מקרן לייזר זול

יתרונות מקרן:

• הסריקה מתבצעת באמצעות מראות ב-X וב-Y.
  
• מנוע צעד 2x 35 מ"מ עם צעדים של 0.9 מעלות - 400 צעדים/סיבוב. - 5 V.
  
• כיול מראה אוטומטי.
  
• שלט רחוק (דרך Bluetooth אופציונלי).
  
• מצב אוטומטי.
  
• אפליקציית שלט רחוק עם ממשק גרפי.
  
• קוד פתוח.

ניתן לחלק את מקרני הלייזר לשתי קטגוריות עיקריות. או שהם משתמשים בזכוכית/נייר דיפרקציה כדי להקרין את התבנית, או שיש להם מערכת שמניעה את קרן הלייזר בכיווני XY, כלומר הסוויפ הקלאסי של טלוויזיות CRT. לאפשרות השנייה תמיד יש יתרונות גדולים מכיוון שניתן לתכנת את התבנית שתוקרן. בעוד שבמקרה הראשון קרן הלייזר מקרינה תמונה סטטית, במקרה השני הלייזר עדיין מורכב מקרן אחת שנעה מהר מאוד, ובכך מצייר את התמונה. אם קרן הלייזר זזה מהר מאוד, אז אנחנו תופסים את התמונה כמכלול אחד.בדרך כלל סריקה זו נעשית באמצעות שתי מראות מאונכות, שכל אחת מהן מסוגלת להזיז את קרן הלייזר לאורך הציר שלה. בשילוב נוכל למקם את הקורה היכן שנרצה.

מקרנים מקצועיים משתמשים בדרך כלל בסורקים גלוונומטריים. הם יכולים למקם את קרן הלייזר ב-60,000 מיקומים שונים בשנייה אחת. זה יוצר הקרנה חלקה באמת ללא אפקט ה-strobe. עם זאת, מקרנים כאלה הם יקרים מאוד. השתמשתי במנועי צעד במקרן שלי. הם, כמובן, לא כל כך מהירים, אבל הם זולים.

הלייזר מצייר את העיצוב על ידי סיבוב לאורך הקווים שוב ושוב במהירות גבוהה מאוד. לפעמים יש כמה חלקים בתבנית שאינם קשורים זה לזה. במקרה זה, כל אות מופרדת, אולם כאשר הלייזר עובר מאות אחת לאחרת, הוא יוצר קו לא רצוי. ניתן לפתור זאת על ידי כיבוי הלייזר לתקופה קצרה. כל הרעיון הוא שהלייזר עובר כשהוא עובר מאחד לשני. הדבר נעשה באמצעות יחידת בקרה מהירה שיש לסנכרן עם מערכת הסריקה.
במילים פשוטות, מנועי צעד מסתובבים במהירות סנכרון נתונה, ועוברים דרך כל אזור ההקרנה. והלייזר נכבה ונדלק לסירוגין, מקרין את האזורים הרצויים.

ברשימה למטה תוכלו למצוא את הרכיבים בהם השתמשתי וקישורים לחנות בה קניתי אותם.

• ארדואינו אונו - אלי אקספרס
  
• Adafruit Motor Shield V2- אלי אקספרס
  
• מודול לייזר ירוק - אלי אקספרס
  
• מנוע צעד 2x 35 מ"מ 0.9° - 400 צעדים/סל"ד. - 5 V - אלי אקספרס
  
• דיודה פולטת אור 3 חתיכות - אלי אקספרס
  
• מודול HC-06 Bluetooth Serial Module - אלי אקספרס
  
• צילום דיודה - אלי אקספרס
  
• טרנזיסטור BC547B - אלי אקספרס
  
• שני חלקים נגד משתנה 2K - אלי אקספרס
  
• החלף - אלי אקספרס
  

ואז כמה חומרים וכלים שתצטרכו.

• המראה היא דו-כיוונית (המראה המתכתית הטובה ביותר, כגון HDD).
  
• יריעת אלומיניום (או ברזל).
  
• דבק חם.
  
• חוטים.
  
• צְבָת.
  
• תרגיל.
  
• תיבת חלוקה.
  

הרכבת מקרן

בואו נתחיל להרכיב את "הלב" של המקרן שלנו - הצד של מטאטא האלומה. לשם כך, עלינו להשתמש במספריים מתכת כדי לחתוך מעמד בצורת "L" עבור מנועי צעד מיריעת אלומיניום (או מפח).
אנו קודחים חור ומתקינים מנועי צעד. מנועי צעד חייבים להיות מאונכים אך ורק בגובה.

אנחנו עושים מראות.

כדי ליצור רכיבי מראה אנחנו צריכים לקחת דיסק מכונן קשיח שבור. למה לא מראה פשוטה? - אתה שואל. מראה פשוטה לא תעבוד, כיוון שהיא משקפת רק בצד אחד, וכפי שאתם בוודאי זוכרים, המראות במקרן מסתובבות במעגל. ניתן להשתמש גם בדסקי לייזר רגילים, אך הם לא משתקפים היטב וחלק מהבהירות תאבד.
יש לחתוך את הדיסק הקשיח, רצוי עם מטחנה.
אנו מדביקים את המראות המתקבלות בדבק חם על מנועי הצעד.

מכשירי חשמל

המקרן נשלט על ידי Arduino Uno פלוס נהג מנוע צעד מאותה חברה. השליטה מתבצעת באמצעות בלוטות', אך ניתן לבצעה גם ישירות באמצעות מתאם uart.
למי שעבד לפחות פעם אחת עם Arduino, אני חושב שאין צורך להסביר איך לחבר מה, אבל למי שלא עבד, אני לא רואה את הטעם.
דיודת הלייזר מופעלת גם דרך ארדואינו עם התאמת בהירות. בנוסף, אני אראה לך היכן מחוברת דיודת הצילום. דיודת צילום זו נחוצה לכיול ראשוני של המקרן.הוא מותקן בניצב למנוע העליון, שימו לב לחור שמעל המנוע התחתון.

כִּיוּל

לאחר שהרכבת וניפוי באגים של הכל, עליך לכייל את המקרן. לשם כך נשתמש בפוטודיודה הממוקמת בחור על הציר המרכזי ישירות מעל מנוע הצעד של ציר X. כדי לקבל מדידות מדויקות יותר, נדרש מעגל נגד משתנה. בכיול, אנו קוראים את הערכים מהפוטודיודה וכאשר הערך עולה על ערך מסוים (הלייזר זורח ישירות לתוכה), המנועים עוצרים וחוזרים למקומם המקורי.
קוד, תוכניות כיול.

פסאודו קוד לכיול
// צעד אחד = 0.9° / 400 צעדים = 360° = סיבוב מלא
laserOn();
עבור (int a=0; a<=400; a++) {
עבור (int b=0; b<=400; b++) {
photodiodeValue = readValue();
if (photodiodeValue >= photodiodeThreshold) {
laserOff();
לחזור הביתה();
}
stepY(1,1);
}
stepX(1,1);
}
laserOff();
unsuccessfull();

הרכבה סופית

המקרן כולו הונח בקופסת חיבורים מפלסטיק והידק בעזרת ברגים. המקרן נייד, פשוט חבר את מקור החשמל, הפוך את המתג, ויש לך מופע לייזר משלך.

יישום בקרת לייזר

אפליקציית הבקרה נוצרה ב-C# ומאפשרת לעבור בין תבניות, להתאים מהירות ולראות פעולות עדכניות.

תוכנית וקוד דומה עם קושחה

אתה יכול להוריד אותו כאן.
ודא שמותקן במחשב שלך את .NET framework 4.5.2 שנדרש להפעלת היישום.

סרטון של המקרן עובד

מאמר מקורי באנגלית