Ipakita ang Laser para sa Mahihirap na Tao: 9 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Narito ang isa pang walang silbi ngunit cool na pagtingin ng "dapat bumuo" na gadget para sa bawat romantikong geek. Hayaan akong ipakilala ang PIC microcontroller batay sa tatlong axis laser spirograph. … Suriin ang link sa ibaba kung nais mong makakita ng higit pang mga pattern ng gallery ng mga pattern ng Laser…

Hakbang 1: Pagkolekta ng Bagay

Ang disenyo ay medyo simple at gumagamit ng mga regular na bahagi at bahagi ngunit malaya kang baguhin / baguhin ito sa gusto mong paraan. Sa unang prototype ginamit ko ang blangkong DVD bilang mapanimdim na materyal ngunit kalaunan natuklasan ko ang mas praktikal na paraan. Ang teknolohiya ng paggawa ng salamin sa FS ay inilarawan sa aking artikulongDIY Front Surface Mirror Orihinal na tamad ako na tao kaya pinili ko ang naka-program na microcontroller na PIC18F1220 (maaaring mapalitan ng PIC18F1320) upang hawakan ang karaniwang gawain. Nagpapatupad ang PIC ng 3 channel PWM generator. Sa totoo lang ito ay ang parehong makina tulad ng isang ginamit ko sa aking light IKEA na proyekto lamang ang code ay pinagtibay para sa PIC18. Ang signal ng PWM ay nagpapalipat-lipat sa MOSFET transistor 2N7000 (Id 200mA). Ang taga-aktibo ng mirror ay konektado bilang pag-load sa MOSFET. Bilang mirror actuator ginamit ko ang 5V 200mA CPU cool fan. Madaling mag-mount ng salamin sa patag na gilid nito. Tumatanggap ang aparato ng 5V at 12V fan na may maximum na kasalukuyang 200mA. Ang boltahe ay pinili ng jumper. Ang green laser pointer ay na-rate sa 3V kaya't gumawa ako ng LM317-based voltage regulator na may naaayos na output. Mabuti ang 5mW berde na laser module: https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 Ano pa kakailanganin mo ba Dose-dosenang resistors at capacitor, potentiometers, toggle switch, power jack, prototyping board, kahon ng wastong laki at power supply unit.

Hakbang 2: Utak

Ang elektronikong eskematiko ay simple at maaaring tipunin sa isang prototyping board ngunit ang totoong tao ay palaging gumagawa ng mga kaguluhan para sa kanyang sarili, kaya't gumawa ako ng PCB.

Mayroong dalawang mga mode sa pagtatrabaho, napili ng switch ng toggle: manu-manong at awtomatiko. Sa manu-manong mode operator ay kinokontrol ang bawat motor nang paisa-isa sa pamamagitan ng pag-ikot ng kaukulang potensyomiter na konektado sa analog input ng microcontroller. Patuloy na binabasa ng PIC ang mga input ng analog at binago ang signal ng PWM kaya't ang halaga ng tungkulin ay proporsyonal sa boltahe sa analog input. Sa awtomatikong mode, gumagamit ang microcontroller ng pseudo-random algorithm upang makalkula ang halaga ng tungkulin para sa bawat motor. Ang kasalukuyang halaga ng tungkulin ay nakaimbak sa panloob na EEPROM at ginagamit bilang paunang data para sa susunod na pagkalkula kaya ang microcontroller ay bubuo ng pagkakasunud-sunod ng mga hindi natatanging natatanging mga pattern sa mahabang panahon. Karamihan sa mga payo ay na-rate mula 3V hanggang 4.5V, kaya tiyaking ayusin mo ang output boltahe bago kumonekta sa laser. Ang board ay maliit, kaya hindi mo kailangan ng anumang mga braket upang ma-secure ito. Ganap na hahawak ito ng mga kaldero. UPDATE TANDAAN !!! Dahil naubusan ng PIC18F1220 ang aking supplier, kinailangan kong gumamit ng PIC18F1320 sa bagong disenyo. Ito ay pin na katugma sa maliit na tilad na may pinataas na kapasidad ng memorya, ngunit HINDI ito gagana sa lumang HEX file, kaya't bigyang pansin. Pinapanatili ko ang bersyon ng PIC18F1220 bilang pinaghiwalay na file. Narito ang ilang mga tala mula sa bench: - eskematiko; - BOM; - HEX (bersyon PIC18F1320); - PCB; - PCB sa format na AutoCAD - source code para sa CCS compiler. Dokumentasyon zip file Upang mag-program chip, gumagamit ako ng USB ICD2 programmer (binili ito mula sa eBay) at MPLAB IDE (libreng malambot mula sa Microchip.com). Naglalaman ang PCB ng karaniwang Microchip ICSP port (5-pin header) para sa layunin ng programa, ang chip din ay maaaring mai-program ng anumang socket programmer na may wastong software na sumusuporta sa PIC18. Controller board assembling (mataas na gabay sa res): https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/… Para sa mga nagsisimula at abala na mga tao, magagamit ang naka-program na chip, PCB, buong kit, o tipunin na board kapag hiniling. … Ang ilang mga libangan ay maaaring mas gusto ang pinasimple na analog PWM controller batay sa 556 timer.

Hakbang 3: Spirograph Controller V2

Nai-update na VERSION !!! Ang bagong board ng controller ay ganap na muling idinisenyo sa paggamit ng mga bahagi ng SMT. Ang 5V switching voltage regulator ay inaalis ang mga pangangailangan para sa heatsink. Bilang resulta ang controller ay naging 1.5 beses na mas maliit at na nagbibigay ng posibilidad ng paggawa ng tunay na bersyon ng bulsa ng spirograph. Ang naka-embed na regulator ng boltahe para sa mababang module ng laser na nagbibigay ng lakas sa loob ng 2 - 4V. Sinusuportahan ng Controller ang 5V at 12V na mga tagahanga. Ang boltahe ng fan ay maaaring itakda ng mga wire jumper sa board. Kasama ng mga auto at manu-manong mode ng operasyon na binago ng controller ay may kakayahang itabi ang iyong mga paboritong pattern sa panloob na memorya na pindutin lamang ang isang pindutan at i-replay ang mga ito bilang isang slide show. Maaaring iimbak ng bagong controller ang hanggang sa 80 mga pattern na tinukoy ng gumagamit at i-replay ang mga ito bilang walang katapusang pagkakasunud-sunod. Ang oras ng pagpapakita ng solong pattern ay maaaring magkakaiba mula 3 hanggang 60 segundo. Mayroon ding manu-manong mode kapag ang susunod na pattern sa pagkakasunud-sunod ay na-trigger ng isang gumagamit. Mga paglalarawan ng mga bagong kontrol. Mga switch: PROG / CYCLE - pipili ng PROGRAM (manu-manong) o CYCLE (auto) mode ng operasyon. RAND / MEM - pipili ng subroutine upang makabuo ng random na pattern o pagbabasa ng nakaimbak na mga pattern mula sa panloob na memorya. CONT / STEP - pipili ng CONTINUOUS o STEP mode ng pagpapakita ng pagkakasunud-sunod ng mga pattern. Ang switch na ito ay aktibo lamang sa MEM mode. Button STEP / MEM: - sa pindutan ng PROG o CYCLE / RAND mode ay nagsusulat ng kasalukuyang pattern sa panloob na memorya. Ang mga nakaimbak na pattern ay maaaring ipakita bilang slide show sa CYCLE / CONT mode. - sa pindutan ng mode na CYCLE / MEM / STEP na ikot ng pagkakasunud-sunod ng mga nakaimbak na mga pattern. Kung ang pindutan ay pinanghahawakang pinindot sa panahon ng pag-power up ng lahat ng panloob na memorya ay malilinis. Ang POT A: - sa mode ng PROG ay tumutukoy sa bilis ng motor 1. - sa CYCLE / MEM / CONT mode ay tumutukoy sa agwat ng oras (mula 3 hanggang 60 Sek) ng pagpapakita ng solong pattern mula sa pagkakasunud-sunod. Ang POT B: - sa mode ng PROG ay tumutukoy sa bilis ng motor 2. POT C: - sa mode ng PROG ay tumutukoy sa bilis ng motor 3. Paglalarawan ng operasyon. Mayroong dalawang mga nagtatrabaho mode: PROGRAM (manu-manong) at CYCLE (auto). Sa PROGRAM mode, ang ipinapakitang pattern ay nakasalalay sa mga posisyon ng potentiometers. Ang kasalukuyang pattern ay maaaring mai-save sa panloob na memorya sa pamamagitan ng pagpindot sa pindutan ng MEM. Matapos maimbak ang 80 mga pattern, ang bawat bagong pattern ay papalit sa pinakalumang pattern. Upang i-clear ang memorya pindutin nang matagal ang pindutan ng MEM habang nagpapalakas. Sa CYCLE mode, ipinapakita ng unit ang walang katapusang pagkakasunud-sunod ng pattern. Sa CYCLE / RAND mode, ang mga pattern ay sapalarang nabuo ng software. Ang mga paunang posisyon ng mga kaldero ay tumutukoy sa hugis ng unang pattern sa pagkakasunud-sunod. Ang kasalukuyang pattern ay maaaring sa pamamagitan ng nai-save sa panloob na memorya sa pamamagitan ng pagpindot sa pindutan ng MEM. Sa CYCLE / MEM / CONT mode, patuloy na binabasa ng unit ang mga pattern upang ipakita mula sa panloob na memorya. Ang agwat ng oras para sa pagpapakita ng solong pattern ay nakasalalay sa posisyon ng POT A at maaaring mag-iba mula 3 hanggang 60 sec. Sa mode na CYCLE / MEM / STEP, ang pagbabasa ng susunod na pattern mula sa memorya ay na-trigger ng pindutan na HAKBANG.

Lahat ng mga teknikal na tala tulad ng - eskematiko; - PCB sa format na PDF; - BOM; - HEX file para sa PIC18F1320; - C source code para sa CCS compiler. maaaring ma-download mula dito Sa kahilingan maaari akong magbigay ng binuo SMT controller, salamin at iba pang mga bagay-bagay para sa proyektong ito.

Hakbang 4: Pag-attach ng Salamin sa Motor

UPDATE !!! --- Bagong tutorial na "Paano balansehin ang mga mirror ng acrylic". www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/---Ang mirror ng acrylic ay napakagaan, kaya't dobleng panig na malagkit na foam tape ang gagana. Ang piraso 1/2 x 1/2 ay gumagana nang maayos. Maaari mong gamitin ang makapal na papel bilang isang kalso upang ikiling ang salamin. Ipasok ito sa pagitan ng salamin at motor. Sa aking pag-set up ay 2-3 degree. Nagreresulta ito ng 6 'malawak na pattern sa layo na 18'. Imposibleng isentro nang maayos ang mirror tungkol sa shaft ng motor at kahit na ang kaunting offset ay magiging sanhi ng panginginig ng boses at ingay sa mataas na bilis, kaya't nakabuo ako ng ilang mga trick para sa pagbabalanse ng salamin. Siguraduhin na ang iyong mga baso sa kaligtasan patuloy pa rin. BABALA !!! Ang pamamaraang ito ay gagana lamang para sa mga salamin ng acrylic / plastic !!! Sa una sinubukan kong hugis ng spinning mirror na may file ngunit ang fan ay mababang aparato ng metalikang kuwintas, kaya't kahit na ang presyon ng ilaw sa tool ay pinilit ang motor na mag-full stop. Dahil ang ideya ay may bahagi at Nabigo ang maayos na tool, sinubukan ko ang kabaligtaran na diskarte - Dremel na may 1/2 "sanding drum laban sa mirror na walang galaw, at talagang gumana iyon. Ang ilang mga payo para sa mga taong nais na sundin. Ang motor na may salamin ay dapat na naka-off. Piliin ang sanding band na may magaspang grit. Itakda ang Dremel sa kaunting bilis. Hawakan ang Dremel na ang mga palakol ng tool at shaft ng motor ay magkapareho. Dahan-dahang magdala ng sanding drum sa gilid ng salamin at pindutin laban dito. Huwag maglagay ng labis na presyon. Paikutin ang tool ng umiikot na salamin at isasampa ito sa sa parehong oras. Dalhin ang iyong oras, madali at, kung mayroon kang sapat na pasensya, makakakuha ka ng perpektong bilog na salamin na tatakbo nang maayos at tahimik.

Hakbang 5: Parallel Optical Setup

Klasikong pag-setup. Ang mga motor ay inilalagay sa mga parallel na linya. Nakabuo ako ng isang trick. Gumagamit ako ng dobleng panig na malagkit na tape upang ilakip ang motor sa base, at pagkatapos ng lahat ng mga pag-aayos ay na-secure ko ang motor sa lugar na may mainit na pandikit. Ang pag-aayos ay simple. Magsimula ng mga motor at layunin na sinag na manatili ito sa loob ng lugar ng salamin sa maximum na pagpapalihis. Bilang suporta para sa pointer na ginagamit ko piraso ng kahoy at ilang maiinit na pandikit. Mura at mabilis.

Hakbang 6: Pag-setup ng Square Optical

Pag-setup ng square optika. Mas gusto ko ito. Ang mga motor ay bumubuo ng parisukat nang walang isang panig. Gamit ang disenyo na ito maaari kaming gumawa ng mas maraming compact na aparato. Ang lahat ay kapareho ng nakaraang hakbang.

Hakbang 7: Bumuo tayo ng Maliliit na Bahay

Mahusay na ugali na panatilihing malayo ang alikabok mula sa mga kawani na salamin sa mata, kaya ang aming aparato ay nangangailangan ng hermetic enclosure. Mayroon akong Hammond 7x4x2 box na nakahiga, kaya inilagay ko ito sa negosyo. Dahil napagpasyahan namin ang pagsasaayos ng optic at landas ng sinag maaari naming markahan at gupitin ang window. Pagkatapos kumuha ng parisukat na piraso ng transparent acrylic at idikit ito sa lugar nito. Susunod na mag-drill ng isa pang butas para sa power jack, idikit ito, kumonekta sa board at tapos na kami.

Hakbang 8: Tapos Na

Hindi masama, hindi masama, ngunit magdaragdag ako ng isang bagay na maanghang.

… Ang faceplate ng aluminyo at lihim na teknolohiya ng militar ng paglipat ng toner ng init !!! Ginagawa ang tunay na pagkakaiba. Ngayon masaya ako.

Hakbang 9: Nakumpleto ang Laser Spirograph V2

Bagong bersyon ng PIC based laser spirograph. Upang gawing mas compact ang aparato binago ko ang disenyo sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isa pang salamin. Ngayon ang mga sangkap ng optikal ay sumasakop ng mas kaunting lugar at ang lahat ng mga bahagi ay maaaring mailagay sa standard na 4 "x 4" x 2.5 "Hammond project box. Ang aluminyo na faceplate at pag-iilaw sa background ay opsyonal.