Pigus lazerinis projektorius

Projektoriaus privalumai:

• Nuskaitymas atliekamas naudojant X ir Y veidrodžius.
  
• 2x 35 mm žingsninis variklis su 0,9 laipsnio žingsniais - 400 žingsnių / aps. - 5 V.
  
• Automatinis veidrodžio kalibravimas.
  
• Nuotolinio valdymo pultas (pasirinktinai per „Bluetooth“).
  
• Automatinis režimas.
  
• Nuotolinio valdymo programa su grafine sąsaja.
  
• Atviro kodo.

Lazerinius projektorius galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas. Arba jie naudoja difrakcinį stiklą / foliją modeliui projektuoti, arba turi sistemą, kuri perkelia lazerio spindulį XY kryptimis, t. y. klasikinį kineskopinių televizorių šveitimą. Antrasis variantas visada turi didelių privalumų, nes galite užprogramuoti modelį, kuris bus projektuojamas. Pirmuoju atveju lazerio spindulys projektuoja statinį vaizdą, o antruoju lazeris vis tiek susideda iš vieno pluošto, kuris labai greitai juda ir taip nubrėžia vaizdą. Jei lazerio spindulys juda labai greitai, tada vaizdą suvokiame kaip vientisą visumą.Paprastai šis nuskaitymas atliekamas naudojant du statmenus veidrodžius, kurių kiekvienas gali perkelti lazerio spindulį išilgai savo ašies. Sujungę spindulį galėsime dėti kur tik norime.

Profesionalūs projektoriai paprastai naudoja galvanometrinius skaitytuvus. Jie gali nukreipti lazerio spindulį į 60 000 skirtingų vietų per 1 sekundę. Taip sukuriama tikrai sklandi projekcija be stroboskopo efekto. Tačiau tokie projektoriai yra labai brangūs. Savo projektoriuje naudojau žingsninius variklius. Jie, žinoma, ne tokie greiti, bet pigūs.

Lazeris piešia dizainą, sukdamasis išilgai linijų labai dideliu greičiu. Kartais yra keletas šablono dalių, kurios nesusijusios viena su kita. Šiuo atveju kiekviena raidė yra atskirta, tačiau lazeriu judant nuo vienos raidės prie kitos susidaro nepageidaujama linija. Tai galima išspręsti trumpam išjungus lazerį. Visa idėja yra ta, kad lazeris persijungia, kai pereina iš vieno į kitą. Tai atliekama naudojant didelės spartos valdymo bloką, kuris turi būti sinchronizuotas su nuskaitymo sistema.
Paprasčiau tariant, žingsniniai varikliai sukasi tam tikru sinchronizacijos greičiu, eidami per visą projekcijos sritį. O lazeris išsijungia ir įsijungia pakaitomis, projektuodamas norimas sritis.

Žemiau esančiame sąraše rasite mano naudotus komponentus ir nuorodas į parduotuvę, kurioje juos pirkau.

• Arduino Uno - AliExpress
  
• Adafruit Motor Shield V2- AliExpress
  
• Lazerinis modulis žalias - AliExpress
  
• 2x 35mm žingsninis variklis 0,9° - 400 žingsnių/aps. - 5 V - AliExpress
  
• Šviesos diodas 3 vnt - AliExpress
  
• Modulis HC-06 Bluetooth nuoseklusis modulis – AliExpress
  
• Fotodiodas - AliExpress
  
• Tranzistorius BC547B - AliExpress
  
• 2K kintamasis rezistorius, dvi dalys - AliExpress
  
• Jungiklis - AliExpress
  

Ir tada kai kurios medžiagos ir įrankiai, kurių jums prireiks.

• Veidrodis yra dvipusis (geriausias metalinis veidrodis, pvz., HDD).
  
• Aliuminio lakštas (arba geležis).
  
• Karšti klijai.
  
• Laidai.
  
• Replės.
  
• Grąžtas.
  
• Paskirstymo dėžutė.
  

Projektoriaus surinkimas

Pradėkime montuoti savo projektoriaus „širdį“ - spindulio šlavimo šoną. Norėdami tai padaryti, metalinėmis žirklėmis iš aliuminio lakšto (arba iš skardos) iškirpti „L“ formos stovą žingsniniams varikliams.
Išgręžiame skylę ir montuojame žingsninius variklius. Žingsniniai varikliai turi būti griežtai statmeni, bet nukrypti į aukštį.

Gaminame veidrodžius.

Norėdami pagaminti veidrodinius elementus, turime paimti diską iš sugedusio standžiojo disko. Kodėl gi ne paprastas veidrodis? - Jūs klausiate. Paprastas veidrodis neveiks, nes jis veidrodinis tik iš vienos pusės, o kaip tikriausiai prisimenate, projektoriuje veidrodžiai sukasi ratu. Taip pat galite naudoti įprastus lazerinius diskus, tačiau jie taip gerai neatspindi ir bus prarasta dalis ryškumo.
Kietąjį diską reikia pjaustyti, geriausia šlifuokliu.
Gautus veidrodžius karštais klijais klijuojame ant žingsninių variklių.

Elektronika

Projektorių valdo „Arduino Uno“ ir tos pačios įmonės žingsninio variklio tvarkyklė. Valdymas vykdomas per „Bluetooth“, tačiau tai galima atlikti ir tiesiogiai per „uart“ adapterį.
Tiems, kurie bent kartą dirbo su Arduino, manau, nereikia aiškinti, kaip ką prijungti, bet tiems, kurie nedirbo, nematau prasmės.
Lazerinis diodas taip pat maitinamas per Arduino su ryškumo reguliavimu. Be to, parodysiu, kur prijungtas foto diodas. Šis foto diodas reikalingas pirminiam projektoriaus kalibravimui.Jis sumontuotas statmenai viršutiniam varikliui, atkreipkite dėmesį į skylę virš apatinio variklio.

Kalibravimas

Viską surinkę ir derindami, turite sukalibruoti projektorių. Tam panaudosime fotodiodą, įdėtą į skylę centrinėje ašyje tiesiai virš X ašies žingsninio variklio.Tikslesniams matavimams buvo reikalinga kintamo rezistoriaus grandinė. Kalibruojant mes nuskaitome reikšmes iš fotodiodo ir kai vertė viršija tam tikrą vertę (lazeris šviečia tiesiai į jį), varikliai sustoja ir grįžta į pradinę padėtį.
Kodas, kalibravimo programos.

pseudo kodas kalibravimui

// 1 žingsnis = 0,9° / 400 žingsnių = 360° = visas pasukimas

laserOn();

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

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

photodiodeValue = readValue();

if (photodiodeValue >= photodiodeThreshold) {

lazerisIšjungti();

Grįžti namo();

}

Y žingsnis(1,1);

}

žingsnisX(1,1);

}

lazerisIšjungti();

nesėkmingas ();

Galutinis surinkimas

Visas projektorius buvo įdėtas į plastikinę jungiamąją dėžę ir priveržtas varžtais. Projektorius yra nešiojamas, tiesiog prijunkite maitinimo šaltinį, perjunkite jungiklį ir turėsite savo lazerių šou.

Lazerinio valdymo programa

Valdymo programa sukurta C# ir leidžia perjungti šablonus, reguliuoti greitį ir matyti dabartinius veiksmus.

Programa ir panašus kodas su programine įranga

Ją galite atsisiųsti čia.
Įsitikinkite, kad kompiuteryje įdiegta .NET framework 4.5.2, kuri reikalinga programai paleisti.

Vaizdo įrašas apie projektoriaus veikimą

Originalus straipsnis anglų kalba