Laser Show for Poor Man: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Εδώ είναι ένα άλλο άχρηστο αλλά δροσερό gadget "must build" για κάθε ρομαντικό geek. Επιτρέψτε μου να εισαγάγω σπιρογράφο λέιζερ τριών αξόνων βασισμένο σε μικροελεγκτή PIC. … Ελέγξτε τον παρακάτω σύνδεσμο αν θέλετε να δείτε περισσότερα μοτίβα Γκαλερί μοτίβων λέιζερ…

Βήμα 1: Συγκέντρωση πραγμάτων

Ο σχεδιασμός είναι αρκετά απλός και χρησιμοποιεί κανονικά μέρη και εξαρτήματα, αλλά είστε ελεύθεροι να το αλλάξετε/τροποποιήσετε με τον τρόπο που σας αρέσει. Στην αρχή χρησιμοποίησα κενό DVD ως ανακλαστικό υλικό, αλλά αργότερα ανακάλυψα πιο πρακτικό τρόπο. Η τεχνολογία κατασκευής καθρέφτη FS περιγράφεται στο άρθρο μου DIY Front Surface Mirror Αρχικά είμαι πολύ τεμπέλης και έχω επιλέξει προγραμματισμένο μικροελεγκτή PIC18F1220 (μπορεί να αντικατασταθεί με PIC18F1320) για να χειρίζομαι την καθημερινή εργασία. Ο PIC υλοποιεί γεννήτρια PWM 3 καναλιών. Στην πραγματικότητα είναι ο ίδιος κινητήρας με αυτόν που χρησιμοποίησα στο ελαφρύ έργο IKEA, ο κώδικας υιοθετήθηκε για το PIC18. Το σήμα PWM αλλάζει το τρανζίστορ MOSFET 2N7000 (Id 200mA). Ο ενεργοποιητής καθρέφτη συνδέεται ως φορτίο στο MOSFET. Ως ενεργοποιητής καθρέφτη χρησιμοποίησα ανεμιστήρα ψύξης CPU 5V 200mA. Είναι εύκολο να τοποθετήσετε καθρέφτη στην επίπεδη πλευρά του. Η συσκευή δέχεται ανεμιστήρα 5V και 12V με μέγιστο ρεύμα 200mA. Η τάση επιλέγεται με άλτη. Ο πράσινος δείκτης λέιζερ είναι βαθμολογημένος με 3V, οπότε έχω φτιάξει ρυθμιστή τάσης με βάση LM317 με ρυθμιζόμενη έξοδο. Φθηνή πράσινη μονάδα λέιζερ 5mW: https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 Τι άλλο θα χρειαστείς; Δεκάδες αντιστάσεις και πυκνωτές, ποτενσιόμετρα, διακόπτης εναλλαγής, βύσμα τροφοδοσίας, πίνακας πρωτοτύπων, κουτί κατάλληλου μεγέθους και μονάδα τροφοδοσίας.

Βήμα 2: Εγκέφαλος

Το ηλεκτρονικό σχήμα είναι απλό και μπορεί να συναρμολογηθεί σε έναν πίνακα πρωτοτύπων, αλλά ο πραγματικός άνθρωπος κάνει πάντα προβλήματα για τον εαυτό του, οπότε έχω φτιάξει PCB.

Υπάρχουν δύο τρόποι εργασίας, επιλεγμένοι με διακόπτη εναλλαγής: χειροκίνητος και αυτόματος. Σε χειροκίνητη λειτουργία, ο χειριστής ελέγχει κάθε κινητήρα ξεχωριστά περιστρέφοντας το αντίστοιχο ποτενσιόμετρο συνδεδεμένο στην αναλογική είσοδο του μικροελεγκτή. Ο PIC διαβάζει συνεχώς αναλογικές εισόδους και τροποποιεί το σήμα PWM, έτσι ώστε η τιμή λειτουργίας να είναι ανάλογη της τάσης στην αναλογική είσοδο. Στην αυτόματη λειτουργία, ο μικροελεγκτής χρησιμοποιεί ψευδοτυχαίο αλγόριθμο για τον υπολογισμό της τιμής λειτουργίας για κάθε κινητήρα. Η τρέχουσα τιμή χρέωσης αποθηκεύεται στο εσωτερικό EEPROM και χρησιμοποιείται ως αρχικά δεδομένα για τον επόμενο υπολογισμό, έτσι ώστε ο μικροελεγκτής να παράγει ακολουθία μη επαναλαμβανόμενων μοναδικών προτύπων για μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι περισσότεροι δείκτες βαθμολογούνται από 3V έως 4,5V, οπότε βεβαιωθείτε ότι έχετε ρυθμίσει την τάση εξόδου πριν συνδέσετε το λέιζερ. Ο πίνακας είναι μικρός, επομένως δεν χρειάζεστε αγκύλες για να το ασφαλίσετε. Οι γλάστρες θα το κρατήσουν τέλεια. ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ ΣΗΜΕΙΩΣΗΣ !!! Δεδομένου ότι ο προμηθευτής μου τελείωσε το PIC18F1220, έπρεπε να χρησιμοποιήσω το PIC18F1320 σε νέο σχεδιασμό. Είναι συμβατό με τσιπ με αυξημένη χωρητικότητα μνήμης, αλλά ΔΕΝ θα λειτουργήσει με το παλιό αρχείο HEX, οπότε δώστε προσοχή. Διατηρώ την έκδοση PIC18F1220 ως διαχωρισμένο αρχείο. Ακολουθούν μερικές σημειώσεις από τον πάγκο: - σχηματική. - BOM? - HEX (έκδοση PIC18F1320). - PCB. - PCB σε μορφή AutoCAD - πηγαίος κώδικας για μεταγλωττιστή CCS. Αρχείο zip τεκμηρίωσης Για να τσιπ προγραμματίσω, χρησιμοποιώ τον προγραμματιστή USB ICD2 (το αγόρασα από το eBay) και το MPLAB IDE (δωρεάν λογισμικό από το Microchip.com). Το PCB περιέχει τυπική θύρα Micropchip ICSP (κεφαλίδα 5 ακίδων) για προγραμματισμό, επίσης το τσιπ μπορεί να προγραμματιστεί από οποιονδήποτε προγραμματιστή υποδοχής με κατάλληλο λογισμικό που υποστηρίζει PIC18. Συναρμολόγηση πίνακα ελεγκτή (οδηγός υψηλής ανάλυσης): https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/… Για αρχάριους και απασχολημένους, προγραμματισμένο τσιπ, PCB, ολόκληρο κιτ ή συναρμολογημένη πλακέτα διαθέσιμα κατόπιν αιτήματος Το … Ορισμένοι χομπίστες μπορεί να προτιμούν απλοποιημένο αναλογικό ελεγκτή PWM με βάση το χρονόμετρο 556.

Βήμα 3: Ελεγκτής σπιρογράφου V2

ΑΝΑΒΑΘΜΙΣΜΕΝΗ ΕΚΔΟΣΗ!!! Ο νέος πίνακας ελεγκτή έχει επανασχεδιαστεί πλήρως με τη χρήση εξαρτημάτων SMT. Ο ρυθμιστής τάσης μεταγωγής 5V εξαλείφει τις ανάγκες για ψύκτρα. Ως αποτέλεσμα, ο ελεγκτής έχει γίνει 1,5 φορές μικρότερος και παρέχει τη δυνατότητα δημιουργίας πραγματικής εκδοχής τσέπης σπιρογράφου. Ο ενσωματωμένος ρυθμιστής τάσης για μονάδα λέιζερ χαμηλής ισχύος παρέχει ισχύ εντός 2 - 4V. Ο ελεγκτής υποστηρίζει ανεμιστήρες 5V και 12V. Η τάση του ανεμιστήρα μπορεί να ρυθμιστεί με βραχυκυκλωτήρες επί του σκάφους. Μαζί με τους αυτόματους και χειροκίνητους τρόπους λειτουργίας, ο τροποποιημένος ελεγκτής έχει τη δυνατότητα να αποθηκεύει τα αγαπημένα σας μοτίβα στην εσωτερική μνήμη με ένα απλό πάτημα ενός κουμπιού και να τα αναπαράγει ως παρουσίαση διαφανειών. Ο νέος ελεγκτής μπορεί να αποθηκεύσει έως και 80 μοτίβα που ορίζει ο χρήστης και να τα αναπαράγει ως ατελείωτη ακολουθία Το Ο χρόνος εμφάνισης ενός μοτίβου μπορεί να κυμαίνεται από 3 έως 60 δευτερόλεπτα. Υπάρχει επίσης χειροκίνητη λειτουργία όταν το επόμενο μοτίβο στη σειρά ενεργοποιείται από έναν χρήστη. Περιγραφές νέων στοιχείων ελέγχου. Διακόπτες: PROG/CYCLE - επιλέγει τον τρόπο λειτουργίας PROGRAM (χειροκίνητο) ή CYCLE (auto). RAND/MEM - επιλέγει υπορουτίνα για δημιουργία τυχαίου μοτίβου ή ανάγνωση αποθηκευμένων προτύπων από εσωτερική μνήμη. CONT/STEP - επιλέγει τη λειτουργία ΣΥΝΕΧΕΙΑ ή ΒΗΜΑ για εμφάνιση της ακολουθίας μοτίβων. Αυτός ο διακόπτης είναι ενεργός μόνο στη λειτουργία MEM. Κουμπί STEP/MEM: - στο κουμπί λειτουργιών PROG ή CYCLE/RAND γράφει το τρέχον μοτίβο στην εσωτερική μνήμη. Τα αποθηκευμένα μοτίβα μπορούν να εμφανίζονται ως παρουσίαση σε λειτουργία CYCLE/CONT. - στο κουμπί λειτουργίας ΚΥΚΛΟΣ/ΜΕΜ/ΒΗΜΑ κάνει κύκλους στην ακολουθία των αποθηκευμένων μοτίβων. Εάν κρατήσετε πατημένο το κουμπί κατά την ενεργοποίηση, θα διαγραφεί όλη η εσωτερική μνήμη. POT A: - στη λειτουργία PROG ορίζεται η ταχύτητα του κινητήρα 1. - στη λειτουργία CYCLE/MEM/CONT ορίζεται χρονικό διάστημα (από 3 έως 60 sec) της εμφάνισης ενός μοτίβου από την ακολουθία. POT B: - στη λειτουργία PROG ορίζεται η ταχύτητα του κινητήρα 2. Το POT C: - στη λειτουργία PROG ορίζει την ταχύτητα του κινητήρα 3. Περιγραφή λειτουργίας. Υπάρχουν δύο τρόποι λειτουργίας: PROGRAM (χειροκίνητο) και CYCLE (αυτόματο). Στη λειτουργία PROGRAM, το μοτίβο που εμφανίζεται εξαρτάται από τις θέσεις των ποτενσιόμετρων. Το τρέχον μοτίβο μπορεί να αποθηκευτεί στην εσωτερική μνήμη πατώντας το κουμπί MEM. Αφού αποθηκευτούν 80 μοτίβα, κάθε νέο μοτίβο θα αντικαταστήσει το παλαιότερο μοτίβο. Για να διαγράψετε τη μνήμη, πατήστε παρατεταμένα το κουμπί MEM κατά την ενεργοποίηση. Στη λειτουργία CYCLE, η μονάδα εμφανίζει ατελείωτη ακολουθία μοτίβου. Στη λειτουργία CYCLE/RAND, τα πρότυπα δημιουργούνται τυχαία από λογισμικό. Οι αρχικές θέσεις των αγγείων καθορίζουν το σχήμα του πρώτου μοτίβου στη σειρά. Το τρέχον μοτίβο μπορεί να αποθηκευτεί στην εσωτερική μνήμη πατώντας το κουμπί MEM. Στη λειτουργία CYCLE/MEM/CONT, η μονάδα διαβάζει συνεχώς μοτίβα για εμφάνιση από την εσωτερική μνήμη. Το χρονικό διάστημα για την εμφάνιση ενός μοτίβου εξαρτάται από τη θέση του POT A και μπορεί να κυμαίνεται από 3 έως 60 sec. Στη λειτουργία CYCLE/MEM/STEP, η ανάγνωση του επόμενου μοτίβου από τη μνήμη ενεργοποιείται με το κουμπί STEP.

Όλες οι τεχνικές σημειώσεις όπως - σχηματική. - PCB σε μορφή PDF. - BOM? - αρχείο HEX για PIC18F1320. - Ο πηγαίος κώδικας C για το πρόγραμμα μεταγλώττισης CCS μπορεί να μεταφορτωθεί από εδώ. Κατόπιν αιτήματος, μπορώ να παρέχω συναρμολογημένο ελεγκτή SMT, καθρέφτες και άλλα πράγματα για αυτό το έργο.

Βήμα 4: Προσάρτηση καθρέφτη στο μοτέρ

ΕΝΗΜΕΡΩΣΗ !!! --- Νέο σεμινάριο "Πώς να εξισορροπήσετε τους ακρυλικούς καθρέφτες". www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/--- Ο ακρυλικός καθρέφτης είναι πολύ ελαφρύς, οπότε η κολλητική ταινία αφρού διπλής όψης θα κάνει δουλειά. Το κομμάτι 1/2 x 1/2 λειτουργεί καλά. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε χοντρό χαρτί ως σφήνα για κλίση του καθρέφτη. Τοποθετήστε το μεταξύ καθρέφτη και κινητήρα. Στην κλίση ρύθμισης είναι 2-3 μοίρες. Αποδίδει πλάτος 6 'σε απόσταση 18'. Είναι αδύνατο να κεντραρίσετε σωστά τον καθρέφτη όσον αφορά τον άξονα του κινητήρα και ακόμη και μια μικρή μετατόπιση θα προκαλέσει κραδασμούς και θόρυβο σε υψηλή ταχύτητα, οπότε έχω αναπτύξει μερικά κόλπα για την εξισορρόπηση των καθρεπτών. Βεβαιωθείτε ότι τα γυαλιά ασφαλείας σας ακόμα σε λειτουργία. ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ !!! Αυτή η μέθοδος θα λειτουργήσει μόνο για ακρυλικούς/πλαστικούς καθρέφτες! το σταθερό εργαλείο απέτυχε, δοκίμασα αντίθετη προσέγγιση - Dremel με τύμπανο λείανσης 1/2 "στον ακίνητο καθρέφτη, και αυτό πραγματικά λειτούργησε. Μερικές συμβουλές για άτομα που θέλουν να ακολουθήσουν. Ο κινητήρας με τον καθρέφτη πρέπει να είναι σβηστός. Επιλέξτε λωρίδα λείανσης με χοντρό τρίψτε το Dremel στην ελάχιστη ταχύτητα. Κρατήστε το Dremel ότι οι άξονες του εργαλείου και του άξονα του κινητήρα είναι παράλληλοι. Φέρτε αργά το τύμπανο λείανσης στην άκρη του καθρέφτη και πιέστε το. Μην ασκείτε μεγάλη πίεση. Το περιστρεφόμενο εργαλείο θα περιστρέψει τον καθρέφτη και θα το αρχειοθετήσει Πάρτε το χρόνο σας, πηγαίνετε εύκολα και, αν έχετε αρκετή υπομονή, θα έχετε τον τέλειο στρογγυλό καθρέφτη που θα λειτουργεί ομαλά και αθόρυβα.

Βήμα 5: Παράλληλη οπτική ρύθμιση

Κλασική ρύθμιση. Οι κινητήρες τοποθετούνται σε παράλληλες γραμμές. Έχω αναπτύξει ένα κόλπο. Χρησιμοποιώ κολλητική ταινία διπλής όψης για να τοποθετήσω τον κινητήρα στη βάση και μετά από όλες τις ρυθμίσεις ασφαλίζω τον κινητήρα στη θέση του με ζεστή κόλλα. Η ρύθμιση είναι απλή. Ξεκινήστε τους κινητήρες και τη δέσμη στόχου να παραμείνει στην περιοχή του καθρέφτη σε μέγιστη εκτροπή. Ως υποστήριξη για δείκτη που χρησιμοποιώ κομμάτι ξύλου και λίγη ζεστή κόλλα. Φτηνό και γρήγορο.

Βήμα 6: Τετραγωνική οπτική ρύθμιση

Τετραγωνική οπτική ρύθμιση. Μου αρέσει περισσότερο. Οι κινητήρες σχηματίζουν τετράγωνο χωρίς τη μία πλευρά. Χρησιμοποιώντας αυτό το σχέδιο μπορούμε να κάνουμε πιο συμπαγή συσκευή. Όλα τα άλλα είναι τα ίδια με το προηγούμενο βήμα.

Βήμα 7: Ας χτίσουμε το μικροσκοπικό σπίτι

Είναι μια καλή συνήθεια να κρατάμε τη σκόνη μακριά από το οπτικό προσωπικό, οπότε η συσκευή μας χρειάζεται ερμητικό περίβλημα. Είχα το κουτί Hammond 7x4x2 ξαπλωμένο, έτσι το έβαλα στην επιχείρηση. Δεδομένου ότι καθορίσαμε τη διαμόρφωση της οπτικής και τη διαδρομή της δέσμης, μπορούμε να σημειώσουμε και να κόψουμε το παράθυρο. Στη συνέχεια, πάρτε τετράγωνο κομμάτι διαφανές ακρυλικό και κολλήστε το στη θέση του. Στη συνέχεια, ανοίξτε μια ακόμη τρύπα για το βύσμα τροφοδοσίας, κολλήστε το, συνδέστε το στον πίνακα και τελειώσαμε.

Βήμα 8: Ολοκληρώθηκε

Δεν είναι κακό, δεν είναι κακό, αλλά θα προσθέσω κάτι πικάντικο.

… Πλάκα αλουμινίου και μυστική στρατιωτική τεχνολογία μεταφοράς γραφίτη θερμότητας !!! Αυτό κάνει πραγματική διαφορά. Τώρα είμαι χαρούμενος.

Βήμα 9: Ολοκληρώθηκε το Laser Spirograph V2

Νέα έκδοση σπιρογράφου λέιζερ με βάση το PIC. Για να καταστήσω τη συσκευή πιο συμπαγή, τροποποίησα τον σχεδιασμό προσθέτοντας έναν ακόμη καθρέφτη. Τώρα τα οπτικά εξαρτήματα καταλαμβάνουν λιγότερη επιφάνεια και όλα τα μέρη μπορούν να τοποθετηθούν στο τυποποιημένο κουτί έργου Hammond 4 "x 4" x 2,5 ". Η πρόσοψη αλουμινίου και ο φωτισμός φόντου είναι προαιρετικά.