ДЕШЕВИЙ ЛАЗЕРНИЙ ПРОЕКТОР

Send

Переваги проектора:

Розгортка здійснюється за допомогою дзеркал по X і Y.
2x 35 мм кроковий двигун з кроком 0,9 градусів - 400 кроків / об. - 5 В.
Автоматичне калібрування дзеркал.
Віддалене управління (через bluetooth за бажанням).
Автоматичний режим.
Додаток для віддаленого управління з графічним інтерфейсом.
Відкритий вихідний код.

Лазерні проектори можна розділити на дві основні категорії. Або вони використовують дифракційне скло / фольгу для проектування малюнка, або у них є система, яка переміщує лазерний промінь в напрямках осі XY, тобто класична розгортка як в телевізорах з кінескопом. Другий варіант завжди має великі переваги, тому що можна запрограмувати шаблон, який буде проектуватися. У той час як в першому випадку лазерний промінь проектує статичне зображення, у другому лазер все ще складається з одного променя, який рухається дуже швидко, тим самим малюючи зображення. Якщо лазерний промінь рухається дуже швидко, то ми сприймаємо картинку як єдине ціле. Зазвичай ця розгортка робиться за допомогою двох перпендикулярних дзеркал, кожен з яких здатний переміщати лазерний промінь зі своєї осі. Об'єднавши ми отримаємо можливість розташовувати промінь де захочемо.

У професійних проекторах зазвичай використовуються гальванометричні сканери. Вони можуть позиціонувати лазерний промінь в 60000 різних місць розташування за 1 секунду. Це створює дійсно гладку проекцію без стробоскопічного ефекту. Однак такі проектори коштують дуже дорого. Я використовував в своєму проекторі крокові двигуни. Вони, звичайно, не такі швидкі, але зате дешеві.
Лазер малює малюнок, обертаючись по лініях знову і знову на дуже високій швидкості. Іноді є кілька частин шаблону, які не пов'язані один з одним. У цьому випадку кожна буква розділяється, однак, коли лазер переміщається з однієї літери в іншу, він створює небажану лінію. Це вирішується вимикання лазера на короткий проміжок. Вся ідея полягає в тому, що лазер перемикається при переході від одного до іншого. Це робиться за допомогою високошвидкісного блоку управління, який необхідно синхронізувати з системою сканування.
Говорячи простіше, то крокові двигуни обертаються із заданою швидкістю синхронізації, проходячи всю область проекції. А лазер поперемінно вимикається і включається, проектуючи потрібні області.
У наведеному нижче списку ви можете знайти компоненти, які я використовував, і посилання на магазин де я їх купив.

Arduino Uno - AliExpress
Adafruit Motor Shield V2- AliExpress
Лазерний модуль зелений - AliExpress
2x 35 мм кроковий двигун 0.9 ° - 400 кроків / об. - 5 В - AliExpress
Світлодіод 3 штуки - AliExpress
Модуль HC-06 Bluetooth Serial Module - AliExpress
Фотодіод - AliExpress
Транзистор BC547B - AliExpress
2K змінний резистор дві штуки - AliExpress
Перемикач - AliExpress

А потім деякі матеріали і інструменти, які вам знадобитися.

Дзеркало двостороннє (краще металеве дзеркало, таке як HDD).
Алюмінієвий лист (або залізний).
Гарячий клей.
Провід.
Плоскогубці.
Дриль.
Коробка розподільна.

Збірка проектора

Почнемо збирати "серце" нашого проектора - пліч розгортки променя. Для це нам необхідно ножицями по металу вирізати "L" образну стійку для крокових двигунів з алюмінієвого листа (можна з жерсті).
Свердлимо отвір і встановлюємо крокові двигуни. Крокові двигуни повинні бути строго перпендикулярні, але зміщені по висоті.

Робимо дзеркала.

Щоб зробити дзеркальні елементи нам необхідно взяти диск з зламаного жорсткого диска. Чому не просте дзеркало? - запитаєте ви. Просте дзеркало не підійде, так як воно дзеркально тільки з одного боку, а як ви, напевно, пам'ятаєте - дзеркала в проекторі крутяться по колу. Можна використовувати і звичайні лазерні диски, але вони відображають не так добре і частина яскравості на них буде губитися.
Диск від жорсткого диска необхідно розрізати, краще болгаркою.
Отримані дзеркала клеїмо гарячим клеєм на крокові двигуни.

Електроніка

Проектором керує Arduino Uno плюс драйвер крокової двигуна тієї ж фірми. Управління здійснюється через блютуз, але можна і безпосередньо через перехідник uart.
Тим, про хто хоч раз працював з Arduino я думаю не варто пояснювати, як що підключати, ну а тим, хто не працював - не бачу сенсу.
Лазерний діод харчується так само через Ардуіно з регулюванням яскравості. Додатково покажу куди підключається фото діод. Цей фото діод потрібен для початкової калібрування проектора. Встановлюється він перпендикулярно верхньому двигуну, зверніть увагу на отвір, над нижнім двигуном.

Калібрування

Після того як ви все зібрали про налагодили необхідно відкалібрувати проектор. Для цього ми будемо використовувати фотодіод поміщений в отвір на центральній осі прямо над кроковим двигуном осі X. Для отримання більш точних вимірювань потрібна схема зі змінним резистором. При калібрування ми зчитуємо значення з фотодіода, і коли значення перевищує певне значення (лазер безпосередньо світить в нього), двигуни зупиняються і повертаються в початкове положення.
Код, програми калібрування.

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 ();

Остаточне складання

Весь проектор була поміщений в пластикову розподільну коробку і затягнуть гвинтами. Проектор вийшов портативним, просто підключіть джерело живлення, переведіть перемикач, і у вас є своє лазерне шоу.