Pertunjukan Laser untuk Orang Miskin: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Inilah gadget "harus dibuat" yang tidak berguna tapi keren untuk setiap geek romantis. Mari saya perkenalkan spirograph laser tiga sumbu berbasis mikrokontroler PIC. … Cek tautan di bawah ini jika Anda ingin melihat lebih banyak polaGaleri pola laser …

Langkah 1: Mengumpulkan Barang

Desainnya cukup sederhana dan menggunakan suku cadang dan komponen biasa tetapi Anda bebas untuk mengubah/memodifikasinya sesuai keinginan Anda. Pada prototipe pertama saya menggunakan DVD kosong sebagai bahan reflektif tetapi kemudian saya menemukan cara yang lebih praktis. Teknologi pembuatan cermin FS dijelaskan dalam artikel saya Cermin Permukaan Depan DIY Awalnya saya orang yang sangat malas jadi saya memilih mikrokontroler terprogram PIC18F1220 (dapat diganti dengan PIC18F1320) untuk menangani pekerjaan rutin. PIC mengimplementasikan generator PWM 3 saluran. Sebenarnya itu adalah mesin yang sama dengan yang saya gunakan dalam proyek ringan IKEA saya, hanya kode yang diadopsi untuk PIC18. Sinyal PWM matikan transistor MOSFET 2N7000 (Id 200mA). Aktuator cermin terhubung sebagai beban ke MOSFET. Sebagai aktuator cermin saya menggunakan kipas pendingin CPU 5V 200mA. Sangat mudah untuk memasang cermin di sisi datarnya. Perangkat menerima kipas 5V dan 12V dengan arus maksimum 200mA. Tegangan dipilih oleh jumper. Penunjuk laser hijau dinilai pada 3V jadi saya telah membuat pengatur tegangan berbasis LM317 dengan output yang dapat disesuaikan. Modul laser hijau 5mW murah:https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 Apa lagi akan Anda butuhkan? Lusinan resistor dan kapasitor, potensiometer, sakelar sakelar, colokan listrik, papan prototipe, kotak dengan ukuran yang sesuai dan unit catu daya.

Langkah 2: Otak

Skema elektronik sederhana dan dapat dipasang pada papan prototipe tetapi pria sejati selalu membuat masalah untuk dirinya sendiri, jadi saya membuat PCB.

Ada dua mode kerja, yang dipilih oleh sakelar sakelar: manual dan otomatis. Dalam mode manual, operator mengontrol setiap motor secara individual dengan memutar potensiometer yang sesuai yang terhubung ke input analog mikrokontroler. PIC terus-menerus membaca input analog dan memodifikasi sinyal PWM sehingga nilai tugas sebanding dengan tegangan pada input analog. Dalam mode otomatis mikrokontroler menggunakan algoritma pseudo-random untuk menghitung nilai tugas untuk setiap motor. Nilai tugas saat ini disimpan di EEPROM internal dan digunakan sebagai data awal untuk perhitungan selanjutnya sehingga mikrokontroler akan menghasilkan urutan pola unik yang tidak berulang untuk waktu yang lama. Sebagian besar penunjuk diberi peringkat dari 3V hingga 4,5V, jadi pastikan Anda menyesuaikan tegangan keluaran sebelum menyambungkan laser. Papannya kecil, jadi Anda tidak perlu braket untuk mengencangkannya. Pot akan menahannya dengan sempurna. PERBARUI CATATAN!!! Sejak pemasok saya kehabisan PIC18F1220, saya harus menggunakan PIC18F1320 dalam desain baru. Ini adalah chip yang kompatibel dengan pin dengan peningkatan kapasitas memori, tetapi TIDAK akan berfungsi dengan file HEX lama, jadi perhatikan. Saya menyimpan versi PIC18F1220 sebagai file terpisah. Berikut adalah beberapa catatan dari bangku: - skema; - BOM; - HEX (versi PIC18F1320); - PCB; - PCB dalam format AutoCAD - kode sumber untuk compiler CCS. File zip dokumentasi Untuk chip program, saya menggunakan programmer USB ICD2 (dibeli dari eBay) dan MPLAB IDE (soft lunak gratis dari Microchip.com). PCB berisi port ICSP Microchip standar (header 5 pin) untuk tujuan pemrograman, juga chip dapat diprogram oleh programmer soket mana pun dengan perangkat lunak yang tepat yang mendukung PIC18. Perakitan papan pengontrol (panduan resolusi tinggi): https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/ … Untuk pemula dan orang sibuk, chip terprogram, PCB, seluruh kit, atau papan rakitan tersedia berdasarkan permintaan. … Beberapa penggemar mungkin lebih suka pengontrol PWM analog yang disederhanakan berdasarkan timer 556.

Langkah 3: Pengontrol Spirograph V2

VERSI TERBARU!!! Papan pengontrol baru sepenuhnya didesain ulang dengan menggunakan komponen SMT. Pengatur tegangan switching 5V menghilangkan kebutuhan akan heatsink. Akibatnya pengontrol menjadi 1,5 kali lebih kecil dan itu memberikan kemungkinan untuk membuat spirograph versi saku. Regulator tegangan tertanam untuk modul laser daya rendah menyediakan daya dalam 2 - 4V. Pengontrol mendukung kipas 5V dan 12V. Tegangan kipas dapat diatur dengan jumper kawat di papan. Seiring dengan mode operasi otomatis dan manual, pengontrol yang dimodifikasi memiliki kemampuan untuk menyimpan pola favorit Anda di memori internal hanya dengan menekan tombol dan memutar ulangnya sebagai tayangan slide. Pengontrol baru dapat menyimpan hingga 80 pola yang ditentukan pengguna dan memutarnya kembali sebagai urutan tanpa akhir. Waktu menunjukkan pola tunggal dapat bervariasi dari 3 hingga 60 detik. Juga ada mode manual ketika pola berikutnya secara berurutan dipicu oleh pengguna. Deskripsi kontrol baru. Sakelar: PROG/CYCLE - memilih mode operasi PROGRAM (manual) atau CYCLE (otomatis). RAND/MEM - memilih subrutin untuk menghasilkan pola acak atau membaca pola yang tersimpan dari memori internal. CONT/STEP - memilih mode CONTINUOUS atau STEP untuk menampilkan urutan pola. Sakelar ini hanya aktif dalam mode MEM. Tombol LANGKAH/MEM: - dalam mode PROG atau CYCLE/RAND tombol menulis pola saat ini di memori internal. Pola yang disimpan dapat ditampilkan sebagai tayangan slide dalam mode CYCLE/CONT. - dalam siklus tombol mode CYCLE/MEM/STEP melalui urutan pola yang disimpan. Jika tombol sedang ditekan selama menyalakan semua memori internal akan dihapus. POT A: - dalam mode PROG menentukan kecepatan motor 1. - dalam mode CYCLE/MEM/CONT menentukan interval waktu (dari 3 hingga 60 Detik) untuk menunjukkan pola tunggal dari urutan. POT B: - dalam mode PROG menentukan kecepatan motor 2. POT C: - dalam mode PROG menentukan kecepatan motor 3. Deskripsi pengoperasian. Ada dua mode kerja: PROGRAM (manual) dan CYCLE (otomatis). Dalam mode PROGRAM, pola yang ditampilkan tergantung pada posisi potensiometer. Pola saat ini dapat disimpan di memori internal dengan menekan tombol MEM. Setelah 80 pola disimpan, setiap pola baru akan menggantikan pola yang paling lama. Untuk mengosongkan memori, tekan dan tahan tombol MEM selama menyalakan. Dalam mode CYCLE, unit menampilkan urutan pola tanpa akhir. Dalam mode CYCLE/RAND, pola dibuat secara acak oleh perangkat lunak. Posisi awal pot menentukan bentuk pola pertama secara berurutan. Pola saat ini dapat disimpan di memori internal dengan menekan tombol MEM. Dalam mode CYCLE/MEM/CONT, unit terus membaca pola untuk ditampilkan dari memori internal. Interval waktu untuk menampilkan pola tunggal tergantung pada posisi POT A dan dapat bervariasi dari 3 hingga 60 detik. Dalam mode CYCLE/MEM/STEP, pembacaan pola berikutnya dari memori dipicu oleh tombol STEP.

Semua catatan teknis seperti - skema; - PCB dalam format PDF; - BOM; - File HEX untuk PIC18F1320; - Kode sumber C untuk kompiler CCS. dapat diunduh dari sini Atas permintaan saya dapat menyediakan pengontrol SMT yang dirakit, cermin, dan hal-hal lain untuk proyek ini.

Langkah 4: Memasang Cermin ke Motor

UPDATE!!!---Tutorial baru "Cara menyeimbangkan cermin akrilik". www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/---Cermin akrilik sangat ringan, jadi pita busa lengket dua sisi akan berfungsi. Potongan 1/2 x 1/2 berfungsi dengan baik. Anda dapat menggunakan kertas tebal sebagai baji untuk memiringkan cermin. Masukkan antara spion dan motor. Dalam pengaturan kemiringan saya adalah 2-3 derajat. Ini menghasilkan pola lebar 6' pada jarak 18'. Tidak mungkin untuk memusatkan cermin dengan benar mengenai poros motor dan bahkan sedikit offset akan menyebabkan getaran dan kebisingan pada kecepatan tinggi, jadi saya telah mengembangkan beberapa trik untuk penyeimbangan cermin. Pastikan kacamata pengaman Anda masih aktif. PERINGATAN!!! Cara ini hanya akan bekerja untuk cermin akrilik/plastik!!!Awalnya saya mencoba untuk membentuk cermin berputar dengan file tetapi kipas adalah perangkat torsi rendah, sehingga bahkan tekanan ringan dengan alat memaksa motor untuk berhenti penuh. Sejak ide dengan memutar bagian dan alat tetap gagal, saya sudah mencoba pendekatan yang berlawanan - Dremel dengan drum pengamplasan 1/2" terhadap cermin yang tidak bergerak, dan itu benar-benar berhasil. Beberapa saran untuk orang yang ingin mengikuti. Motor dengan cermin harus dimatikan. Pilih pita pengamplasan dengan kasar grit. Setel Dremel ke kecepatan minimal. Pegang Dremel agar sumbu pahat dan poros motor sejajar. Perlahan-lahan bawa drum pengamplasan ke tepi cermin dan tekan. Jangan terlalu menekan. Alat pemintal akan memutar cermin dan mengarsipkannya di waktu yang sama. Luangkan waktu Anda, santai dan, jika Anda memiliki kesabaran yang cukup, Anda akan mendapatkan cermin bulat sempurna yang akan berjalan mulus dan tenang.

Langkah 5: Pengaturan Optik Paralel

Pengaturan klasik. Motor ditempatkan pada garis paralel. Saya telah mengembangkan satu trik. Saya menggunakan selotip dua sisi untuk menempelkan motor ke pangkalan, dan setelah semua penyesuaian saya mengamankan motor di tempatnya dengan lem panas. Penyesuaiannya sederhana. Mulai motor dan arahkan balok agar tetap berada di dalam area cermin dengan defleksi maksimum. Sebagai pendukung penunjuk saya gunakan sepotong kayu dan lem panas. Murah dan cepat.

Langkah 6: Pengaturan Optik Persegi

Pengaturan optik persegi. Saya lebih menyukainya. Motor berbentuk bujur sangkar tanpa satu sisi. Dengan menggunakan desain ini kita dapat membuat perangkat yang lebih ringkas. Yang lainnya sama seperti langkah sebelumnya.

Langkah 7: Mari Membangun Rumah Mungil

Merupakan kebiasaan yang baik untuk menjauhkan debu dari staf optik, jadi perangkat kami membutuhkan penutup kedap udara. Saya memiliki kotak Hammond 7x4x2 tergeletak di sekitar, jadi saya memasukkannya ke dalam bisnis. Karena kami menentukan konfigurasi optik dan jalur pancaran, kami dapat menandai dan memotong jendela. Kemudian ambil bagian persegi akrilik transparan dan rekatkan ke tempatnya. Selanjutnya bor satu lubang lagi untuk colokan listrik, rekatkan, sambungkan ke papan dan selesai.

Langkah 8: Selesai

Tidak buruk, tidak buruk, tapi saya akan menambahkan sesuatu yang pedas.

… Pelat muka aluminium dan teknologi militer rahasia transfer toner panas!!! Itu membuat perbedaan nyata. Sekarang aku senang.

Langkah 9: Laser Spirograph V2 Selesai

Versi baru spirograph laser berbasis PIC. Untuk membuat perangkat lebih kompak saya telah memodifikasi desain dengan menambahkan satu cermin lagi. Sekarang komponen optik menempati area yang lebih sedikit dan semua bagian dapat dipasang di kotak proyek Hammond standar 4" x 4" x 2,5". Pelat muka aluminium dan penerangan latar adalah opsional.