Edullinen laserprojektori

Projektorin edut:

• Skannaus suoritetaan peileillä X ja Y.
  
• 2x 35 mm askelmoottori 0,9 asteen askeleilla - 400 askelta/kierros. -5 V.
  
• Automaattinen peilin kalibrointi.
  
• Kaukosäädin (valinnainen Bluetoothin kautta).
  
• Automaattinen tila.
  
• Kaukosäädinsovellus graafisella käyttöliittymällä.
  
• Avoin lähdekoodi.

Laserprojektorit voidaan jakaa kahteen pääluokkaan. Joko he käyttävät diffraktiolasia/foliota kuvion heijastamiseen tai niissä on järjestelmä, joka siirtää lasersädettä XY-suuntiin, eli CRT-televisioiden klassinen pyyhkäisy. Toisella vaihtoehdolla on aina suuria etuja, koska voit ohjelmoida projisoitavan kuvion. Kun ensimmäisessä tapauksessa lasersäde projisoi staattisen kuvan, toisessa laser koostuu edelleen yhdestä säteestä, joka liikkuu erittäin nopeasti ja piirtää siten kuvan. Jos lasersäde liikkuu hyvin nopeasti, havaitsemme kuvan yhtenä kokonaisuutena.Tyypillisesti tämä skannaus tehdään käyttämällä kahta kohtisuoraa peiliä, joista kukin pystyy liikuttamaan lasersädettä omaa akseliaan pitkin. Yhdistämällä voimme sijoittaa palkin minne haluamme.

Ammattimaiset projektorit käyttävät yleensä galvanometrisiä skannereita. Ne voivat sijoittaa lasersäteen 60 000 eri paikkaan 1 sekunnissa. Tämä luo todella tasaisen heijastuksen ilman stroboefektiä. Tällaiset projektorit ovat kuitenkin erittäin kalliita. Käytin projektorissani askelmoottoreita. Ne eivät tietenkään ole yhtä nopeita, mutta ne ovat halpoja.

Laser piirtää kuvion pyörittämällä viivoja pitkin yhä uudelleen erittäin suurella nopeudella. Joskus mallissa on useita osia, jotka eivät liity toisiinsa. Tässä tapauksessa jokainen kirjain erotetaan, mutta laserin siirtyessä kirjaimesta toiseen se luo ei-toivotun viivan. Tämä voidaan ratkaista sammuttamalla laser lyhyeksi ajaksi. Koko idea on, että laser vaihtaa, kun se siirtyy yhdestä toiseen. Tämä tehdään käyttämällä nopeaa ohjausyksikköä, joka on synkronoitava skannausjärjestelmän kanssa.
Yksinkertaisesti sanottuna askelmoottorit pyörivät annetulla synkronointinopeudella ja kulkevat koko projektioalueen läpi. Ja laser sammuu ja päälle vuorotellen projisoiden halutut alueet.

Alla olevasta listasta löydät käyttämäni komponentit ja linkit liikkeeseen, josta ne ostin.

• Arduino Uno - AliExpress
  
• Adafruit Motor Shield V2- AliExpress
  
• Lasermoduuli vihreä - AliExpress
  
• 2x 35mm askelmoottori 0,9° - 400 askelta/kierros. - 5 V - AliExpress
  
• Valodiodi 3 palaa - AliExpress
  
• Moduuli HC-06 Bluetooth-sarjamoduuli - AliExpress
  
• Valodiodi - AliExpress
  
• Transistori BC547B - AliExpress
  
• 2K muuttuva vastus kaksi osaa - AliExpress
  
• Vaihtaa - AliExpress
  

Ja sitten joitain materiaaleja ja työkaluja, joita tarvitset.

• Peili on kaksisuuntainen (paras metallipeili, kuten HDD).
  
• Alumiinilevy (tai rauta).
  
• Kuuma liima.
  
• Johdot.
  
• Pihdit.
  
• Porata.
  
• JAKELULAATIKKO.
  

Projektorin kokoonpano

Aloitetaan projektorimme "sydämen" kokoaminen - säteen pyyhkäisyn sivu. Tätä varten meidän on leikattava metallisaksilla "L":n muotoinen jalusta askelmoottoreille alumiinilevystä (tai tinasta).
Poraamme reiän ja asennamme askelmoottorit. Askelmoottorien on oltava tiukasti kohtisuorassa, mutta korkeudeltaan poikkeavat.

Valmistamme peilejä.

Peilielementtien valmistamiseksi meidän on otettava levy rikkinäiseltä kiintolevyltä. Miksei yksinkertainen peili? - kysyt. Yksinkertainen peili ei toimi, koska se peilataan vain toiselta puolelta, ja kuten luultavasti muistat, projektorin peilit pyörivät ympyrää. Voit käyttää myös tavallisia laserlevyjä, mutta ne eivät heijasta yhtä hyvin ja osa kirkkaudesta häviää.
Kiintolevylevy on leikattava mieluiten hiomakoneella.
Liimaamme tuloksena olevat peilit kuumaliimalla askelmoottoreille.

Elektroniikka

Projektoria ohjaa Arduino Uno ja saman yrityksen askelmoottoriohjain. Ohjaus tapahtuu Bluetoothin kautta, mutta se voidaan tehdä myös suoraan uart-sovittimen kautta.
Niille, jotka ovat ainakin kerran työskennelleet Arduinon kanssa, mielestäni ei tarvitse selittää, kuinka yhdistää mitä, mutta niille, jotka eivät ole työskennelleet, en näe järkeä.
Laserdiodi saa virtansa myös Arduinon kautta kirkkauden säädöllä. Lisäksi näytän sinulle, mihin valokuvadiodi on kytketty. Tätä valokuvadiodia tarvitaan projektorin alkukalibrointiin.Se on asennettu kohtisuoraan ylempään moottoriin nähden, kiinnitä huomiota alemman moottorin yläpuolella olevaan reikään.

Kalibrointi

Kun olet koonnut ja virheenkorjannut kaiken, sinun on kalibroitava projektori. Tätä varten käytämme valodiodia, joka on sijoitettu keskiakselilla olevaan reikään suoraan X-akselin askelmoottorin yläpuolelle, ja tarkempien mittausten saamiseksi tarvittiin säädettävä vastuspiiri. Kalibroinnissa luemme arvot valodiodista ja kun arvo ylittää tietyn arvon (laser paistaa suoraan siihen), moottorit pysähtyvät ja palaavat alkuperäiseen asentoonsa.
Koodi, kalibrointiohjelmat.

pseudokoodi kalibrointiin

// 1 askel = 0,9° / 400 askelta = 360° = täysi kierto

laserOn();

for (int a=0; a<=400; a++) {

for (int b=0; b<=400; b++) {

valodiodiArvo = readArvo();

if (photodiodeValue >= photodiodeThreshold) {

laserOff();

palata kotiin();

}

vaiheY(1,1);

}

vaihe X(1,1);

}

laserOff();

epäonnistunut();

Lopullinen kokoonpano

Koko projektori asetettiin muoviseen liitäntärasiaan ja kiristettiin ruuveilla. Projektori on kannettava, kytke vain virtalähde, käännä kytkin, ja sinulla on oma laseresitys.

Laserohjaussovellus

Ohjaussovellus on luotu C#-kielellä ja sen avulla voit vaihtaa mallien välillä, säätää nopeutta ja nähdä nykyiset toiminnot.

Ohjelma ja vastaava koodi laiteohjelmistolla

Voit ladata sen täältä.
Varmista, että tietokoneellesi on asennettu .NET framework 4.5.2, joka tarvitaan sovelluksen suorittamiseen.

Video projektorin toiminnasta

Alkuperäinen artikkeli englanniksi