Ventajas del proyector:
- El escaneo se realiza mediante espejos en X e Y.
- 2 motores paso a paso de 35 mm con pasos de 0,9 grados - 400 pasos/rev. - 5V.
- Calibración automática del espejo.
- Mando a distancia (vía bluetooth opcional).
- Modo automático.
- Aplicación de control remoto con interfaz gráfica.
- Fuente abierta.
Los proyectores láser se pueden dividir en dos categorías principales. O utilizan vidrio/lámina de difracción para proyectar el patrón, o tienen un sistema que mueve el rayo láser en las direcciones XY, es decir, el barrido clásico de los televisores CRT. La segunda opción siempre tiene grandes ventajas porque puedes programar el patrón que se proyectará. Mientras que en el primer caso el rayo láser proyecta una imagen estática, en el segundo el láser sigue consistiendo en un único rayo que se mueve muy rápidamente, dibujando así la imagen. Si el rayo láser se mueve muy rápidamente, percibimos la imagen como un todo.Normalmente, este escaneo se realiza utilizando dos espejos perpendiculares, cada uno de los cuales es capaz de mover el rayo láser a lo largo de su propio eje. Combinando podremos colocar la viga donde queramos.
Los proyectores profesionales suelen utilizar escáneres galvanométricos. Pueden posicionar el rayo láser en 60.000 ubicaciones diferentes en 1 segundo. Esto crea una proyección verdaderamente suave sin efecto estroboscópico. Sin embargo, estos proyectores son muy caros. Usé motores paso a paso en mi proyector. Por supuesto, no son tan rápidos, pero son baratos.
El láser dibuja el diseño girando a lo largo de las líneas una y otra vez a una velocidad muy alta. A veces hay varias partes de una plantilla que no están relacionadas entre sí. En este caso, cada letra está separada, sin embargo, cuando el láser pasa de una letra a otra, crea una línea no deseada. Esto se puede solucionar apagando el láser durante un breve período. La idea es que el láser cambie a medida que pasa de uno a otro. Esto se hace mediante una unidad de control de alta velocidad que debe sincronizarse con el sistema de escaneo.
En pocas palabras, los motores paso a paso giran a una velocidad de sincronización determinada, pasando por toda el área de proyección. Y el láser se apaga y enciende alternativamente proyectando las zonas deseadas.
En la siguiente lista puedes encontrar los componentes que utilicé y enlaces a la tienda donde los compré.
- Arduino Uno- AliExpress
- Escudo de motor Adafruit V2- AliExpress
- Módulo láser verde - AliExpress
- 2 motores paso a paso de 35 mm 0,9° - 400 pasos/rev. - 5 voltios - AliExpress
- Diodo emisor de luz 3 piezas - AliExpress
- Módulo HC-06 Módulo Serie Bluetooth - AliExpress
- Fotodiodo - AliExpress
- Transistor BC547B- AliExpress
- Resistencia variable 2K dos piezas - AliExpress
- Cambiar - AliExpress
Y luego algunos materiales y herramientas que necesitarás.
- El espejo es bidireccional (el mejor espejo metálico, como el HDD).
- Chapa de aluminio (o hierro).
- Pegamento caliente.
- Cables.
- Alicates.
- Perforar.
- Caja de distribución.
Montaje del proyector
Comencemos a ensamblar el "corazón" de nuestro proyector: el lado del haz de luz. Para hacer esto, necesitamos usar tijeras de metal para cortar un soporte en forma de “L” para motores paso a paso de una hoja de aluminio (o de estaño).
Perforamos un agujero e instalamos motores paso a paso. Los motores paso a paso deben ser estrictamente perpendiculares, pero desplazados en altura.
Hacemos espejos.
Para hacer elementos espejo necesitamos tomar un disco de un disco duro roto. ¿Por qué no un simple espejo? - usted pregunta. Un espejo simple no funcionará, ya que se refleja solo en un lado y, como probablemente recordará, los espejos del proyector giran en círculo. También puedes utilizar discos láser normales, pero no reflejan tan bien y se perderá parte del brillo.
El disco duro debe cortarse, preferiblemente con una amoladora.
Pegamos los espejos resultantes con pegamento caliente a los motores paso a paso.
Electrónica
El proyector está controlado por un Arduino Uno más un controlador de motor paso a paso de la misma empresa. El control se realiza mediante Bluetooth, pero también se puede realizar directamente mediante un adaptador uart.
Para aquellos que al menos una vez trabajaron con Arduino, creo que no es necesario explicar cómo conectar qué, pero para aquellos que no han trabajado, no veo el sentido.
El diodo láser también se alimenta a través de un Arduino con ajuste de brillo. Además, te mostraré dónde está conectado el fotodiodo. Este fotodiodo es necesario para la calibración inicial del proyector.Se instala perpendicular al motor superior, preste atención al orificio sobre el motor inferior.
Calibración
Una vez que haya ensamblado y depurado todo, debe calibrar el proyector. Para hacer esto, usaremos un fotodiodo colocado en un orificio en el eje central directamente encima del motor paso a paso del eje X. Para obtener mediciones más precisas, se requirió un circuito de resistencia variable. En la calibración, leemos los valores del fotodiodo y cuando el valor supera un determinado valor (el láser incide directamente sobre él), los motores se detienen y vuelven a su posición original.
Código, programas de calibración.
pseudocódigo para calibración
// 1 paso = 0,9° / 400 pasos = 360° = rotación completa
láserOn();
para (int a=0; a<=400; a++) {
para (int b=0; b<=400; b++) {
fotodiodoValue = readValue();
if (photodiodeValue >= photodiodeThreshold) {
láserApagado();
volver a casa();
}
pasoY(1,1);
}
pasoX(1,1);
}
láserApagado();
sin éxito();Montaje final
Todo el proyector se colocó en una caja de conexiones de plástico y se ajustó con tornillos. El proyector es portátil, simplemente conecte la fuente de alimentación, active el interruptor y tendrá su propio espectáculo de láser.
Aplicación de control láser
La aplicación de control fue creada en C# y le permite cambiar entre plantillas, ajustar la velocidad y ver las acciones actuales.
Programa y código similar con firmware.
Puedes descargarlo aquí.
Asegúrese de tener instalado .NET framework 4.5.2 en su computadora, que es necesario para ejecutar la aplicación.
Vídeo del proyector funcionando.
Artículo original en inglés.
