การแสดงเลเซอร์สำหรับคนจน: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

นี่เป็นอีกหนึ่งอุปกรณ์ที่ "ต้องสร้าง" ที่ไร้ประโยชน์ แต่ดูเท่ห์สำหรับทุกคนที่โรแมนติก ให้ฉันแนะนำไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC ที่ใช้ spirograph เลเซอร์สามแกน … ตรวจสอบลิงค์ด้านล่างหากคุณต้องการดูรูปแบบเพิ่มเติมแกลเลอรี่รูปแบบเลเซอร์ …

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมสิ่งของ

การออกแบบค่อนข้างเรียบง่ายและใช้ชิ้นส่วนและส่วนประกอบทั่วไป แต่คุณสามารถเปลี่ยนแปลง/ปรับเปลี่ยนได้ตามต้องการ ตอนแรกต้นแบบฉันใช้ดีวีดีเปล่าเป็นวัสดุสะท้อนแสง แต่ต่อมาฉันก็ค้นพบวิธีที่ใช้งานได้จริงมากกว่า เทคโนโลยีการทำกระจก FS อธิบายไว้ในบทความของฉัน DIY Front Surface Mirror เดิมทีฉันเป็นคนเกียจคร้านมาก ดังนั้นฉันจึงเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ PIC18F1220 (สามารถแทนที่ด้วย PIC18F1320) เพื่อจัดการกับงานประจำ PIC ใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณ PWM 3 ช่อง อันที่จริงมันเป็นเอ็นจิ้นเดียวกับที่ฉันใช้ในโปรเจ็กต์ไฟของอิเกีย เพียงแต่ใช้โค้ดสำหรับ PIC18 สัญญาณ PWM สลับทรานซิสเตอร์ MOSFET 2N7000 (Id 200mA) มิเรอร์แอคชูเอเตอร์เชื่อมต่อเป็นโหลดกับ MOSFET ในฐานะตัวกระตุ้นกระจก ฉันใช้พัดลมระบายความร้อน CPU 5V 200mA ติดกระจกด้านแบนได้ง่าย อุปกรณ์ยอมรับพัดลม 5V และ 12V ที่มีกระแสไฟสูงสุด 200mA แรงดันไฟฟ้าถูกเลือกโดยจัมเปอร์ ตัวชี้เลเซอร์สีเขียวได้รับการจัดอันดับที่ 3V ดังนั้นฉันจึงได้สร้างตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ LM317 พร้อมเอาต์พุตที่ปรับได้โมดูลเลเซอร์สีเขียวราคาถูก 5mW:https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 มีอะไรอีกบ้าง คุณจะต้อง? ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุหลายสิบตัว โพเทนชิโอมิเตอร์ สวิตช์สลับ แจ็คไฟ บอร์ดต้นแบบ กล่องขนาดที่เหมาะสมและหน่วยจ่ายไฟ

ขั้นตอนที่ 2: สมอง

แผนผังอิเล็กทรอนิกส์นั้นเรียบง่ายและสามารถประกอบบนบอร์ดสร้างต้นแบบได้ แต่คนจริงมักสร้างปัญหาให้ตัวเองอยู่เสมอ ดังนั้นฉันจึงสร้าง PCB

มีโหมดการทำงานสองโหมด เลือกโดยสวิตช์สลับ: แบบแมนนวลและแบบอัตโนมัติ ในโหมดแมนนวลผู้ควบคุมมอเตอร์แต่ละตัวโดยบิดโพเทนชิออมิเตอร์ที่เกี่ยวข้องซึ่งเชื่อมต่อกับอินพุตแบบอะนาล็อกของไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC อ่านอินพุตแบบอะนาล็อกอย่างต่อเนื่องและปรับเปลี่ยนสัญญาณ PWM ดังนั้นค่าหน้าที่จะเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าบนอินพุตแบบอะนาล็อก ในโหมดอัตโนมัติไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้อัลกอริธึมสุ่มหลอกเพื่อคำนวณค่าหน้าที่สำหรับมอเตอร์ทุกตัว ค่าหน้าที่ปัจจุบันถูกเก็บไว้ใน EEPROM ภายในและใช้เป็นข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการคำนวณครั้งต่อไป ดังนั้นไมโครคอนโทรลเลอร์จะสร้างลำดับของรูปแบบที่ไม่ซ้ำแบบไม่ซ้ำกันเป็นเวลานาน พอยน์เตอร์ส่วนใหญ่ได้รับการจัดอันดับตั้งแต่ 3V ถึง 4.5V ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณปรับแรงดันเอาต์พุตก่อนเชื่อมต่อเลเซอร์ บอร์ดมีขนาดเล็ก คุณจึงไม่จำเป็นต้องใช้ขายึดเพื่อยึด หม้อจะจับได้อย่างสมบูรณ์แบบ UPDATE หมายเหตุ !!! เนื่องจากซัพพลายเออร์ของฉันไม่มี PIC18F1220 ฉันจึงต้องใช้ PIC18F1320 ในการออกแบบใหม่ มันเป็นชิปที่เข้ากันได้กับพินที่มีความจุหน่วยความจำเพิ่มขึ้น แต่จะไม่ทำงานกับไฟล์ HEX แบบเก่า ดังนั้นให้ใส่ใจ ฉันเก็บเวอร์ชัน PIC18F1220 เป็นไฟล์แยก นี่คือบันทึกบางส่วนจากม้านั่ง: - แผนผัง; - บอม; - HEX (รุ่น PIC18F1320); - PCB; - PCB ในรูปแบบ AutoCAD - ซอร์สโค้ดสำหรับคอมไพเลอร์ CCS ไฟล์ zip เอกสาร สำหรับชิปโปรแกรม ฉันใช้โปรแกรมเมอร์ USB ICD2 (ซื้อจาก eBay) และ MPLAB IDE (ซอฟต์ฟรีจาก Microchip.com) PCB มีพอร์ต Microchip ICSP มาตรฐาน (ส่วนหัว 5 พิน) สำหรับวัตถุประสงค์ในการเขียนโปรแกรม นอกจากนี้ยังสามารถตั้งโปรแกรมชิปโดยโปรแกรมเมอร์ซ็อกเก็ตด้วยซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมซึ่งรองรับ PIC18 การประกอบบอร์ดควบคุม (คู่มือความละเอียดสูง):https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/ … สำหรับผู้เริ่มต้นและผู้ที่ไม่ว่าง โปรแกรมชิป PCB ทั้งชุด หรือบอร์ดประกอบตามคำขอ. … นักเล่นอดิเรกบางคนอาจชอบตัวควบคุม PWM แบบอะนาล็อกแบบง่ายโดยอิงจากตัวจับเวลา 556

ขั้นตอนที่ 3: ตัวควบคุม Spirograph V2

ปรับปรุงรุ่น!!! บอร์ดควบคุมใหม่ได้รับการออกแบบใหม่ทั้งหมดโดยใช้ส่วนประกอบ SMT ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบสวิตช์ 5V ช่วยลดความต้องการฮีทซิงค์ เนื่องจากตัวควบคุมผลลัพธ์มีขนาดเล็กลง 1.5 เท่า และให้ความเป็นไปได้ในการสร้าง spirograph รุ่นพกพาอย่างแท้จริง ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในตัวสำหรับโมดูลเลเซอร์พลังงานต่ำให้พลังงานภายใน 2 - 4V คอนโทรลเลอร์รองรับพัดลม 5V และ 12V แรงดันลมของพัดลมสามารถตั้งค่าได้โดยจัมเปอร์ลวดบนบอร์ด พร้อมกับโหมดการทำงานแบบอัตโนมัติและแบบแมนนวลของตัวควบคุมที่ได้รับการดัดแปลงแล้วยังมีความสามารถในการจัดเก็บรูปแบบที่คุณชื่นชอบในหน่วยความจำภายในด้วยการกดปุ่มเพียงปุ่มเดียวและเล่นซ้ำในรูปแบบสไลด์โชว์ ตัวควบคุมใหม่สามารถจัดเก็บรูปแบบที่ผู้ใช้กำหนดได้มากถึง 80 รูปแบบและเล่นซ้ำได้อย่างต่อเนื่อง. เวลาในการแสดงรูปแบบเดียวอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 3 ถึง 60 วินาที นอกจากนี้ยังมีโหมดแมนนวลเมื่อผู้ใช้ทริกเกอร์รูปแบบถัดไปตามลำดับ คำอธิบายของการควบคุมใหม่ สวิตช์: PROG/CYCLE - เลือกโหมดการทำงาน PROGRAM (ด้วยตนเอง) หรือ CYCLE (อัตโนมัติ) RAND/MEM - เลือกรูทีนย่อยเพื่อสร้างรูปแบบสุ่มหรืออ่านรูปแบบที่เก็บไว้จากหน่วยความจำภายใน CONT/STEP - เลือกโหมด CONTINUOUS หรือ STEP เพื่อแสดงลำดับของรูปแบบ สวิตช์นี้ใช้งานได้ในโหมด MEM เท่านั้น ปุ่ม STEP/MEM: - ในโหมด PROG หรือ CYCLE/RAND ปุ่มจะเขียนรูปแบบปัจจุบันในหน่วยความจำภายใน รูปแบบที่เก็บไว้สามารถแสดงเป็นสไลด์โชว์ในโหมด CYCLE/CONT - ในโหมด CYCLE/MEM/STEP จะหมุนเวียนลำดับรางของรูปแบบที่จัดเก็บไว้ หากกดปุ่มค้างไว้ระหว่างเปิดเครื่องหน่วยความจำภายในทั้งหมดจะถูกล้าง หม้อ A: - ในโหมด PROG กำหนดความเร็วของมอเตอร์ 1 - ในโหมด CYCLE/MEM/CONT กำหนดช่วงเวลา (ตั้งแต่ 3 ถึง 60 วินาที) ของการแสดงรูปแบบเดียวจากลำดับ POT B: - ในโหมด PROG กำหนดความเร็วของมอเตอร์ 2. POT C: - ในโหมด PROG กำหนดความเร็วของมอเตอร์ 3. คำอธิบายการทำงาน มีสองโหมดการทำงาน: PROGRAM (แมนนวล) และ CYCLE (อัตโนมัติ) ในโหมด PROGRAM รูปแบบที่แสดงขึ้นอยู่กับตำแหน่งของโพเทนชิโอมิเตอร์ รูปแบบปัจจุบันสามารถบันทึกลงในหน่วยความจำภายในได้โดยกดปุ่ม MEM หลังจากจัดเก็บ 80 รูปแบบแล้ว แต่ละรูปแบบใหม่จะแทนที่รูปแบบที่เก่าที่สุด หากต้องการล้างหน่วยความจำให้กดปุ่ม MEM ค้างไว้ระหว่างเปิดเครื่อง ในโหมด CYCLE หน่วยจะแสดงลำดับของรูปแบบที่ไม่สิ้นสุด ในโหมด CYCLE/RAND รูปแบบต่างๆ จะถูกสร้างขึ้นแบบสุ่มโดยซอฟต์แวร์ ตำแหน่งเริ่มต้นของหม้อจะกำหนดรูปร่างของรูปแบบแรกตามลำดับ รูปแบบปัจจุบันสามารถบันทึกในหน่วยความจำภายในโดยกดปุ่ม MEM ในโหมด CYCLE/MEM/CONT เครื่องจะอ่านรูปแบบอย่างต่อเนื่องเพื่อแสดงจากหน่วยความจำภายใน ช่วงเวลาสำหรับการแสดงรูปแบบเดียวขึ้นอยู่กับตำแหน่งของ POT A และสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 3 ถึง 60 วินาที ในโหมด CYCLE/MEM/STEP การอ่านรูปแบบถัดไปจากหน่วยความจำจะทำงานโดยปุ่ม STEP

หมายเหตุทางเทคนิคทั้งหมดเช่น - แผนผัง; - PCB ในรูปแบบ PDF; - บอม; - ไฟล์ HEX สำหรับ PIC18F1320; - ซอร์สโค้ด C สำหรับคอมไพเลอร์ CCS สามารถดาวน์โหลดได้จากที่นี่ ตามคำขอ ฉันสามารถจัดเตรียมคอนโทรลเลอร์ SMT, มิเรอร์ และสิ่งอื่น ๆ สำหรับโปรเจ็กต์นี้

ขั้นตอนที่ 4: การติดกระจกเข้ากับมอเตอร์

UPDATE !!! --- บทช่วยสอนใหม่ "วิธีปรับกระจกอะคริลิก" www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/---กระจกอะคริลิกเบามาก เทปโฟมกาวสองหน้าจึงทำงานได้ดี ชิ้น 1/2 x 1/2 ทำงานได้ดี คุณสามารถใช้กระดาษหนาเป็นลิ่มเพื่อเอียงกระจกได้ เสียบระหว่างกระจกกับมอเตอร์ ในการตั้งค่าของฉันเอียง 2-3 องศา ทำให้เกิดรูปแบบกว้าง 6 นิ้ว ที่ระยะ 18 นิ้ว เป็นไปไม่ได้ที่จะวางกระจกตรงกลางอย่างถูกต้องเกี่ยวกับเพลามอเตอร์และแม้แต่การชดเชยเล็กน้อยก็ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่ความเร็วสูง ดังนั้นฉันจึงได้พัฒนาเทคนิคบางอย่างสำหรับการปรับสมดุลกระจก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแว่นตานิรภัยของคุณ ยังคงเปิดอยู่ คำเตือน!!! วิธีนี้ใช้ได้กับกระจกอะครีลิก/พลาสติกเท่านั้น!!! ตอนแรกผมลองปั้นกระจกหมุนด้วยตะไบแล้ว แต่พัดลมเป็นอุปกรณ์แรงบิดต่ำ เลยแม้แต่แรงกดเบาๆ ด้วยเครื่องมือบังคับมอเตอร์ให้หยุดจนสุด ตั้งแต่มีแนวคิดเรื่องชิ้นส่วนกลึงและ เครื่องมือแบบตายตัวไม่ทำงาน ฉันได้ลองใช้วิธีตรงกันข้าม - เดรเมลที่มีดรัมขัด 1/2" เทียบกับกระจกไร้การเคลื่อนไหว และได้ผลจริงๆ คำแนะนำบางประการสำหรับผู้ที่ต้องการปฏิบัติตาม มอเตอร์ที่มีกระจกต้องปิดอยู่ เลือกแถบขัดแบบหยาบ กรวด ตั้งค่า Dremel ไปที่ความเร็วต่ำสุด ถือ Dremel ที่แกนเครื่องมือและเพลามอเตอร์ขนานกัน ค่อยๆ นำดรัมขัดไปที่ขอบกระจกแล้วกดเข้าหากัน อย่าออกแรงมาก เครื่องมือหมุนจะหมุนกระจกและตะไบที่ ในเวลาเดียวกัน ใช้เวลาของคุณ ไปอย่างสบายๆ และถ้าคุณมีความอดทนเพียงพอ คุณจะได้กระจกทรงกลมที่สมบูรณ์แบบซึ่งทำงานได้อย่างราบรื่นและเงียบ

ขั้นตอนที่ 5: การตั้งค่าออปติคัลแบบขนาน

การติดตั้งแบบคลาสสิก มอเตอร์วางอยู่บนเส้นคู่ขนาน ฉันได้พัฒนาหนึ่งเคล็ดลับ ฉันใช้เทปกาวสองหน้าติดมอเตอร์เข้ากับฐาน และหลังจากการปรับทั้งหมด ฉันยึดมอเตอร์ให้เข้าที่ด้วยกาวร้อน การปรับทำได้ง่าย สตาร์ทมอเตอร์และลำแสงเล็งที่อยู่ภายในพื้นที่กระจกโดยมีการโก่งตัวสูงสุด ฉันใช้ตัวชี้เป็นตัวช่วย ไม้สักชิ้นและกาวร้อน ถูกและเร็ว

ขั้นตอนที่ 6: การตั้งค่าออปติคัลสแควร์

การตั้งค่าออปติคัลสแควร์ ฉันชอบมันมากกว่า มอเตอร์เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ไม่มีด้านใดด้านหนึ่ง การใช้การออกแบบนี้ทำให้เราสามารถสร้างอุปกรณ์ที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น อย่างอื่นก็เหมือนกับขั้นตอนก่อนหน้า

ขั้นตอนที่ 7: มาสร้างบ้านเล็กกันเถอะ

เป็นนิสัยที่ดีที่จะกันฝุ่นให้ห่างจากเจ้าหน้าที่ออปติคัล ดังนั้นอุปกรณ์ของเราจึงจำเป็นต้องมีกล่องปิดมิดชิด ฉันมีกล่องแฮมมอนด์ขนาด 7x4x2 วางอยู่รอบๆ ดังนั้นฉันจึงนำมันมาใช้ในธุรกิจ เนื่องจากเรากำหนดการกำหนดค่าออปติกและเส้นทางของลำแสง เราสามารถทำเครื่องหมายและตัดหน้าต่างออกได้ จากนั้นนำอะครีลิกใสชิ้นสี่เหลี่ยมมาทากาวให้เข้าที่ จากนั้นเจาะรูเพิ่มอีก 1 รูสำหรับปลั๊กไฟ กาว ต่อเข้ากับบอร์ด เท่านี้ก็เรียบร้อย

ขั้นตอนที่ 8: ทำได้ดี

ไม่เลวไม่เลว แต่ฉันจะเพิ่มความเผ็ด

…แผ่นปิดหน้าอะลูมิเนียมและเทคโนโลยีลับทางการทหารของการถ่ายเทโทนเนอร์ความร้อน!!! นั่นทำให้เกิดความแตกต่างอย่างแท้จริง ตอนนี้ฉันมีความสุข

ขั้นตอนที่ 9: เลเซอร์ Spirograph V2 เสร็จสมบูรณ์

รุ่นใหม่ของ spirograph เลเซอร์ที่ใช้ PIC เพื่อให้อุปกรณ์มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น ฉันได้แก้ไขการออกแบบโดยเพิ่มกระจกเงาอีกหนึ่งอัน ตอนนี้ส่วนประกอบออปติคัลใช้พื้นที่น้อยลงและทุกชิ้นส่วนสามารถติดตั้งในกล่องโปรเจ็กต์ Hammond ขนาดมาตรฐาน 4" x 4" x 2.5" ได้ แผ่นปิดหน้าอะลูมิเนียมและไฟพื้นหลังเป็นอุปกรณ์เสริม