүхэл тоонууд чухал байдгаас үүдэлтэй юм! Нэг жишээг авч үзье.

Хэрэв k = 12 ба m = 1 * k + 2 = 14 бол

дараа нь (m - 2)/k = m/k - 2/k = 14/12 - 2/12 = 1 2/12 - 2/12 = 1 1/6 - 1/6 = 1 k = 6, үлдсэн = 1

Арван хоёрыг хоёр хуваасан тул бид 6 -ийн модуль, үлдсэн нь 1 -тэй адил хариулт авдаг болохыг бид харж байна! Үнэн хэрэгтээ, k = 12 ба үлдэгдэл = 2 байвал, бүх програм нь k = 6 -ийн муруйг үлдэгдэл = 1 -ээр хоёр удаа, нэг нэгнийхээ дээр гаргадаг. Тиймээс, тэгш хэмтэй 12 бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд үлдэгдэл нь зөвхөн 12 хүртэл [1, 5, 7, 11] 12 хүртэл хуваагдахгүй тоо байж болно, гэхдээ 12 -аас өмнөх бусад анхны тоонууд байж болно.

Миний энд ярьсан зүйл энэ сэдвээр бүх хүмүүсийн сонирхлыг татсан гэж найдаж байна. Дахин хэлэхэд Фрэнк Фаррисын дээрх ном бол маш сайн эх сурвалж бөгөөд хүмүүс миний питон скриптээр сайхан муруй хийх нь хөгжилтэй байх болно гэж найдаж байна. Одоо, даалгавар руугаа буцъя!

Алхам 2: Лазер огтлох бэлтгэл

Цаг гаргахын тулд бидний хайчилж буй хэлбэрүүдийг бэлтгэх нь тийм ч хэцүү биш юм. Би хувьдаа дуртай олон тооны муруйг оруулсан тул тэдгээрийг ашиглахад чөлөөтэй байгаарай. Материал нь лазер таслагчийн доор аюулгүй байрлуулж болох бүх зүйл байж болно, гэхдээ би 1/4 "хэмжээтэй фанерыг сайхан хус модоор хийсэн ламинатаар сонгож авсан. Би таны дуртай вектороор хайсан 10" дискнээс цагны товчлуурыг хийсэн. график програм. Дараа нь та сайхан залгахын тулд дискний муруйг хялбархан дахин хэмжих боломжтой. Би бас өөр нэг муруйг авсан бөгөөд энэ нь цагныхаа хил дээр таслагдах боломжтой байсан бөгөөд үүнийг маш их нэмсэн учраас би маш их санал болгож байна. Зүсэхээс өмнө мэдэх ёстой нэг зүйл бол та ямар төрлийн цагийн хөдөлгөөн хийх вэ. Амазон нь хямд үнээр зарагддаг бөгөөд хэрэв та яг одоо гадагшаа гарч, худалдаж авахыг хүсч байвал Майклс ч бас тэдэнд байдаг. Та ихэнхдээ 5/16 инч диаметртэй босоо амны диаметрийг мэдэхийг хүсэх болно.

Дууссан залгах товч нь 10 инчийн дисктэй байх ёстой бөгөөд түүний төв хэсэгт 5/16 инч диаметртэй нүх байх ёстой. Загвар дээрх шугамууд бие биенээ огтлох тусам лазер нь таны материалыг улам гүнзгийрүүлэх болно гэдгийг санаарай. Хэрэв та нарийн төвөгтэй загварыг огтлох гэж оролдвол санамсаргүйгээр залгах товчлуураа огтлох болно.

Миний ашигласан загвар, хүрээ, дизайныг багтаасан дизайн бол first.svg файл юм.

Алхам 3: Дуудлагаа таслаарай

Одоо та файлаа аваад лазер зүсэгч рүүгээ ачаална уу. Та дизайн болон хоёр тойргийг тус тусад нь тохируулахыг хүсч байна. Загварын хувьд миний олж мэдсэн аргуудын нэг бол ширээг лазер зүсэгчээс анхаарлаа бага зэрэг холдуулах явдал байв. Ингэснээр шугамыг гадаргуу дээр илүү зузаан болгоно.

Энэ хэсэг үнэхээр хөгжилтэй байна. Дизайнерын загварыг лазераар олж харах боломжтой бөгөөд энэ нь тохиолдоход маш цэвэрхэн харагдаж байна.

Алхам 4: Цагаа дуусга

Хэрэв та мод, нимгэн хэлбэртэй модыг амархан ашигладаг байсан бол үүнийг хамгийн бага хэмжээгээр битүүмжлэх нь зүйтэй болов уу. Миний хийсэн зүйлсийн нэг бол би дизайныг цагаанаар будаж, дараа нь нүүрнийхээ будгийг зүлгүүрээр будсан явдал байв. Энэ нь дизайныг модны эсрэг сайхан өргөлтийг өгсөн боловч гоёмсог модон ламинат нь маш нимгэн бөгөөд зүлгэх нь амархан тул зүлгүүр хийхдээ болгоомжтой байх хэрэгтэй.

Би бас очоод Home Depot -оос цагийн зүүний нүүрний хар толбоны дээжийг авлаа. Дараа нь би модон цавуу хийж, 3/8 инчийн 4 боолтоор бэхлэв. Нэмэлт боолтыг хилийн боолтоор бэхлэх ёстой. Би бүх зүйлийг гялгар гадаа чигжээсээр битүүмжиллээ. Дараа нь Цагийн хөдөлгөөний багц дээрх зааврыг ашиглан хөдөлгөөнийг суулгаж, шинэ цаг чинь хэрхэн ажиллаж байгааг харах болно!

Би үр дүнд нь маш их баяртай байсан бөгөөд үүнийг өгсөн хүмүүст ч бас таалагдсан. Танд энэхүү сургамжтай хөгжилтэй, сонирхолтой санагдсан гэж найдаж байна, ямар гоё цаг хийдгээ надад хэлээрэй!