Projektor fordele:
- Scanning udføres ved hjælp af spejle i X og Y.
- 2x 35 mm stepmotor med 0,9 graders trin - 400 trin/omdrejninger. - 5 V.
- Automatisk spejlkalibrering.
- Fjernbetjening (via bluetooth valgfri).
- Auto-tilstand.
- Fjernbetjeningsapplikation med grafisk grænseflade.
- Open source.
Laserprojektorer kan opdeles i to hovedkategorier. Enten bruger de diffraktionsglas/folie til at projicere mønsteret, eller også har de et system, der flytter laserstrålen i XY-retningerne, det vil sige den klassiske sweep af CRT-tv. Den anden mulighed har altid store fordele, fordi du kan programmere det mønster, der vil blive projiceret. Mens laserstrålen i det første tilfælde projicerer et statisk billede, består laseren i det andet stadig af en enkelt stråle, der bevæger sig meget hurtigt og derved tegner billedet. Hvis laserstrålen bevæger sig meget hurtigt, så opfatter vi billedet som en enkelt helhed.Typisk udføres denne scanning ved hjælp af to vinkelrette spejle, som hver er i stand til at bevæge laserstrålen langs sin egen akse. Ved at kombinere vil vi være i stand til at placere bjælken, hvor vi vil.
Professionelle projektorer bruger typisk galvanometriske scannere. De kan placere laserstrålen til 60.000 forskellige steder på 1 sekund. Dette skaber en virkelig jævn projektion uden stroboskopeffekt. Sådanne projektorer er dog meget dyre. Jeg brugte stepmotorer i min projektor. De er selvfølgelig ikke så hurtige, men de er billige.
Laseren tegner designet ved at rotere langs linjerne igen og igen med meget høj hastighed. Nogle gange er der flere dele af en skabelon, der ikke er relateret til hinanden. I dette tilfælde er hvert bogstav adskilt, men når laseren bevæger sig fra et bogstav til et andet, skaber det en uønsket linje. Dette kan løses ved at slukke for laseren i en kort periode. Hele ideen er, at laseren skifter, mens den går fra den ene til den anden. Dette gøres ved hjælp af en højhastighedskontrolenhed, der skal synkroniseres med scanningssystemet.
For at sige det enkelt roterer stepmotorer med en given synkroniseringshastighed og passerer gennem hele projektionsområdet. Og laseren slukker og tænder skiftevis og projicerer de ønskede områder.
På listen nedenfor kan du finde de komponenter, jeg brugte og links til butikken, hvor jeg købte dem.
- Arduino Uno - AliExpress
- Adafruit Motor Shield V2- AliExpress
- Lasermodul grøn - AliExpress
- 2x 35mm stepmotor 0,9° - 400 trin/omdrejninger. - 5 V - AliExpress
- Lysdiode 3 stk - AliExpress
- Modul HC-06 Bluetooth seriel modul - AliExpress
- Fotodiode - AliExpress
- Transistor BC547B - AliExpress
- 2K variabel modstand to stykker - AliExpress
- Kontakt - AliExpress
Og så nogle materialer og værktøjer, som du skal bruge.
- Spejlet er to-vejs (det bedste metalspejl, såsom HDD).
- Aluminiumsplade (eller jern).
- Varm lim.
- Ledninger.
- Tang.
- Bore.
- Fordelingsboks.
Projektor montering
Lad os begynde at samle "hjertet" af vores projektor - siden af strålen. For at gøre dette skal vi bruge en metalsaks til at skære et "L"-formet stativ til stepmotorer fra en aluminiumsplade (eller fra tin).
Vi borer et hul og installerer stepmotorer. Stepmotorer skal være strengt vinkelrette, men forskudt i højden.
Vi laver spejle.
For at lave spejlelementer skal vi tage en disk fra en ødelagt harddisk. Hvorfor ikke et simpelt spejl? - du spørger. Et simpelt spejl virker ikke, da det kun er spejlet på den ene side, og som du sikkert husker, roterer spejlene i projektoren i en cirkel. Du kan også bruge almindelige laserskiver, men de reflekterer ikke så godt, og noget af lysstyrken vil gå tabt.
Harddisken skal skæres, gerne med en kværn.
Vi limer de resulterende spejle med varm lim på stepmotorerne.
Elektronik
Projektoren styres af en Arduino Uno plus en stepmotor driver fra samme firma. Styringen foregår via Bluetooth, men det kan også ske direkte via en uart adapter.
For dem, der mindst én gang har arbejdet med Arduino, tror jeg, at der ikke er behov for at forklare, hvordan man forbinder hvad, men for dem, der ikke har arbejdet, kan jeg ikke se meningen.
Laserdioden drives også gennem en Arduino med lysstyrkejustering. Derudover vil jeg vise dig, hvor fotodioden er tilsluttet. Denne fotodiode er nødvendig til indledende kalibrering af projektoren.Den er installeret vinkelret på den øvre motor, vær opmærksom på hullet over den nederste motor.
Kalibrering
Når du har samlet og fejlrettet alt, skal du kalibrere projektoren. For at gøre dette vil vi bruge en fotodiode placeret i et hul på midteraksen direkte over X-aksens stepmotor.For at opnå mere nøjagtige målinger krævedes et variabelt modstandskredsløb. Ved kalibrering aflæser vi værdierne fra fotodioden, og når værdien overstiger en vis værdi (laseren skinner direkte ind i den), stopper motorerne og vender tilbage til deres oprindelige position.
Kode, kalibreringsprogrammer.
pseudokode til kalibrering
// 1 trin = 0,9° / 400 trin = 360° = fuld rotation
laserOn();
for (int a=0; a<=400; a++) {
for (int b=0; b<=400; b++) {
photodiodeValue = readValue();
if (photodiodeValue >= photodiodeThreshold) {
laserOff();
vende hjem();
}
trin Y(1,1);
}
trin X(1,1);
}
laserOff();
mislykket();Afsluttende samling
Hele projektoren blev anbragt i en samledåse af plast og spændt med skruer. Projektoren er bærbar, bare tilslut strømkilden, drej på kontakten, og du har dit eget lasershow.
Laserkontrolapplikation
Kontrolapplikationen blev oprettet i C# og giver dig mulighed for at skifte mellem skabeloner, justere hastighed og se aktuelle handlinger.
Program og lignende kode med firmware
Du kan downloade den her.
Sørg for, at du har installeret .NET Framework 4.5.2 på din computer, som er påkrævet for at køre programmet.
Video af projektoren i gang
Originalartikel på engelsk
