Arduino Laser Projector + App Control: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

• Pengimbasan laser 2 dimensi XY -
• Motor stepper 2x 35mm 0.9 ° - 400 langkah / putaran
• Penentukuran cermin automatik
• Kawalan bersiri jauh (melalui bluetooth)
• Mod automatik
• Aplikasi kawalan jauh dengan GUI
• Sumber terbuka

Muat turun:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojeks.com

Langkah 1:

Langkah 2: Teori

Projektor laser boleh dibahagikan kepada dua kategori utama. Sama ada mereka menggunakan kaca difraksi / kerajang untuk memproyeksikan corak atau mereka mempunyai sistem yang menggerakkan sinar laser ke arah sumbu XY. Pilihan kedua biasanya kelihatan lebih baik kerana dapat memprogramkan corak yang akan diproyeksikan. Walaupun dalam kes pertama, pancaran laser difraksi dan memproyeksikan gambar statik, pada yang kedua, laser masih terdiri dari hanya satu sinar, yang bergerak sangat cepat. Sekiranya pergerakan ini cukup pantas, kita akan menganggapnya sebagai corak kerana kegigihan penglihatan (POV). Ini biasanya dilakukan dengan mempunyai dua cermin tegak lurus, masing-masing mampu menggerakkan sinar laser dalam satu paksi. Dengan menggabungkannya, adalah mungkin untuk meletakkan sinar laser ke lokasi yang tepat.

Untuk aplikasi profesional, pengimbas galvanometer biasanya digunakan. Sebilangan pengimbas ini mampu melakukan 60kpps (kilo mata sesaat). Ini bermaksud, mereka dapat meletakkan sinar laser ke 60000 lokasi yang berbeza selama 1 saat. Ini menghasilkan unjuran yang sangat lancar tanpa kesan stroboskopik. Walau bagaimanapun, ia boleh menjadi sangat mahal. Saya telah menggunakan motor stepper, yang merupakan alternatif yang murah, tidak begitu cepat.

Laser menggambar corak dengan mengorbit garis berulang-ulang pada kelajuan yang sangat tinggi. Kadang-kadang terdapat beberapa bahagian corak yang tidak bersambung. Dalam contoh ini, setiap huruf dipisahkan, namun apabila laser berpindah dari satu huruf ke huruf lain, itu membentuk garis yang tidak diingini. Ini diselesaikan dengan teknologi yang disebut blanking. Seluruh idea di belakang adalah, bahawa laser diaktifkan ketika berpindah dari satu, ke corak yang lain. Ini dilakukan oleh unit kawalan berkelajuan tinggi, yang perlu diselaraskan dengan sistem pengimbasan.

Langkah 3: Memperolehi Komponen

Dalam senarai di bawah, anda boleh menemui komponen yang saya gunakan dan pautan di mana saya membelinya.

• 1x Arduino Uno
• 1x Adafruit Motor Shield V2
• Modul Laser 1x
• Motor stepper 2x 35mm 0.9 ° - 400 langkah / putaran - 5V - eBay
• 3x LED - AliExpress
• Modul Bersiri Bluetooth 1x HC-06 - AliExpress
• 1x Fotodiod - AliExpress
• 1x transistor NPN BC547B - AliExpress
• Pemangkas 2x 2K - AliExpress
• Pemasangan Panel Soket DC 1x - eBay
• Tukar Togol 1x - AliExpress

Kemudian ada beberapa bahan dan alat yang anda dapati di rumah. Semoga;)

• Cermin (yang terbaik adalah cermin logam seperti HDD Platter)
• Lembaran aluminium
• Snips
• Lem Panas (atau Pattex Repair Express)
• Wayar
• Tang
• Bor (atau gunting dalam kes saya: D)
• Kotak (mis. Kotak Persimpangan)

Langkah 4: Memasang Steppers

Lembaran aluminium perlu dipotong dan dibengkokkan ke bentuk yang betul. Kemudian lubang digerudi dan stepper dilekatkan.

Langkah 5: Laser Blanking + Mirror Calibration

Motor Shield mempunyai kawasan prototaip kecil yang digunakan untuk dua litar kecil.

Laser Blanking

Kami mahu mengawal laser kami dengan Arduino. Walau bagaimanapun, kita perlu menghadkan arus yang mengalir ke laser dan juga mengarahkannya secara langsung dari pin output digital bukanlah idea yang baik. Modul laser saya sudah mempunyai perlindungan semasa. Oleh itu, saya telah membina litar sederhana di mana transistor menghidupkan dan mematikan laser. Arus asas dapat diatur oleh pemangkas dan mengawal kecerahan laser.

Penentukuran Cermin

Fotodiod diletakkan di lubang di paksi tengah tepat di atas sumbu X-stepper. Litar resistor tarik ke bawah diperlukan untuk mendapatkan ukuran yang tepat. Semasa menentukur, kami membaca nilai dari fotodioda dan ketika nilainya melebihi nilai tertentu (laser langsung bersinar ke dalamnya), anak tangga berhenti dan kembali ke kedudukan asal.

kod pseudo untuk penentukuran

// 1step = 0.9 ° / 400 langkah = 360 ° = laser putaran penuhOn (); untuk (int a = 0; a <= 400; a ++) {untuk (int b = 0; b = photodiodeThreshold) {laserOff (); pulang ke rumah(); } stepY (1, 1); } stepX (1, 1); } laserOff (); tidak berjaya ();

Langkah 6: Perhimpunan Akhir

Seluruh litar dimasukkan ke dalam kotak persimpangan plastik dan diketatkan dengan skru. Seluruh projektor benar-benar mudah alih, pasangkan bekalan kuasa, tukar togel dan kami mempunyai pertunjukan laser.

Langkah 7: Aplikasi Kawalan Laser

Aplikasi pengendali dibuat dalam C # dan memungkinkan untuk beralih antara corak, menyesuaikan kelajuan dan melihat tindakan saat ini. Percuma memuat turun bersama-sama dengan kod Arduino (lihat Pengenalan).

Langkah 8: Video