Arduino Lazer Projektör + Kontrol Uygulaması: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

• XY - 2 boyutlu lazer tarama
• 2x 35mm 0.9° step motorlar - 400 adım/dev
• Otomatik ayna kalibrasyonu
• Uzaktan seri kontrol (bluetooth üzerinden)
• Otomatik mod
• GUI ile uzaktan kumanda uygulaması
• Açık kaynak

İndirmek:

github.com/stanleyondrus

stanleyprojects.com

Aşama 1:

2. Adım: Teori

Lazer projektörler iki ana kategoriye ayrılabilir. Ya bir deseni yansıtmak için bir kırınım camı/folyo kullanırlar ya da lazer ışınını XY ekseni yönlerinde hareket ettiren bir sistemleri vardır. İkinci seçenek genellikle çok daha iyi görünür çünkü yansıtılacak deseni programlamak mümkündür. İlk durumda lazer ışını kırınıma uğrayıp statik bir görüntü yansıtırken, ikinci durumda lazer hala çok hızlı hareket eden tek bir ışından oluşur. Bu hareket yeterince hızlıysa, görmenin kalıcılığı (POV) nedeniyle bunu bir kalıp olarak algılarız. Bu genellikle, her biri lazer ışınını bir eksende hareket ettirebilen iki dik aynaya sahip olarak yapılır. Bunları birleştirerek lazer ışınını tam konuma konumlandırmak mümkündür.

Profesyonel uygulamalar için genellikle galvanometre tarayıcıları kullanılır. Bu tarayıcılardan bazıları 60kpps (saniyede kilo noktası) yapabilir. Yani lazer ışınını 1 saniye içinde 60000 farklı yere konumlandırabilirler. Bu, stroboskopik etki olmadan gerçekten pürüzsüz bir projeksiyon oluşturur. Ancak, gerçekten pahalı olabilirler. Ucuz, çok hızlı olmayan alternatif olan step motorları kullandım.

Lazer, çizgileri gerçekten yüksek hızda tekrar tekrar döndürerek deseni çizer. Bazen desenin birbirine bağlı olmayan birden çok parçası vardır. Bu örnekte her harf ayrılmıştır, ancak lazer bir harften diğerine geçtiğinde istenmeyen bir çizgi oluşturur. Bu, körleme adı verilen bir teknoloji ile çözülür. Arkasındaki tüm fikir, bir desenden diğerine geçerken lazerin değiştirilmesidir. Bu, tarama sistemiyle senkronize edilmesi gereken yüksek hızlı bir kontrol birimi tarafından yapılır.

Adım 3: Bileşenleri Elde Etme

Aşağıdaki listede kullandığım bileşenleri ve satın aldığım linkleri bulabilirsiniz.

• 1x Arduino Uno
• 1x Adafruit Motor Kalkanı V2
• 1x Lazer Modülü
• 2x 35mm 0,9° step motorlar - 400 adım/dev - 5V - eBay
• 3x LED - AliExpress
• 1x HC-06 Bluetooth Seri Modülü - AliExpress
• 1x Fotodiyot - AliExpress
• 1x NPN transistör BC547B - AliExpress
• 2x 2K Düzeltici - AliExpress
• 1x DC Soket Panel Montajı - eBay
• 1x Geçiş Anahtarı - AliExpress

Ve sonra evde bulabileceğiniz bazı malzeme ve araçlar. İnşallah;)

• Ayna (en iyisi HDD Tabağı gibi metalik bir aynadır)
• Aluminyum levha
• Snips
• Sıcak Tutkal (veya Pattex Repair Express)
• teller
• pense
• Matkap (veya benim durumumda makas: D)
• Kutu (ör. Bağlantı Kutusu)

Adım 4: Stepperlerin Montajı

Alüminyum levhanın kesilmesi ve uygun şekle bükülmesi gerekiyordu. Daha sonra delikler açıldı ve basamaklar takıldı.

Adım 5: Lazer Körleme + Ayna Kalibrasyonu

Motor Shield, iki küçük devre için kullanılan küçük bir prototipleme alanına sahiptir.

Lazer Körleme

Lazerimizi Arduino ile kontrol etmek istiyoruz. Ancak lazere akan akımı sınırlamamız gerekiyor ve ayrıca onu doğrudan bir dijital çıkış pininden sürmek iyi bir fikir değil. Lazer modülüm zaten bir akım korumasına sahipti. Böylece, transistörün lazeri açıp kapattığı basit bir devre kurdum. Baz akımı, düzeltici tarafından düzenlenebilir ve lazerin parlaklığını kontrol eder.

Ayna Kalibrasyonu

Fotodiyot, X ekseni stepinin hemen üzerindeki orta eksendeki deliğe yerleştirildi. Kesin ölçümler elde etmek için aşağı çekme direnç devresi gerekliydi. Kalibrasyon yaparken, fotodiyottan değerleri okuyoruz ve değer belirli bir değeri aştığında (lazer doğrudan üzerine parlıyor), stepperler durup ana pozisyona dönüyor.

kalibrasyon için sözde kod

// 1 adım = 0,9° / 400 adım = 360° = tam dönüş laserOn(); for (int a=0; a<=400; a++) { for (int b=0; b= fotodiyotEşik) { laserOff(); eve dön(); } adımY(1, 1); } adımX(1, 1); } lazerKapalı(); başarısız();

Adım 6: Son Montaj

Tüm devre plastik bağlantı kutusuna yerleştirildi ve vidalarla sıkıldı. Tüm projektör gerçekten taşınabilir, sadece güç kaynağını takın, düğmeyi değiştirin ve lazer şovumuz var.

7. Adım: Lazer Kontrol Uygulaması

Kontrol uygulaması C# ile yapılmıştır ve desenler arasında geçiş yapılmasına, hızın ayarlanmasına ve mevcut eylemlerin görülmesine olanak tanır. Arduino koduyla birlikte indirmek ücretsizdir (bkz. Giriş).

8. Adım: Video