DIY Laser Spirograph: 12 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Xin chào quý vị khán giả và độc giả thân mến. Hôm nay tôi muốn cho các bạn xem một máy chiếu laser có điều khiển điện tử. Nếu không, nó có thể được gọi là máy đo xoắn khuẩn bằng laser.

Hình ảnh xoắn xạ laser này được lấy từ bài báo gốc của tạp chí radio năm 2008, số đầu tiên.

Một lần tôi đã cố gắng lặp lại và lắp ráp thiết bị này, nhưng vì một số lý do tôi đã đặt nó trên ổ ghi phía sau. Nhưng gần đây tôi đã có ý tưởng làm lại mọi thứ với một sửa đổi nhỏ của bảng mạch in.

Bước 1: Laser Spirograph là gì và hoạt động như thế nào

Máy đo xoắn xạ laser có hai động cơ thu một chiều được lắp song song với nhau và một mô-đun đi-ốt laser hoặc con trỏ laser. Một gương được gắn trên trục của mỗi động cơ ở một góc nhỏ.

Do đó, chùm tia laze sẽ rơi vào tâm của gương thứ nhất, và chùm tia phản xạ từ tâm của gương thứ nhất sẽ rơi vào tâm của gương thứ hai. Mỗi gương sẽ tạo ra một hình elip khi xoay.

Bằng cách chồng chéo hai lần quét hình elip, chúng ta sẽ có thể quan sát các hình khác nhau tùy thuộc vào tần số quay của các gương, tương tự như các hình Lissajous.

Bước 2: Liên kết đến các thành phần vô tuyến

Thư mục với các tệp xoắn ốc laser liên kết 1:

Lưu trữ với các tệp xoắn ốc laser liên kết 2:

Dự án trên trang EasyEDA:

Cửa hàng linh kiện radio:

Kết nối Header & Socket 2,54 mm:

Đầu nối Dupont 2,54 mm:

Microchip CD4049BE:

Microchip CD4049BE:

Vi mạch LM358:

Vi mạch LM324:

Microchip CD4017BE:

Dây nhiều màu:

Laser:

Gương:

Các nút:

Ròng rọc nhựa:

Micrô:

Động cơ RC300 6000RPM DC 1.5-9V:

Giá treo:

Bước 3: Thiết kế mạch và bố trí PCB

Tôi đã vẽ lại và thay đổi một chút sơ đồ cơ bản trong môi trường trực tuyến để phát triển bảng mạch in EasyEDA.

Mạch xoắn ốc laser chứa các thành phần như: bộ khuếch đại micrô, bộ tạo xung, bộ điều tốc trục động cơ điện, công tắc chế độ điện tử cho máy chiếu, bộ tạo điện áp răng cưa.

Dựa trên sơ đồ nguyên lý, người ta thu được một bảng mạch điều khiển hai mặt, cũng như các bảng mạch in riêng biệt gồm các nút và giá đỡ cho động cơ và một tia laze bao gồm một số bộ phận.

Bước 4: Cài đặt các thành phần vô tuyến trên PCB

Hãy tiến hành cài đặt các thành phần vô tuyến trên bảng mạch điều khiển. Tiếp theo, chúng ta hãy tiến hành cài đặt bảng mạch in của các nút.

Sau khi lắp đặt và hàn tất cả các thành phần radio chính, chúng ta sẽ có được một bảng mạch điều khiển tuyệt vời như vậy.

Bước 5: Lắp đặt giá đỡ cho động cơ và laser

Chúng ta hãy tiến hành lắp đặt giá đỡ cho động cơ và laser. Trước khi bắt đầu kết nối các bảng mạch in với nhau, bạn cần phải thi công kỹ lưỡng vị trí các mối nối của chúng.

Hàn các mối nối được thực hiện cả bên ngoài và bên trong. Để có thêm độ cứng của giá đỡ, giá đỡ bằng đồng dài 12 mm được lắp đặt bên trong.

Bước 6: Lắp đặt chân đế trên PCB điều khiển

Giá đỡ làm sẵn được lắp đặt trên bảng mạch điều khiển bằng cách sử dụng vít M3 và giá đỡ bằng đồng 5 mm.

Đặt một ròng rọc nhỏ bằng nhựa có dán một gương làm bằng thủy tinh hữu cơ vào trục của mỗi động cơ.

Bước 7: Chuẩn bị dây để kết nối

Sau đó, chuẩn bị dây để kết nối thêm các chỉ báo, nút và công tắc bên ngoài.

Trước khi hàn, loại bỏ tất cả các lớp cách điện thừa và thiếc dây.

Cách ly từng dây riêng biệt bằng ống co nhiệt để tránh đoản mạch.

Uốn các dây còn lại bằng các thiết bị đầu cuối và lắp chúng vào các đầu nối thích hợp.

Xoắn các sợi dây lại với nhau bằng tuốc nơ vít, giúp chúng trông thẩm mỹ hơn.

Bước 8: Chuẩn bị vỏ nhựa cho tất cả các thiết bị điện tử

Để lắp đặt tất cả các thiết bị điện tử, chúng tôi sẽ sử dụng hộp nhựa polystyrene làm sẵn với các tấm có thể tháo rời. Kích thước của vỏ này là rộng 200 mm, dài 180 mm và cao 70 mm.

Khoan lỗ ở phần dưới của thùng máy để lắp giá đỡ bảng mạch điều khiển, sau đó vát từ trong ra ngoài.

Khoan và khoét lỗ cho các nút, công tắc và đèn báo LED ở mặt sau của bảng điều khiển có thể tháo rời và tạo một lỗ có đường kính 30 mm trên bảng điều khiển phía trước cho chùm tia của mô-đun laser.

Bước 9: Lắp đặt tất cả các thiết bị điện tử bên trong vỏ nhựa

Tiếp theo, tiến hành cài đặt cuối cùng của tất cả các bảng mạch in và các kết nối dây.

Bước 10: Kiểm soát Spirograph bằng Laser

Sau khi hoàn thành công việc, máy đo xoắn khuẩn bằng laser đã sẵn sàng để sử dụng. Trước khi tiếp tục trình diễn, chúng ta hãy nói một chút về kiểm soát.

Ở mặt sau của hộp có bốn nút, hai công tắc bật tắt, micrô và chỉ báo chế độ hoạt động. Nút màu đen có nghĩa là thay đổi các chế độ, nút màu trắng điều chỉnh tia laser, nút màu đỏ và màu xanh lá cây chịu trách nhiệm về tốc độ quay của động cơ và âm lượng của micro. Công tắc bật tắt trên cùng được sử dụng để đảo ngược động cơ, công tắc dưới cùng dành cho độ lợi của micrô.

Bước 11: Công việc của Laser Spirograph

Tốt hơn là quan sát các hình vẽ bằng máy đo xoắn khuẩn laze trong phòng tối.

Bạn có thể dễ dàng tạo ra độ bão hòa màu lớn hơn bằng máy tạo khói, và sau đó các chùm tia laze trở nên ngoạn mục hơn.

Máy đo vòng xoắn laser có thể được sử dụng trong các sự kiện giải trí - vũ trường, buổi hòa nhạc, câu lạc bộ và các bữa tiệc tại nhà.

Hãy nhớ rằng, bức xạ laser rất nguy hiểm cho mắt. Trong khi chế tạo và vận hành máy đo xoắn khuẩn bằng laser, không được để nó chiếu vào mắt.

Bước 12: Kết thúc hướng dẫn

Cảm ơn tất cả các bạn đã xem video và đọc bài viết. Đừng quên thích và đăng ký kênh “Sở thích đồ điện tử gia dụng”. Chia sẻ nó với bạn bè. Hơn nữa sẽ có nhiều bài báo và video thú vị hơn nữa.