Penghantaran Laser Dengan Arduino: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Projek ini adalah untuk saintis BT Young pada tahun 2019.

Saya bertugas di "Model Demonstrasi".

Demonstrasi itu adalah dua laser yang dikendalikan oleh arduino yang berkelip untuk menghantar isyarat ke arduino lain yang berada jauh. Ia diuji untuk bekerja sejauh 100m, melebihi fokus dan tujuan laser adalah kesakitan yang besar di pantat. Kami mengira jarak maksimum teoritis (dengan anggapan laser yang sangat berkolimasi) sekitar ribuan km.

Cukup bangga kerana saya berjaya. Kami ditemuramah oleh beberapa ahli politik dan profesor dan bahkan berjaya ke akhbar tempatan dan TV di Dublin. Kami juga pernah di-tweet oleh pensyarah di DCU !!!

Dari segi hadiah, kami dianugerahkan "Sangat dipuji".

Bekalan

Untuk pemancar demonstrasi saya menggunakan:

Klon arduino uno

Bekalan kuasa untuk laser. Arduino dihidupkan dari komputer riba.

Laser hijau berkuasa tinggi 2x

Relay untuk mengawal laser (kami tidak mempunyai MOSFET atau apa-apa)

Skrin LCD besar dengan beg galas I2C untuk memaparkan teks dll.

2x LED berkelip bersamaan dengan laser, satu hijau dan satu merah (kebanyakannya untuk kesan tetapi juga untuk debugging) lampu berkelip cenderung menarik perhatian orang dan menjadikannya kelihatan lebih sejuk.

Untuk penerima yang kami gunakan:

Klon arduino uno

2x fotodiod

Pelbagai perintang untuk menyesuaikan kepekaan

2x LED untuk menunjukkan isyarat yang masuk untuk penyahpepijatan dan penyelesaian masalah. Juga untuk kesan seperti pemancar.

Skrin LCD untuk memaparkan penghantaran yang diterima

Suis untuk menetapkan semula arduino

Langkah 1: Langkah Pertama: Perhimpunan

Semuanya dipasang seperti yang ditunjukkan dalam skema.

Satu pasangan laser dan fotodiod digunakan untuk data, yang lain adalah untuk jam. Mungkin hanya menggunakan satu laser untuk kedua-duanya, tetapi pada masa itu saya tidak tahu.

Kami membuat beberapa kes sementara untuk modul pemancar dan penerima dari Lego untuk persembahan.

Untuk memastikan sudah jelas bahawa tidak ada sambungan berwayar antara kedua-dua peranti tersebut, bekalan elektrik yang terpisah digunakan untuk masing-masing. Kedua laser, dengan voltan yang berbeza, digerakkan secara berasingan oleh kutil dinding dan pengatur voltan. Saya tahu menggunakan geganti tidak sesuai kerana ia menghadkan kadar penghantaran, tetapi hanya itu yang harus kita tangani pada masa itu.

Langkah 2: Kod

Kodnya adalah yang paling lama kerana saya tidak mempunyai banyak pengalaman sebelum mencuba projek ini.

Kod saya terdapat di github saya

Langkah 3: Menguji

Sekiranya anda membuat ini sendiri, ia perlu diuji.

Saya melakukan ini dengan merakam output salah satu dioda foto dan menampal hasilnya ke dalam spreadsheet.

Dari situ saya mengubah nilai perintang pada penerima sehingga grafik yang dikeluarkan setakrif mungkin. Kepantasan adalah tujuan seterusnya. Semakin cepat laser berkelip, semakin rendah kecerahan, dan oleh itu semakin rendah kualiti isyaratnya. Kami dibatasi oleh relay hingga 60hz atau lebih tetapi kelajuan terkawal hingga 50 bit sesaat (setiap watak adalah 1 bait, kira-kira 6 huruf setiap saat) dengan laser yang lebih kuat yang kami ada dan dengan fotodioda ditetapkan agar lebih sensitif. Lebih dari itu dan geganti mula kehilangan kitaran jam.

Langkah 4: Produk Akhir

ia berfungsi seperti pesona hampir setiap masa, terutama di ruang yang pendek yang terdapat di tempat kami.

Kami mendapati bahawa lampu berkelip, wayar, skrin, dan lain-lain menarik perhatian orang ramai dengan baik.