Olcsó lézer projektor

A projektor előnyei:

• A szkennelés X és Y tükrök segítségével történik.
  
• 2x 35 mm-es léptetőmotor 0,9 fokos lépésekkel - 400 lépés/fordulat. - 5 V.
  
• Automatikus tükör kalibrálás.
  
• Távirányító (opcionális Bluetooth-on keresztül).
  
• Automatikus mód.
  
• Távirányító alkalmazás grafikus felülettel.
  
• Nyílt forráskód.

A lézerprojektorok két fő kategóriába sorolhatók. Vagy diffrakciós üveget/fóliát használnak a minta kivetítésére, vagy olyan rendszerük van, ami XY irányba mozgatja a lézersugarat, vagyis a CRT TV-k klasszikus söprése. A második lehetőség mindig nagy előnyökkel jár, mert programozhatja a kivetített mintát. Míg az első esetben a lézersugár statikus képet vetít, addig a második esetben a lézer még mindig egyetlen sugárból áll, amely nagyon gyorsan mozog, így rajzolja meg a képet. Ha a lézersugár nagyon gyorsan mozog, akkor a képet egyetlen egészként érzékeljük.Ez a szkennelés jellemzően két merőleges tükör segítségével történik, amelyek mindegyike képes a lézersugarat a saját tengelye mentén mozgatni. Kombinálva oda tudjuk majd helyezni a gerendát, ahova akarjuk.

A professzionális projektorok általában galvanometrikus szkennereket használnak. 1 másodperc alatt 60 000 különböző helyre tudják pozícionálni a lézersugarat. Ez igazán sima vetítést hoz létre stroboszkóp hatás nélkül. Az ilyen projektorok azonban nagyon drágák. A projektorban léptetőmotorokat használtam. Természetesen nem olyan gyorsak, de olcsók.

A lézer a vonalak mentén nagyon nagy sebességgel újra és újra forgatva rajzolja meg a tervet. Néha egy sablonnak több olyan része is van, amelyek nem kapcsolódnak egymáshoz. Ebben az esetben minden betű külön van, azonban amikor a lézer egyik betűről a másikra mozog, nem kívánt vonalat hoz létre. Ez a lézer rövid időre történő kikapcsolásával oldható meg. Az egész ötlet az, hogy a lézer vált az egyikről a másikra. Ez egy nagy sebességű vezérlőegységgel történik, amelyet szinkronizálni kell a szkennelő rendszerrel.
Egyszerűen fogalmazva: a léptetőmotorok adott szinkronizálási sebességgel forognak, áthaladva a teljes vetítési területen. A lézer pedig felváltva kapcsol ki és be, kivetítve a kívánt területeket.

Az alábbi listában megtalálod az általam használt alkatrészeket és linkeket arra az üzletre, ahol vásároltam.

• Arduino Uno - AliExpress
  
• Adafruit Motor Shield V2- AliExpress
  
• Lézer modul zöld - AliExpress
  
• 2x 35 mm-es léptetőmotor 0,9° - 400 lépés/fordulat. - 5 V - AliExpress
  
• Fénykibocsátó dióda 3 darab - AliExpress
  
• HC-06 Bluetooth soros modul - AliExpress
  
• fotodióda - AliExpress
  
• BC547B tranzisztor - AliExpress
  
• 2K változó ellenállás két darab - AliExpress
  
• Kapcsoló - AliExpress
  

És akkor néhány anyag és eszköz, amelyekre szüksége lesz.

• A tükör kétirányú (a legjobb fémtükör, pl. HDD).
  
• Alumínium lemez (vagy vas).
  
• Forró ragasztó.
  
• Vezetékek.
  
• Fogó.
  
• Fúró.
  
• Elosztó szekrény.
  

Projektor összeszerelés

Kezdjük összeszerelni projektorunk „szívét” - a sugárseprő oldalát. Ehhez fémollóval alumíniumlemezből (vagy bádogból) L alakú léptetőmotoros állványt kell kivágnunk.
Lyukat fúrunk és léptetőmotorokat szerelünk be. A léptetőmotoroknak szigorúan merőlegesnek kell lenniük, de magasságuk eltolt.

Tükröket készítünk.

Tükörelemek készítéséhez lemezt kell venni egy törött merevlemezről. Miért nem egy egyszerű tükör? - kérdezed. Egy egyszerű tükör nem fog működni, mivel csak az egyik oldalon tükröződik, és mint valószínűleg emlékszel, a kivetítőben a tükrök körben forognak. Használhat normál lézerlemezeket is, de azok nem tükröznek jól, és a fényerő egy része elveszik.
A merevlemez lemezt le kell vágni, lehetőleg darálóval.
Az így kapott tükröket forró ragasztóval felragasztjuk a léptetőmotorokra.

Elektronika

A projektort egy Arduino Uno és egy léptetőmotor-meghajtó vezérli, amely ugyanantól a cégtől származik. A vezérlés Bluetooth-on keresztül történik, de közvetlenül egy uart adapteren keresztül is elvégezhető.
Azok számára, akik legalább egyszer dolgoztak Arduinóval, szerintem nem kell magyarázni, hogyan kell mit csatlakoztatni, de akik még nem dolgoztak, annak nem látom értelmét.
A lézerdiódát egy Arduino is táplálja, fényerő-szabályozással. Ezen kívül megmutatom, hol van csatlakoztatva a fotódióda. Ez a fotódióda a projektor kezdeti kalibrálásához szükséges.A felső motorra merőlegesen van felszerelve, ügyeljen az alsó motor feletti furatra.

Kalibráció

Miután mindent összeállított és hibakeresést végzett, kalibrálnia kell a projektort. Ehhez az X tengely léptetőmotorja felett közvetlenül a középtengelyen lévő furatban elhelyezett fotodiódát használunk, a pontosabb mérésekhez változó ellenállású áramkörre volt szükség. A kalibrálás során leolvassuk az értékeket a fotodiódáról, és amikor az érték túllép egy bizonyos értéket (a lézer közvetlenül belevilágít), a motorok leállnak és visszatérnek eredeti helyzetükbe.
Kód, kalibráló programok.

pszeudo kód a kalibrációhoz

// 1 lépés = 0,9° / 400 lépés = 360° = teljes elforgatás

laserOn();

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

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

fotodiódaÉrték = readValue();

if (photodiodeValue >= photodiodeThreshold) {

laserOff();

hazatérni();

}

lépés Y(1,1);

}

lépés X(1,1);

}

laserOff();

sikertelen();

Végső összeszerelés

Az egész kivetítőt műanyag csatlakozódobozba helyezték és csavarokkal húzták meg. A projektor hordozható, csak csatlakoztassa az áramforrást, fordítsa meg a kapcsolót, és máris saját lézerműsora lesz.

Lézeres vezérlő alkalmazás

A vezérlőalkalmazás C# nyelven készült, és lehetővé teszi a sablonok közötti váltást, a sebesség beállítását és az aktuális műveletek megtekintését.

Program és hasonló kód firmware-rel

Itt tudod letölteni.
Győződjön meg arról, hogy a .NET Framework 4.5.2-es verziója telepítve van a számítógépen, amely szükséges az alkalmazás futtatásához.

Videó a projektor működéséről

Eredeti cikk angolul