Lasershow voor arme mensen - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Hier is nog een nutteloze maar cool ogende "must build"-gadget voor elke romantische nerd. Laat me een PIC microcontroller gebaseerde drie-assige laser spirograaf introduceren. … Controleer onderstaande link als u meer patronen wilt zienLaser patronen galerij …

Stap 1: spullen verzamelen

Het ontwerp is vrij eenvoudig en maakt gebruik van reguliere onderdelen en componenten, maar u bent vrij om het te veranderen/aan te passen op de manier die u wilt. Bij het eerste prototype gebruikte ik blanco dvd als reflecterend materiaal, maar later ontdekte ik een meer praktische manier. De technologie voor het maken van een FS-spiegel wordt beschreven in mijn artikel DIY Front Surface Mirror. Oorspronkelijk ben ik een erg luie man, dus ik heb gekozen voor een geprogrammeerde microcontroller PIC18F1220 (kan worden vervangen door PIC18F1320) om routinetaken uit te voeren. PIC implementeert 3 kanalen PWM generator. Eigenlijk is het dezelfde motor als degene die ik in mijn IKEA lichtproject gebruikte, alleen is de code overgenomen voor PIC18. PWM-signaal schakelt MOSFET-transistor 2N7000 (Id 200mA). Spiegelactuator is als belasting aangesloten op MOSFET. Als spiegelactuator gebruikte ik 5V 200mA CPU-koelventilator. De spiegel is eenvoudig op de platte kant te monteren. Apparaat accepteert 5V en 12V ventilator met maximale stroom 200mA. Spanning wordt geselecteerd door jumper. Groene laserpointer heeft een vermogen van 3V, dus ik heb een op LM317 gebaseerde spanningsregelaar gemaakt met instelbare output. Goedkope 5mW groene lasermodule: https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 Wat nog meer heb je nodig? Tientallen weerstanden en condensatoren, potentiometers, tuimelschakelaar, power jack, prototyping board, doos van de juiste maat en voeding.

Stap 2: Hersenen

Elektronisch schema is eenvoudig en kan op een prototypebord worden gemonteerd, maar de echte man maakt altijd problemen voor zichzelf, dus ik heb PCB gemaakt.

Er zijn twee werkmodi, geselecteerd door tuimelschakelaar: handmatig en automatisch. In handmatige modus bestuurt de operator elke motor afzonderlijk door de overeenkomstige potentiometer te draaien die is aangesloten op de analoge ingang van de microcontroller. PIC leest constant analoge ingangen en wijzigt het PWM-signaal, zodat de werkwaarde evenredig is met de spanning op de analoge ingang. In de automatische modus gebruikt de microcontroller een pseudo-willekeurig algoritme om de belastingswaarde voor elke motor te berekenen. De huidige duty-waarde wordt opgeslagen in de interne EEPROM en gebruikt als initiële gegevens voor de volgende berekening, zodat de microcontroller gedurende lange tijd een reeks niet-repetitieve unieke patronen genereert. De meeste wijzers hebben een vermogen van 3V tot 4,5V, dus zorg ervoor dat u de uitgangsspanning aanpast voordat u de laser aansluit. Het bord is klein, dus je hebt geen beugels nodig om het vast te zetten. Potten zullen het perfect vasthouden. BIJWERKEN OPMERKING !!! Omdat mijn leverancier geen PIC18F1220 meer heeft, moest ik PIC18F1320 in een nieuw ontwerp gebruiken. Het is een pin-compatibele chip met verhoogde geheugencapaciteit, maar het werkt NIET met een oud HEX-bestand, dus let op. Ik bewaar de PIC18F1220-versie als een afzonderlijk bestand. Hier enkele aantekeningen van de bank: - schema; - Stuklijst; - HEX (PIC18F1320-versie); - printplaat; - PCB in AutoCAD-formaat - broncode voor CCS-compiler. Zip-bestand van documentatie Om de chip te programmeren, gebruik ik een USB ICD2-programmeur (gekocht van eBay) en MPLAB IDE (gratis software van Microchip.com). PCB bevat standaard Microchip ICSP-poort (5-pins header) voor programmeerdoeleinden, ook kan de chip worden geprogrammeerd door elke socketprogrammeur met de juiste software die PIC18 ondersteunt. Montage van de controllerkaart (gids met hoge resolutie): https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/ … Voor beginners en drukbezette mensen, geprogrammeerde chip, PCB, hele kit of gemonteerd bord beschikbaar op aanvraag. … Sommige hobbyisten geven misschien de voorkeur aan een vereenvoudigde analoge PWM-controller op basis van een 556-timer.

Stap 3: Spirograph-controller V2

GEUPDATE VERSIE!!! Nieuwe controllerkaart is volledig opnieuw ontworpen met gebruik van SMT-componenten. 5V schakelende spanningsregelaar elimineert behoefte aan koellichaam. Als resultaat is de controller 1,5 keer kleiner geworden en dat biedt de mogelijkheid om een echte pocketversie van spirograaf te maken. Ingebouwde spanningsregelaar voor lasermodule met laag vermogen levert vermogen binnen 2 - 4V. Controller ondersteunt 5V en 12V fans. Ventilatorspanning kan worden ingesteld met draadjumpers aan boord. Samen met de automatische en handmatige bedieningsmodi heeft de gewijzigde controller de mogelijkheid om uw favoriete patronen in het interne geheugen op te slaan met slechts een druk op de knop en ze opnieuw af te spelen als een diavoorstelling. Nieuwe controller kan tot 80 door de gebruiker gedefinieerde patronen opslaan en ze opnieuw afspelen als eindeloze reeks. De tijd voor het tonen van een enkel patroon kan variëren van 3 tot 60 seconden. Er is ook een handmatige modus wanneer het volgende patroon in de juiste volgorde wordt geactiveerd door een gebruiker. Beschrijvingen van nieuwe controles. Schakelaars: PROG/CYCLE - selecteert PROGRAM (handmatig) of CYCLE (auto) modus. RAND/MEM - selecteert subroutine om willekeurig patroon te genereren of opgeslagen patronen uit het interne geheugen te lezen. CONT/STEP - selecteert CONTINU of STEP-modus voor het tonen van een reeks patronen. Deze schakelaar is alleen actief in de MEM-modus. Knop STEP/MEM: - in de modus PROG of CYCLE/RAND schrijft de knop het huidige patroon in het interne geheugen. Opgeslagen patronen kunnen worden weergegeven als diavoorstelling in de CYCLE/CONT-modus. - in de CYCLE/MEM/STEP-modus doorloopt de knop een reeks opgeslagen patronen. Als de knop ingedrukt wordt gehouden tijdens het opstarten, wordt al het interne geheugen gewist. POT A: - in de PROG-modus definieert de snelheid van motor 1. - in de CYCLE/MEM/CONT-modus definieert het tijdsinterval (van 3 tot 60 sec) voor het tonen van een enkel patroon uit de reeks. POT B: - in PROG-modus bepaalt snelheid van motor 2. POT C: - in PROG-modus bepaalt snelheid van motor 3. Beschrijving van de werking. Er zijn twee werkmodi: PROGRAM (handmatig) en CYCLE (auto). In de PROGRAM-modus hangt het weergegeven patroon af van de posities van de potentiometers. Het huidige patroon kan in het interne geheugen worden opgeslagen door op de knop MEM te drukken. Nadat 80 patronen zijn opgeslagen, vervangt elk nieuw patroon het oudste patroon. Om het geheugen te wissen, houdt u de MEM-knop ingedrukt tijdens het opstarten. In de CYCLE-modus geeft het apparaat een eindeloze reeks patronen weer. In de CYCLE/RAND-modus worden patronen willekeurig gegenereerd door software. Beginposities van potten bepalen de vorm van het eerste patroon in volgorde. Het huidige patroon kan in het interne geheugen worden opgeslagen door op de knop MEM te drukken. In de CYCLE/MEM/CONT-modus leest het apparaat continu patronen om weer te geven uit het interne geheugen. Tijdsinterval voor het weergeven van een enkel patroon is afhankelijk van de positie van POT A en kan variëren van 3 tot 60 sec. In de modus CYCLE/MEM/STEP wordt het lezen van het volgende patroon uit het geheugen geactiveerd door de knop STEP.

Alle technische opmerkingen zoals - schematisch; - PCB in pdf-formaat; - Stuklijst; - HEX-bestand voor PIC18F1320; - C-broncode voor CCS-compiler. kan hier worden gedownload. Op verzoek kan ik geassembleerde SMT-controller, spiegels en andere dingen voor dit project leveren.

Stap 4: spiegel aan de motor bevestigen

UPDATE!!! --- Nieuwe tutorial "Hoe acryl spiegels in evenwicht te brengen". www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/---Acryl spiegel is erg licht, dus dubbelzijdig kleverige schuimtape zal het werk doen. Stuk 1/2 x 1/2 werkt goed. Je kunt dik papier gebruiken als wig om de spiegel te kantelen. Plaats het tussen spiegel en motor. In mijn opstelling is de kanteling 2-3 graden. Het resulteert in een 6' breed patroon op een afstand van 18'. Het is onmogelijk om de spiegel goed te centreren ten opzichte van de motoras en zelfs een kleine offset veroorzaakt trillingen en geluid bij hoge snelheid, dus ik heb een aantal trucs ontwikkeld voor het balanceren van de spiegel. Zorg ervoor dat je veiligheidsbril nog steeds aan. WAARSCHUWING!!! Deze methode werkt alleen voor acryl / plastic spiegels!!! In het begin heb ik geprobeerd om de draaiende spiegel met een vijl vorm te geven, maar de ventilator is een apparaat met een laag koppel, dus zelfs lichte druk met het gereedschap dwong de motor volledig te stoppen. Sinds idee met draaiend deel en vast gereedschap heeft gefaald, ik heb de tegenovergestelde aanpak geprobeerd - Dremel met 1/2" schuurtrommel tegen bewegingsloze spiegel, en dat heeft echt gewerkt. Enkele adviezen voor mensen die willen volgen. Motor met spiegel moet uitgeschakeld zijn. Selecteer schuurband met grof korrel. Stel Dremel in op minimale snelheid. Houd de Dremel zo dat de assen van het gereedschap en de motoras evenwijdig zijn. Breng de schuurtrommel langzaam naar de rand van de spiegel en druk ertegen. Voer niet te veel druk uit. Het draaiende gereedschap zal de spiegel draaien en vijlen op Neem de tijd, doe rustig aan en als je genoeg geduld hebt, krijg je een perfecte ronde spiegel die soepel en stil loopt.

Stap 5: Parallelle optische installatie

Klassieke opstelling. Motoren worden op parallelle lijnen geplaatst. Ik heb één truc ontwikkeld. Ik gebruik dubbelzijdig plakband om de motor aan de basis te bevestigen en na alle aanpassingen bevestig ik de motor op zijn plaats met hete lijm. Aanpassing is eenvoudig. Start de motoren en richt de straal zodat deze bij maximale doorbuiging binnen het spiegelgebied blijft. Als ondersteuning voor de aanwijzer gebruik ik stuk hout en wat hete lijm. Goedkoop en snel.

Stap 6: vierkante optische setup

Vierkante optische opstelling. Ik vind het beter. Motoren vormen vierkant zonder één zijde. Met dit ontwerp kunnen we een compacter apparaat maken. Al het andere is hetzelfde als de vorige stap.

Stap 7: Laten we een klein huis bouwen

Het is een goede gewoonte om stof uit de buurt van optisch personeel te houden, dus ons apparaat heeft een hermetische behuizing nodig. Ik had een Hammond 7x4x2 doos rondslingeren, dus ik heb hem in bedrijf genomen. Sinds we de optische configuratie en het straalpad hebben bepaald, kunnen we het raam markeren en uitsnijden. Pak dan een vierkant stuk transparant acryl en lijm het op zijn plaats. Boor vervolgens nog een gat voor de stroomaansluiting, lijm het, sluit het aan op het bord en we zijn klaar.

Stap 8: Goed gedaan

Niet slecht, niet slecht, maar ik zou iets pittigs toevoegen.

…Aluminium frontplaat en geheime militaire technologie van warmte-toneroverdracht!!! Dat maakt echt verschil. Nu ben ik gelukkig.

Stap 9: Laser Spirograph V2 voltooid

Nieuwe versie van op PIC gebaseerde laserspirograaf. Om het apparaat compacter te maken, heb ik het ontwerp aangepast door nog een spiegel toe te voegen. Nu nemen optische componenten minder ruimte in beslag en kunnen alle onderdelen worden gemonteerd in een standaard Hammond-projectdoos van 4" x 4" x 2,5". Aluminium frontplaat en achtergrondverlichting zijn optioneel.