Евтин лазерен проектор

Предимства на проектора:

  • Сканирането се извършва с помощта на огледала по X и Y.

  • 2x 35 мм стъпков мотор с стъпки от 0, 9 градуса - 400 стъпки / обороти. - 5 V.

  • Автоматично калибриране на огледалото.

  • Дистанционно управление (чрез Bluetooth по избор).

  • Автоматичен режим

  • Приложение за дистанционно управление GUI.

  • Отворен код.

Лазерните проектори могат да бъдат разделени на две основни категории. Или използват дифракционно стъкло / фолио за проектиране на картината, или имат система, която движи лазерния лъч в посоките на оста XY, тоест класическо сканиране, както в телевизорите с кинескоп. Вторият вариант винаги има големи предимства, защото можете да програмирате шаблона, който ще се проектира. Докато в първия случай лазерният лъч проектира статично изображение, във втория лазерът все още се състои от един лъч, който се движи много бързо, като по този начин рисува изображението. Ако лазерният лъч се движи много бързо, тогава възприемаме картината като цяло. Обикновено това сканиране се извършва с помощта на две перпендикулярни огледала, всяко от които е в състояние да движи лазерния лъч по оста си. Чрез комбиниране ще можем да позиционираме гредата, където пожелаем.

Професионалните прожектори обикновено използват галванометрични скенери. Те могат да позиционират лазерния лъч на 60 000 различни места за 1 секунда. Това създава наистина гладка проекция без строб ефект. Такива проектори обаче са много скъпи. Използвах стъпкови мотори в проектора си. Те, разбира се, не са толкова бързи, но евтини.

Лазерът рисува шаблон, въртящ се по линиите отново и отново с много висока скорост. Понякога има няколко части от шаблон, които не са свързани помежду си. В този случай всяка буква се отделя, но когато лазерът се премести от една буква в друга, тя създава нежелана линия. Това се решава чрез изключване на лазера за кратък период. Цялата идея е, че лазерът се превключва при преминаване от един на друг. Това става с помощта на високоскоростен контролен блок, който трябва да бъде синхронизиран със сканиращата система.

Просто казано, стъпковите двигатели се въртят с дадена скорост на синхронизация, минавайки през цялата проекционна област. А лазерът се редува и включва, проектирайки желаната зона.

В списъка по-долу можете да намерите компонентите, които използвах, и връзки към магазина, където съм ги купил.

  • Arduino Uno - AliExpress

  • Adafruit Motor Shield V2 - AliExpress

  • Зелен лазерен модул - AliExpress

  • 2x 35 мм стъпков мотор 0, 9 ° - 400 стъпки / обороти. - 5 V - AliExpress

  • LED 3 броя - AliExpress

  • HC-06 Bluetooth сериен модул - AliExpress

  • Фотодиод - AliExpress

  • Транзистор BC547B - AliExpress

  • 2K променлив резистор две части - AliExpress

  • Превключвател - AliExpress

    И тогава някои материали и инструменти, които ще ви трябват.

    • Огледалото е двустранно (най-доброто метално огледало, като HDD).

    • Алуминиев лист (или желязо).

    • Топло лепило.

    • Проводници.

    • Клещи.

    • Бормашина.

    • Разпределителна кутия.

      Монтаж на проектор

      Нека започнем да събираме „сърцето“ на нашия проектор - отстрани на лъча. За целта трябва да използваме метална ножица, за да изрежем стойка с форма „L“ за стъпкови двигатели от алуминиев лист (може да бъде направена от калай).

      Пробиваме дупка и монтираме стъпкови двигатели. Стъпковите двигатели трябва да са строго перпендикулярни, но да са изместени по височина.

      Правим огледала.

      За да направим огледални елементи трябва да вземем диск от счупен твърд диск. Защо не просто огледало? - питаш. Едно обикновено огледало няма да работи, тъй като е огледало само от едната страна и както вероятно си спомняте, огледалата в проектора се въртят в кръг. Можете да използвате обикновени лазерни дискове, но те не се отразяват толкова добре и част от яркостта върху тях ще бъде загубена.

      Дискът от твърдия диск трябва да бъде отрязан, за предпочитане шлайф.

      Получените огледала са залепени с горещо лепило към стъпковите мотори.

      електроника

      Прожекционният апарат се управлява от Arduino Uno плюс драйвер на стъпков мотор на същата компания. Управлението става чрез Bluetooth, но можете и директно през адаптера на uart.

      За тези, които са работили с Arduino поне веднъж, мисля, че не си струва да обясняваме как да се свържете, но за тези, които не са работили, не виждам смисъл.

      Лазерният диод също се захранва чрез arduino с контрол на яркостта. Освен това ще покажа къде е свързан фотоодът. Този фотодиод е необходим за първоначално калибриране на проектора. Той е инсталиран перпендикулярно на горния двигател, обърнете внимание на отвора над долния двигател.

      калибровка

      След като сте се събрали около отстраняването на грешки, трябва да калибрирате проектора. За да направим това, ще използваме фотодиод, поставен в отвор на централната ос, непосредствено над стъпаловия мотор на ос X. За да се получат по-точни измервания, е необходима схема с променлив резистор. По време на калибрирането отчитаме стойностите от фотодиода и когато стойността надвишава определена стойност (лазерът свети директно в нея), двигателите спират и се връщат в първоначалното си положение.

      Код, програми за калибриране.

       pseudo code for calibration // 1step = 0.9° / 400steps = 360° = full rotation laserOn(); for (int a=0; a<=400; a++) { for (int b=0; b= photodiodeThreshold) { laserOff(); returnHome(); } stepY(1, 1); } stepX(1, 1); } laserOff(); unsuccessfull(); 

      Краен монтаж

      Целият проектор беше поставен в пластмасова разклонителна кутия и затегнат с винтове. Проекторът се оказа преносим, ​​просто свържете източника на захранване, превключете превключвателя и имате собствено лазерно шоу.

      Приложение за лазерно управление

      Приложението за управление е създадено в C # и ви позволява да превключвате между шаблони, да регулирате скоростта и да видите текущите действия.

      Програмен и подобен код с фърмуер

      Можете да го изтеглите тук.

      Уверете се, че .NET Framework 4.5.2 е инсталиран на вашия компютър, което е необходимо за стартиране на приложението.

      Видео прожектор

      Оригинална статия на английски