Laserová show pre chudobných: 9 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Tu je ďalší zbytočný, ale chladne vyzerajúci gadget „musí stavať“pre každého romantického geeka. Dovoľte mi predstaviť trojosový laserový spirograf na báze mikrokontroléra PIC. … Ak chcete vidieť viac vzorov, galéria laserových vzorov…

Krok 1: Zhromažďovanie vecí

Dizajn je pomerne jednoduchý a používa bežné súčiastky a komponenty, ale môžete ho ľubovoľne meniť/upravovať. V prvom prototype som použil ako reflexný materiál prázdne DVD, ale neskôr som objavil praktickejší spôsob. Technológia výroby zrkadla FS je popísaná v mojom článku DIY predné povrchové zrkadlo Pôvodne som veľmi lenivý človek, a tak som si vybral rutinný programovaný mikrokontrolér PIC18F1220 (dá sa nahradiť PIC18F1320). PIC implementuje 3 -kanálový generátor PWM. V skutočnosti je to rovnaký motor ako ten, ktorý som použil v mojom svetelnom projekte IKEA, iba kód je prijatý pre PIC18. Signál PWM prepína tranzistor MOSFET 2N7000 (Id 200mA). Zrkadlový pohon je pripojený ako záťaž k MOSFET. Ako pohon zrkadla som použil 5V 200mA chladiaci ventilátor CPU. Namontovanie zrkadla na plochú stranu je jednoduché. Zariadenie akceptuje 5V a 12V ventilátor s maximálnym prúdom 200mA. Napätie je zvolené prepojkou. Zelené laserové ukazovátko je dimenzované na 3 V, preto som vyrobil regulátor napätia na báze LM317 s nastaviteľným výkonom. Lacný 5 mW zelený laserový modul: https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 Čo ešte budeš potrebovať? Tucet rezistorov a kondenzátorov, potenciometre, prepínač, napájací konektor, prototypová doska, krabica správnej veľkosti a napájacia jednotka.

Krok 2: Mozog

Elektronická schéma je jednoduchá a dá sa zostaviť na prototypovej doske, ale skutočný človek si vždy robí problémy, a tak som vyrobil DPS.

Prepínačom sú vybraté dva pracovné režimy: manuálny a automatický. V manuálnom režime operátor ovláda každý motor jednotlivo skrútením zodpovedajúceho potenciometra pripojeného k analógovému vstupu mikrokontroléra. PIC neustále číta analógové vstupy a upravuje signál PWM, takže pracovná hodnota je úmerná napätiu na analógovom vstupe. V automatickom režime používa mikrokontrolér pseudonáhodný algoritmus na výpočet hodnoty zaťaženia pre každý motor. Aktuálna hodnota zaťaženia je uložená vo vnútornej EEPROM a použitá ako počiatočné údaje pre ďalší výpočet, takže mikrokontrolér bude generovať sekvenciu nerepetitívnych jedinečných vzorov na dlhú dobu. Väčšina ukazovateľov je dimenzovaná od 3 V do 4,5 V, preto pred pripojením lasera nastavte výstupné napätie. Doska je malá, takže na jej zaistenie nepotrebujete žiadne konzoly. Hrnce to budú perfektne držať. UPDATE UPOZORNENIE !!! Pretože môjmu dodávateľovi došiel PIC18F1220, musel som použiť PIC18F1320 v novom dizajne. Je to čip kompatibilný s pinmi so zvýšenou kapacitou pamäte, ale nebude fungovať so starým súborom HEX, takže dávajte pozor. Ponechám verziu PIC18F1220 ako oddelený súbor. Tu je niekoľko poznámok z lavičky: - schematický; - kusovník; - HEX (verzia PIC18F1320); - PCB; - DPS vo formáte AutoCAD - zdrojový kód pre kompilátor CCS. Dokumentačný súbor zip Na programovanie čipu používam programátor USB ICD2 (kúpený na eBay) a MPLAB IDE (bezplatný soft od Microchip.com). Doska plošných spojov obsahuje štandardný port Microchip ICSP (záhlavie s 5 kolíkmi) na programovacie účely, čip je tiež možné naprogramovať pomocou akéhokoľvek programátora s príslušným softvérom, ktorý podporuje PIC18. Zostavenie dosky ovládača (návod vo vysokom rozlíšení): https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/21 … Pre začiatočníkov a zaneprázdnených ľudí je na požiadanie k dispozícii programovaný čip, PCB, celá súprava alebo zostavená doska.. … Niektorí nadšenci môžu uprednostniť zjednodušený analógový PWM regulátor založený na časovači 556.

Krok 3: Spirograph Controller V2

AKTUALIZOVANÁ VERZIA !!! Nová doska radiča je úplne prepracovaná s použitím komponentov SMT. 5V spínaný regulátor napätia eliminuje potrebu chladiča. Výsledkom je, že regulátor sa stal 1,5 -krát menším a ponúka možnosť vytvoriť skutočne vreckovú verziu spirografu. Vstavaný regulátor napätia pre laserový modul s nízkym výkonom poskytuje napájanie 2 - 4V. Ovládač podporuje 5V a 12V ventilátory. Napätie ventilátora je možné nastaviť prepojkami na palube. Spolu s automatickým a manuálnym režimom prevádzky má upravený ovládač schopnosť ukladať vaše obľúbené vzory do vnútornej pamäte jediným stlačením tlačidla a prehrávať ich ako prezentáciu. Nový ovládač môže uložiť až 80 vzorov definovaných používateľom a prehrávať ich ako nekonečné sekvencie.. Čas zobrazenia jedného vzoru sa môže líšiť od 3 do 60 sekúnd. Existuje aj manuálny režim, keď používateľ spustí nasledujúci vzor v poradí. Popisy nových ovládacích prvkov. Prepínače: PROG/CYCLE - vyberie prevádzkový režim PROGRAM (manuálny) alebo CYKLUS (automatický). RAND/MEM - vyberie podprogram na generovanie náhodných vzorov alebo čítanie uložených vzorov z vnútornej pamäte. CONT/STEP - vyberie režim CONTINUOUS alebo STEP zobrazujúci sekvenciu vzorov. Tento prepínač je aktívny iba v režime MEM. Tlačidlo STEP/MEM: - v režimoch PROG alebo CYCLE/RAND zapisuje aktuálny vzor do vnútornej pamäte. Uložené vzory je možné zobraziť ako prezentáciu v režime CYCLE/CONT. - v režime CYCLE/MEM/STEP cykluje cez sekvenciu uložených vzorov. Ak počas zapínania podržíte tlačidlo stlačené, celá vnútorná pamäť sa vymaže. POT A: - v režime PROG definuje rýchlosť motora 1. - v režime CYCLE/MEM/CONT definuje časový interval (od 3 do 60 sekúnd) zobrazenia jedného vzoru zo sekvencie. POT B: - v režime PROG definuje otáčky motora 2. POT C: - v režime PROG definuje otáčky motora 3. Popis činnosti. Existujú dva pracovné režimy: PROGRAM (manuálny) a CYKLUS (automatický). V režime PROGRAM zobrazenie vzoru závisí od polohy potenciometrov. Aktuálny vzor je možné uložiť do vnútornej pamäte stlačením tlačidla MEM. Po uložení 80 vzorov nahradí každý nový vzor najstarší vzor. Ak chcete vymazať pamäť, počas zapínania stlačte a podržte tlačidlo MEM. V režime CYCLE jednotka zobrazuje nekonečnú postupnosť vzorov. V režime CYCLE/RAND sú vzory náhodne generované softvérom. Počiatočné polohy kvetináčov určujú tvar prvého vzoru v poradí. Aktuálny vzor je možné uložiť do vnútornej pamäte stlačením tlačidla MEM. V režime CYCLE/MEM/CONT jednotka nepretržite číta vzory na zobrazenie z vnútornej pamäte. Časový interval na zobrazenie jedného vzoru závisí od polohy POT A a môže sa líšiť od 3 do 60 sekúnd. V režime CYCLE/MEM/STEP sa čítanie nasledujúceho vzoru z pamäte spustí tlačidlom STEP.

Všetky technické poznámky ako - schematický; - DPS vo formáte PDF; - kusovník; - HEX súbor pre PIC18F1320; - Zdrojový kód C pre kompilátor CCS. Je možné stiahnuť tu. Na požiadanie môžem pre tento projekt poskytnúť zmontovaný ovládač SMT, zrkadlá a ďalšie položky.

Krok 4: Pripojenie zrkadla k motoru

AKTUALIZÁCIA !!! --- Nový návod „Ako vyvážiť akrylové zrkadlá“. www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/---Akrylové zrkadlo je veľmi ľahké, takže obojstranná lepiaca penová páska bude fungovať. Kus 1/2 x 1/2 funguje dobre. Hrubý papier môžete použiť ako klin na naklonenie zrkadla. Vložte ho medzi zrkadlo a motor. V mojom nastavení je náklon 2-3 stupne. Výsledkom je 6 'široký vzor na vzdialenosť 18'. Nie je možné správne vycentrovať zrkadlo vzhľadom na hriadeľ motora a dokonca aj mierne posunutie spôsobí pri vysokej rýchlosti vibrácie a hluk, preto som vyvinul niekoľko trikov na vyváženie zrkadla. Uistite sa, že máte ochranné okuliare. stále zapnuté. UPOZORNENIE !!! Táto metóda bude fungovať iba pre akrylové/plastové zrkadlá !!! Najprv som sa pokúsil vytvarovať točiace sa zrkadlo pomocou pilníka, ale ventilátor je zariadenie s nízkym krútiacim momentom, takže aj mierny tlak s nástrojom nútene zastaví motor. Od nápadu s otočnou časťou a fixný nástroj zlyhal, skúsil som opačný prístup - Dremel s 1/2 brúsnym bubnom proti nehybnému zrkadlu, a to sa skutočne osvedčilo. Niektoré rady pre ľudí, ktorí chcú nasledovať. Motor so zrkadlom musí byť vypnutý. Vyberte hrubovací brúsny pás. zrnitosť. Nastavte Dremel na minimálnu rýchlosť. Držte Dremel, aby osi nástroja a hriadeľa motora boli rovnobežné. Pomaly priveďte brúsny bubon k okraju zrkadla a zatlačte naň. Nevyvíjajte veľký tlak. Nástroj na otáčanie otáča zrkadlo a zapiluje ho Urobte si čas, choďte pokojne a ak máte dostatok trpezlivosti, získate perfektné okrúhle zrkadlo, ktoré bude fungovať hladko a ticho.

Krok 5: Paralelné optické nastavenie

Klasické nastavenie. Motory sú umiestnené na rovnobežných čiarach. Vyvinul som jeden trik. Na pripevnenie motora k základni používam obojstrannú lepiacu pásku a po všetkých úpravách zaistím motor na mieste horúcim lepidlom. Úprava je jednoduchá. Spustite motory a zameriavací lúč tak, aby zostal v oblasti zrkadla pri maximálnom vychýlení. Ako podporu pre ukazovateľ používam kus dreva a horúce lepidlo. Lacné a rýchle.

Krok 6: Square Optical Setup

Štvorcové optické usporiadanie. Páči sa mi to lepšie. Motory tvoria štvorec bez jednej strany. Pomocou tohto dizajnu môžeme vytvoriť kompaktnejšie zariadenie. Všetko ostatné je rovnaké ako v predchádzajúcom kroku.

Krok 7: Postavme malý dom

Je dobrým zvykom držať prach mimo optického personálu, takže naše zariadenie potrebuje hermetický kryt. Nechal som ležať box Hammond 7x4x2, a tak som ho dal do prevádzky. Keďže sme určili konfiguráciu optiky a cestu lúča, môžeme označiť a vyrezať okno. Potom získajte štvorcový kus priehľadného akrylátu a prilepte ho na svoje miesto. Potom vyvŕtajte ešte jeden otvor pre napájací konektor, prilepte ho, pripojte k doske a máme hotovo.

Krok 8: Hotovo

Nie je to zlé, nie zlé, ale pridal by som niečo pikantné.

… Hliníková čelná doska a tajná vojenská technológia prenosu tepelného tonera !!! To je skutočný rozdiel. Teraz som šťastný.

Krok 9: Laserový spirograf V2 je dokončený

Nová verzia laserového spirografu na báze PIC. Aby bol prístroj kompaktnejší, upravil som dizajn pridaním ešte jedného zrkadla. Teraz optické komponenty zaberajú menšiu plochu a všetky diely je možné namontovať do štandardného boxu Hammond s rozmermi 4 "x 4" x 2,5 ". Hliníková čelná doska a osvetlenie pozadia sú voliteľné.