Arduino Laser Projector + Control App: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

• XY - 2 dimensional na pag-scan ng laser
• 2x 35mm 0.9 ° stepper motors - 400 hakbang / rev
• Awtomatikong pag-calibrate ng salamin
• Remote na serial control (sa pamamagitan ng bluetooth)
• Auto mode
• Remote control app na may GUI
• Open Source

I-download:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

Hakbang 1:

Hakbang 2: Teorya

Ang mga projector ng laser ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing kategorya. Alinman ang gagamitin nila isang diffraction glass / foil upang i-project ang isang pattern o mayroon silang isang system na gumagalaw ng laser beam sa mga direksyon ng axis ng XY. Ang pangalawang pagpipilian ay karaniwang mukhang mas mahusay dahil posible na i-program ang pattern na inaasahang. Habang sa unang kaso, ang laser beam ay nai-diffract at naglalabas ng isang static na imahe, sa pangalawa, ang laser ay binubuo pa rin ng isang sinag, na napakabilis na gumagalaw. Kung ang paggalaw na ito ay sapat na mabilis, napapansin natin ito bilang isang pattern dahil sa pagtitiyaga ng paningin (POV). Karaniwan itong ginagawa sa pamamagitan ng pagkakaroon ng dalawang patayo na salamin, bawat isa ay may kakayahang ilipat ang laser beam sa isang axis. Sa pamamagitan ng pagsasama sa mga ito, posible na iposisyon ang laser beam sa eksaktong lokasyon.

Para sa mga propesyonal na aplikasyon, karaniwang ginagamit ang mga scanner ng galvanometer. Ang ilan sa mga scanner na ito ay may kakayahang gumawa ng 60kpps (kilo point bawat segundo). Nangangahulugan iyon, maaari nilang iposisyon ang laser beam sa 60000 iba't ibang mga lokasyon sa loob ng 1 segundo. Lumilikha ito ng isang talagang makinis na projection nang walang stroboscopic effect. Gayunpaman, maaari silang maging talagang mahal. Gumamit ako ng mga stepper motor, na kung saan ay ang mura, hindi masyadong mabilis, kahalili.

Ginaguhit ng laser ang pattern sa pamamagitan ng pag-orbit ng mga linya nang paulit-ulit sa talagang mataas na bilis. Minsan maraming mga bahagi ng pattern na hindi konektado magkasama. Sa halimbawang ito, ang bawat titik ay pinaghiwalay, subalit kapag ang laser ay lumilipat mula sa isang titik patungo sa isa pa, lumilikha ito ng isang hindi kanais-nais na linya. Nalulutas ito ng isang teknolohiyang tinatawag na blanking. Ang buong ideya sa likuran ay, na ang laser ay binago kapag lumilipat mula sa isa, patungo sa isa pang pattern. Ginagawa ito ng isang mataas na bilis ng pagkontrol ng yunit, na kailangang mai-synchronize sa system ng pag-scan.

Hakbang 3: Pagkuha ng Mga Sangkap

Sa listahan ng bellow maaari mong makita ang mga sangkap na ginamit ko at ang mga link kung saan ko ito binili.

• 1x Arduino Uno
• 1x Adafruit Motor Shield V2
• 1x Laser Module
• 2x 35mm 0.9 ° stepper motors - 400 hakbang / rev - 5V - eBay
• 3x LED - AliExpress
• 1x HC-06 Bluetooth Serial Module - AliExpress
• 1x Photodiode - AliExpress
• 1x NPN transistor BC547B - AliExpress
• 2x 2K Trimmer - AliExpress
• 1x DC Socket Panel Mount - eBay
• 1x Toggle Switch - AliExpress

At pagkatapos ang ilang materyal at tool na maaari mong makita sa bahay. Sana;)

• Salamin (ang pinakamahusay ay isang metal na salamin tulad ng HDD Platter)
• Sheet ng aluminyo
• Snips
• Mainit na Pandikit (o Pattex Repair Express)
• Mga wire
• Mga Plier
• Mag-drill (o gunting sa aking kaso: D)
• Kahon (hal. Junction Box)

Hakbang 4: Pag-mount ng Steppers

Ang sheet ng aluminyo ay kailangang gupitin at baluktot sa wastong hugis. Pagkatapos ang mga butas ay drill at nakakabit na steppers.

Hakbang 5: Laser Blanking + Mirror Calibration

Ang Motor Shield ay may isang maliit na lugar ng prototyping na ginamit para sa dalawang maliit na circuit.

Laser Blanking

Nais naming kontrolin ang aming laser gamit ang isang Arduino. Gayunpaman kailangan naming limitahan ang kasalukuyang dumadaloy sa laser at dinire-drive din ito nang direkta mula sa isang digital output pin ay hindi magandang ideya. Ang aking module ng laser ay mayroon nang kasalukuyang proteksyon. Sa gayon ay nagtayo lamang ako ng isang simpleng circuit kung saan binabago at isinara ng transistor ang laser. Ang kasalukuyang kasalukuyang ay maaaring makontrol ng trimmer at makokontrol ang ningning ng laser.

Pag-calibrate ng Mirror

Ang Photodiode ay inilagay sa butas sa gitnang axis sa itaas mismo ng X-axis stepper. Kinakailangan ang pull-down resistor circuit upang makakuha ng eksaktong mga sukat. Kapag nag-calibrate, nagbabasa kami ng mga halaga mula sa photodiode at kapag lumagpas ang halaga sa isang tukoy na halaga (direktang nagniningning dito ang laser), humihinto ang mga stepper at bumalik sa posisyon ng bahay.

pseudo code para sa pagkakalibrate

// 1step = 0.9 ° / 400steps = 360 ° = buong rotation laserOn (); para sa (int a = 0; a <= 400; a ++) {para sa (int b = 0; b = photodiodeThreshold) {laserOff (); bumalik sa bahay(); } stepY (1, 1); } stepX (1, 1); } laserOff (); hindi matagumpay ();

Hakbang 6: Pangwakas na Assembly

Ang buong circuit ay inilagay sa kahon ng kantong plastik at hinihigpit ng mga turnilyo. Ang buong projector ay talagang portable, i-plug lamang ang power supply, ilipat ang toggle at mayroon kaming laser show.

Hakbang 7: Laser Control App

Ang pagkontrol ng app ay ginawa sa C # at pinapayagan na lumipat sa pagitan ng mga pattern, ayusin ang bilis at makita ang mga kasalukuyang pagkilos. Ito ay libre upang mag-download kasama ang Arduino code (tingnan ang Intro).

Hakbang 8: Video