สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12
- XY - การสแกนด้วยเลเซอร์ 2 มิติ
- สเต็ปเปอร์มอเตอร์ 0.9° 2x 35 มม. - 400 ขั้น/รอบ
- การปรับเทียบกระจกอัตโนมัติ
- การควบคุมระยะไกลแบบอนุกรมระยะไกล (ผ่านบลูทูธ)
- โหมดอัตโนมัติ
- แอปควบคุมระยะไกลด้วย GUI
- โอเพ่นซอร์ส
ดาวน์โหลด:
github.com/stanleyondrus
stanleyprojects.com
ขั้นตอนที่ 1:
ขั้นตอนที่ 2: ทฤษฎี
เครื่องฉายเลเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก พวกเขาใช้กระจก/ฟอยล์เลี้ยวเบนเพื่อสร้างรูปแบบหรือมีระบบที่เคลื่อนลำแสงเลเซอร์ไปในทิศทางแกน XY ตัวเลือกที่สองมักจะดูดีกว่ามากเพราะสามารถตั้งโปรแกรมรูปแบบที่จะฉายได้ ในกรณีแรก ลำแสงเลเซอร์จะกระจายตัวและฉายภาพนิ่ง ในกรณีที่สอง เลเซอร์ยังคงประกอบด้วยลำแสงเพียงอันเดียว ซึ่งเคลื่อนที่เร็วมาก หากการเคลื่อนไหวนี้เร็วพอ เราจะมองว่ามันเป็นรูปแบบเนื่องจากการคงอยู่ของการมองเห็น (POV) โดยปกติจะทำได้โดยมีกระจกตั้งฉากสองบาน ซึ่งแต่ละอันสามารถเคลื่อนลำแสงเลเซอร์ในแกนเดียวได้ การรวมเข้าด้วยกันทำให้สามารถจัดตำแหน่งลำแสงเลเซอร์ไปยังตำแหน่งที่แน่นอนได้
สำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพมักใช้เครื่องสแกนกระแสไฟฟ้า สแกนเนอร์เหล่านี้บางตัวสามารถทำ 60kpps (กิโลพอยท์ต่อวินาที) ซึ่งหมายความว่าสามารถจัดตำแหน่งลำแสงเลเซอร์ไปยังตำแหน่งต่างๆ ได้ 60000 ตำแหน่งใน 1 วินาที สิ่งนี้จะสร้างการฉายภาพที่ราบรื่นอย่างแท้จริงโดยไม่มีเอฟเฟกต์สโตรโบสโคปิก อย่างไรก็ตามอาจมีราคาแพงมาก ฉันเคยใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ซึ่งถูก ทางเลือกไม่เร็วนัก
เลเซอร์วาดลวดลายโดยโคจรรอบเส้นซ้ำแล้วซ้ำเล่าด้วยความเร็วสูงจริงๆ บางครั้งมีหลายส่วนของแพทเทิร์นที่ไม่ได้เชื่อมต่อกัน ในตัวอย่างนี้ แต่ละตัวอักษรจะถูกแยกออก แต่เมื่อเลเซอร์เคลื่อนจากตัวอักษรหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง มันจะสร้างเส้นที่ไม่ต้องการ สิ่งนี้แก้ไขได้โดยเทคโนโลยีที่เรียกว่าการทำให้ว่างเปล่า แนวคิดเบื้องหลังทั้งหมดคือ เลเซอร์จะถูกเปลี่ยนเมื่อเคลื่อนที่จากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่ง ทำได้โดยหน่วยควบคุมความเร็วสูง ซึ่งจำเป็นต้องซิงโครไนซ์กับระบบการสแกน
ขั้นตอนที่ 3: การรับส่วนประกอบ
ในรายการด้านล่าง คุณจะพบส่วนประกอบที่ฉันใช้และลิงก์ที่ฉันซื้อ
- 1x Arduino Uno
- 1x Adafruit เครื่องยนต์ Shield V2
- 1x โมดูลเลเซอร์
- สเต็ปเปอร์มอเตอร์ 0.9° 2x 35 มม. - 400 ขั้น/รอบ - 5V - eBay
- 3x LED บน AliExpress
- 1x HC-06 บลูทูธโมดูลอนุกรม - AliExpress
- 1x โฟโตไดโอด - AliExpress
- 1x NPNทรานซิสเตอร์BC547B - AliExpress
- 2x 2K ที่กันจอน - AliExpress
- 1x DC Socket Panel Mount - eBay
- 1x สวิตช์สลับ - AliExpress
แล้ววัสดุและเครื่องมือบางอย่างที่คุณสามารถหาได้ที่บ้าน หวังว่า;)
- กระจกเงา (ดีที่สุดคือกระจกเมทัลลิกอย่าง HDD Platter)
- แผ่นอลูมิเนียม
- Snips
- กาวร้อน (หรือ Pattex Repair Express)
- สายไฟ
- คีม
- สว่าน (หรือกรรไกรในกรณีของฉัน:D)
- กล่อง (เช่น กล่องรวมสัญญาณ)
ขั้นตอนที่ 4: การติดตั้ง Steppers
แผ่นอลูมิเนียมจำเป็นต้องตัดและงอให้ได้รูปทรงที่เหมาะสม จากนั้นเจาะรูและติดสเต็ปเปอร์
ขั้นตอนที่ 5: การทำ Laser Blanking + การปรับเทียบกระจก
Motor Shield มีพื้นที่สร้างต้นแบบขนาดเล็กที่ใช้สำหรับวงจรขนาดเล็กสองวงจร
เลเซอร์แบลงค์
เราต้องการควบคุมเลเซอร์ด้วย Arduino อย่างไรก็ตาม เราต้องจำกัดกระแสที่ไหลเข้าสู่เลเซอร์และการขับจากพินเอาต์พุตดิจิทัลโดยตรงไม่ใช่ความคิดที่ดี โมดูลเลเซอร์ของฉันมีการป้องกันกระแสไฟอยู่แล้ว ดังนั้นฉันจึงสร้างวงจรง่ายๆ ที่ทรานซิสเตอร์เปิดและปิดเลเซอร์ กระแสไฟฐานสามารถควบคุมได้โดยทริมเมอร์และควบคุมความสว่างของเลเซอร์
การปรับเทียบกระจก
โฟโตไดโอดถูกวางไว้ในรูที่แกนกลางด้านขวาเหนือสเต็ปเปอร์แกน X จำเป็นต้องมีวงจรตัวต้านทานแบบดึงลงเพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำ เมื่อทำการปรับเทียบ เรากำลังอ่านค่าจากโฟโตไดโอดและเมื่อค่าเกินค่าที่กำหนด (เลเซอร์ส่องเข้าไปโดยตรง) สเต็ปเปอร์จะหยุดและกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น
รหัสเทียมสำหรับการสอบเทียบ
// 1 ขั้น = 0.9° / 400 ขั้น = 360° = เปิดเลเซอร์หมุนเต็ม (); สำหรับ (int a=0; a<=400; a++) { สำหรับ (int b=0; b= photodiodeThreshold) { laserOff(); กลับบ้าน(); } stepY(1, 1); } stepX(1, 1); } laserOff(); ไม่สำเร็จ ();
ขั้นตอนที่ 6: การประกอบขั้นสุดท้าย
ใส่วงจรทั้งหมดลงในกล่องรวมสัญญาณพลาสติกและขันให้แน่นด้วยสกรู โปรเจ็กเตอร์ทั้งหมดพกพาสะดวก เพียงเสียบปลั๊กไฟ สวิตช์สลับ และเรามีการแสดงเลเซอร์
ขั้นตอนที่ 7: แอปควบคุมเลเซอร์
แอปควบคุมถูกสร้างขึ้นใน C # และอนุญาตให้สลับไปมาระหว่างรูปแบบ ปรับความเร็ว และดูการทำงานปัจจุบัน สามารถดาวน์โหลดได้ฟรีพร้อมกับโค้ด Arduino (ดู Intro)