Trình chiếu Laser cho Người nghèo: 9 bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Đây là một tiện ích "phải xây dựng" vô dụng nhưng trông rất ngầu dành cho mọi người đam mê lãng mạn. Hãy để tôi giới thiệu máy đo xoắn xạ laser ba trục dựa trên vi điều khiển PIC. … Kiểm tra liên kết bên dưới nếu bạn muốn xem thêm các mẫu

Bước 1: Thu thập nội dung

Thiết kế khá đơn giản và sử dụng các bộ phận và thành phần thông thường nhưng bạn có thể tự do thay đổi / sửa đổi nó theo cách bạn muốn. Ở nguyên mẫu đầu tiên, tôi sử dụng DVD trắng làm vật liệu phản chiếu nhưng sau đó tôi đã khám phá ra cách thực tế hơn. Công nghệ chế tạo gương FS được mô tả trong bài báo của tôiDIY Gương mặt trước Ban đầu tôi rất lười biếng nên tôi đã chọn bộ vi điều khiển được lập trình PIC18F1220 (có thể thay thế bằng PIC18F1320) để xử lý công việc thường ngày. PIC thực hiện bộ tạo PWM 3 kênh. Trên thực tế, đó là động cơ giống như động cơ tôi đã sử dụng trong dự án ánh sáng IKEA của mình, chỉ là mã được áp dụng cho PIC18. Tín hiệu PWM bật tắt bóng bán dẫn MOSFET 2N7000 (Id 200mA). Bộ truyền động gương được kết nối như tải với MOSFET. Là thiết bị truyền động gương, tôi đã sử dụng quạt làm mát CPU 5V 200mA. Thật dễ dàng để gắn gương trên mặt phẳng của nó. Thiết bị chấp nhận quạt 5V và 12V với dòng điện tối đa 200mA. Điện áp được chọn bởi jumper. Con trỏ laser màu xanh lá cây được đánh giá ở mức 3V vì vậy tôi đã chế tạo bộ điều chỉnh điện áp dựa trên LM317 với đầu ra có thể điều chỉnh. bạn sẽ cần? Đạn điện trở và tụ điện, chiết áp, công tắc bật tắt, giắc cắm nguồn, bảng tạo mẫu, hộp có kích thước phù hợp và bộ cấp nguồn.

Bước 2: Não bộ

Sơ đồ điện tử rất đơn giản và có thể được lắp ráp trên một bảng tạo mẫu nhưng người đàn ông thực sự luôn tự gây rắc rối cho chính mình, vì vậy tôi đã tạo ra PCB.

Có hai chế độ làm việc, được lựa chọn bằng công tắc bật tắt: thủ công và tự động. Ở chế độ thủ công, người vận hành điều khiển từng động cơ riêng lẻ bằng cách vặn chiết áp tương ứng được kết nối với đầu vào tương tự của bộ vi điều khiển. PIC liên tục đọc đầu vào tương tự và điều chỉnh tín hiệu PWM để giá trị nhiệm vụ tỷ lệ với điện áp trên đầu vào tương tự. Ở chế độ tự động, bộ vi điều khiển sử dụng thuật toán giả ngẫu nhiên để tính toán giá trị nhiệm vụ cho mọi động cơ. Giá trị nhiệm vụ hiện tại được lưu trữ trong EEPROM nội bộ và được sử dụng làm dữ liệu ban đầu cho phép tính tiếp theo, do đó vi điều khiển sẽ tạo ra chuỗi các mẫu duy nhất không hoạt động trong thời gian dài. Hầu hết các con trỏ được đánh giá từ 3V đến 4,5V, vì vậy hãy đảm bảo bạn điều chỉnh điện áp đầu ra trước khi kết nối laser. Bo mạch nhỏ, vì vậy bạn không cần bất kỳ dấu ngoặc nào để cố định nó. Chậu sẽ giữ nó một cách hoàn hảo. CẬP NHẬT LƯU Ý !!! Vì nhà cung cấp của tôi hết PIC18F1220, tôi phải sử dụng PIC18F1320 trong thiết kế mới. Đó là chip tương thích với pin với dung lượng bộ nhớ tăng lên, nhưng nó sẽ KHÔNG hoạt động với tệp HEX cũ, vì vậy hãy chú ý. Tôi giữ phiên bản PIC18F1220 dưới dạng tệp riêng biệt. Dưới đây là một số ghi chú từ băng ghế dự bị: - schematic; - BQT; - HEX (phiên bản PIC18F1320); - PCB; - PCB ở định dạng AutoCAD - mã nguồn cho trình biên dịch CCS. Tập tin zip tài liệu. Để lập trình chip, tôi sử dụng bộ lập trình USB ICD2 (mua từ eBay) và MPLAB IDE (phần mềm miễn phí từ Microchip.com). PCB có chứa cổng Microchip ICSP tiêu chuẩn (tiêu đề 5 chân) cho mục đích lập trình, chip cũng có thể được lập trình bởi bất kỳ lập trình viên socket nào với phần mềm thích hợp hỗ trợ PIC18. Lắp ráp bảng điều khiển (hướng dẫn độ phân giải cao): https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/ … Đối với người mới bắt đầu và những người bận rộn, chip được lập trình, PCB, nguyên bộ hoặc bảng lắp ráp có sẵn theo yêu cầu. … Một số người có sở thích có thể thích bộ điều khiển PWM tương tự đơn giản dựa trên bộ đếm thời gian 556.

Bước 3: Bộ điều khiển Spirograph V2

PHIÊN BẢN CẬP NHẬT !!! Bảng điều khiển mới được thiết kế lại hoàn toàn với việc sử dụng các thành phần SMT. Bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch 5V loại bỏ nhu cầu về tản nhiệt. Kết quả là bộ điều khiển đã trở nên nhỏ hơn 1,5 lần và cung cấp khả năng tạo ra phiên bản thực sự bỏ túi của spirograph. Bộ điều chỉnh điện áp nhúng cho mô-đun laser công suất thấp cung cấp nguồn trong khoảng 2 - 4V. Bộ điều khiển hỗ trợ quạt 5V và 12V. Điện áp của quạt có thể được cài đặt bằng dây nối trên bo mạch. Cùng với các chế độ vận hành tự động và thủ công, bộ điều khiển được sửa đổi có khả năng lưu trữ các mẫu yêu thích của bạn trong bộ nhớ trong chỉ bằng cách nhấn nút và phát lại chúng dưới dạng trình chiếu. Bộ điều khiển mới có thể lưu trữ tới 80 mẫu do người dùng xác định và phát lại chúng dưới dạng chuỗi vô tận. Thời gian hiển thị một mẫu có thể thay đổi từ 3 đến 60 giây. Ngoài ra, có chế độ thủ công khi người dùng kích hoạt mẫu tiếp theo trong trình tự. Mô tả về các điều khiển mới. Công tắc: PROG / CYCLE - chọn chế độ hoạt động CHƯƠNG TRÌNH (thủ công) hoặc CYCLE (tự động). RAND / MEM - chọn chương trình con để tạo mẫu ngẫu nhiên hoặc đọc các mẫu được lưu trữ từ bộ nhớ trong. CONT / STEP - chọn chế độ CONTINUOUS hoặc STEP để hiển thị chuỗi các mẫu. Công tắc này chỉ hoạt động ở chế độ MEM. Nút STEP / MEM: - ở chế độ PROG hoặc CYCLE / RAND, nút ghi mẫu hiện tại vào bộ nhớ trong. Các mẫu đã lưu có thể được hiển thị dưới dạng trình chiếu ở chế độ CYCLE / CONT. - ở chế độ CYCLE / MEM / STEP nút chu kỳ tuần tự của các mẫu được lưu trữ. Nếu nút đang được nhấn trong khi bật nguồn, tất cả bộ nhớ trong sẽ bị xóa. POT A: - ở chế độ PROG xác định tốc độ của động cơ 1. - ở chế độ CYCLE / MEM / CONT xác định khoảng thời gian (từ 3 đến 60 giây) hiển thị mẫu đơn từ trình tự. POT B: - ở chế độ PROG xác định tốc độ của động cơ 2. POT C: - ở chế độ PROG xác định tốc độ của động cơ 3. Mô tả hoạt động. Có hai chế độ làm việc: PROGRAM (thủ công) và CYCLE (tự động). Trong chế độ CHƯƠNG TRÌNH, mẫu được hiển thị phụ thuộc vào vị trí của chiết áp. Có thể lưu mẫu hiện tại vào bộ nhớ trong bằng cách nhấn nút MEM. Sau khi 80 mẫu đã được lưu trữ, mỗi mẫu mới sẽ thay thế cho mẫu cũ nhất. Để xóa bộ nhớ, nhấn và giữ nút MEM trong khi bật nguồn. Trong chế độ CYCLE, đơn vị hiển thị chuỗi mẫu vô tận. Trong chế độ CYCLE / RAND, các mẫu được tạo ngẫu nhiên bởi phần mềm. Vị trí ban đầu của các chậu xác định hình dạng của mẫu đầu tiên theo trình tự. Mẫu hiện tại có thể được lưu vào bộ nhớ trong bằng cách nhấn nút MEM. Ở chế độ CYCLE / MEM / CONT, thiết bị liên tục đọc các mẫu để hiển thị từ bộ nhớ trong. Khoảng thời gian để hiển thị một mẫu phụ thuộc vào vị trí của POT A và có thể thay đổi từ 3 đến 60 giây. Ở chế độ CYCLE / MEM / STEP, việc đọc mẫu tiếp theo từ bộ nhớ được kích hoạt bằng nút STEP.

Tất cả các ghi chú kỹ thuật như - schematic; - PCB ở định dạng PDF; - BQT; - Tệp HEX cho PIC18F1320; - Mã nguồn C cho trình biên dịch CCS. Có thể tải xuống từ đây Theo yêu cầu, tôi có thể cung cấp bộ điều khiển SMT đã lắp ráp, gương và những thứ khác cho dự án này.

Bước 4: Gắn gương vào động cơ

CẬP NHẬT !!! --- Hướng dẫn mới "Cách cân bằng gương acrylic". www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/--- Gương acrylic rất nhẹ, vì vậy băng dính xốp hai mặt sẽ hoạt động tốt. Mảnh 1/2 x 1/2 đang hoạt động tốt, bạn có thể dùng giấy dày làm tấm nêm để nghiêng gương. Chèn nó vào giữa gương và động cơ. Độ nghiêng thiết lập của tôi là 2-3 độ. Nó dẫn đến mô hình rộng 6 'ở khoảng cách 18'. Không thể căn giữa gương một cách chính xác đối với trục động cơ và thậm chí lệch một chút sẽ gây ra rung và tiếng ồn ở tốc độ cao, vì vậy tôi đã phát triển một số thủ thuật để cân bằng gương. vẫn còn. CẢNH BÁO !!! Phương pháp này sẽ chỉ hoạt động đối với gương acrylic / nhựa !!! Lúc đầu, tôi đã cố gắng tạo hình gương quay bằng giũa nhưng quạt là thiết bị có mô-men xoắn thấp, vì vậy ngay cả áp suất nhẹ với động cơ buộc công cụ cũng dừng hoàn toàn. công cụ cố định đã không thành công, tôi đã thử cách tiếp cận ngược lại - Dremel với trống chà nhám 1/2 "trên gương bất động, và điều đó thực sự hiệu quả. Một số lời khuyên cho những người muốn làm theo. Động cơ có gương phải tắt. grit Đặt Dremel ở tốc độ tối thiểu. Nói với Dremel rằng trục của dụng cụ và trục động cơ là song song. Đồng thời. Hãy dành thời gian của bạn, nhẹ nhàng và nếu bạn có đủ kiên nhẫn, bạn sẽ có được một chiếc gương tròn hoàn hảo chạy êm và không ồn.

Bước 5: Thiết lập quang song song

Thiết lập cổ điển. Động cơ được đặt trên các đường thẳng song song. Tôi đã phát triển một thủ thuật. Tôi sử dụng băng dính hai mặt để gắn động cơ vào đế và sau tất cả các điều chỉnh, tôi cố định động cơ tại chỗ bằng keo nóng. mảnh gỗ và một số keo nóng. Giá rẻ và nhanh chóng.

Bước 6: Thiết lập Quang học Vuông

Thiết lập quang học vuông. Tôi thích nó hơn. Động cơ có dạng hình vuông, không có một cạnh. Sử dụng thiết kế này, chúng ta có thể tạo ra thiết bị nhỏ gọn hơn. Mọi thứ khác giống như bước trước.

Bước 7: Hãy xây dựng ngôi nhà tí hon

Đó là một thói quen tốt để tránh bụi khỏi nhân viên quang học, vì vậy thiết bị của chúng tôi cần có vỏ kín. Tôi có một hộp Hammond 7x4x2 nằm xung quanh, vì vậy tôi đã đưa nó vào kinh doanh. Sau đó lấy miếng acrylic trong suốt hình vuông và dán keo vào vị trí của nó, tiếp theo khoan thêm một lỗ cho giắc cắm điện, dán keo, kết nối với bo mạch là xong.

Bước 8: Hoàn thành tốt

Không tệ, không tệ, nhưng tôi sẽ thêm một thứ gì đó cay.

… Mặt nhôm và công nghệ truyền mực nhiệt bí mật của quân đội !!! Điều đó tạo nên sự khác biệt thực sự. Bây giơ tôi thây hạnh phuc.

Bước 9: Hoàn thành Laser Spirograph V2

Phiên bản mới của máy đo xoắn xạ laser dựa trên PIC. Để làm cho thiết bị nhỏ gọn hơn, tôi đã sửa đổi thiết kế bằng cách thêm một gương nữa. Giờ đây, các bộ phận quang học chiếm ít diện tích hơn và tất cả các bộ phận có thể được lắp vào hộp dự án Hammond 4 "x 4" x 2,5 "tiêu chuẩn. Tấm mặt nhôm và hệ thống chiếu sáng nền là tùy chọn.