Машинанын жүрөгү (Лазердик микро проектор): 8 кадам (Сүрөттөр менен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:51

Бул Instructable мурунку эксперименттин руханий мураскору, мен 3D басылган бөлүктөрдөн жана соленоиддерден эки октук күзгү лазердик рулду түздүм.

Бул жолу мен кичинекей болгум келди, мен онлайн илимий ашыкча соода түйүнүнөн коммерциялык түрдө жасалган лазердик руль модулдарын табуу бактысына ээ болдум. Менин дизайным Далекке окшош боло баштады, ошондуктан мен бул идея менен чуркадым жана сизге лазер аткан эки дюймдук бийик Далек шыктандырылган бот жасадым.

Бирок бул сизди жок кылууга аракет кылган жок-бул сизге электромеханикалык жүрөгүнөн сүйүү жөнөтүү!

Эгер сизге бул долбоор жакса, оптика сынагына добуш бериңиз!:)

1 -кадам: Техас штатынан кичинекей нерсе

Машинанын жүрөгү-Texas Instruments компаниясынын TALP1000B модулу, ал "эки октук аналогдук MEMS көрсөтүүчү күзгү" катары сүрөттөлөт. Бул абдан оозеки, андыктан аны талкалап көрөлү:

• Кош огу: Бул түзмөктүн горизонталдуу жана вертикалдуу огунда кыйшайып калышы мүмкүн экенин билдирет.
• Аналог: Октун жантайышы аналогдук чыңалуу менен башкарылат, -5тен 5 вольтко чейин.
• MEMS: Бул Микроэлектрикалык Механикалык Системаны билдирет жана бул абдан кичинекей экенин билдирет!
• Көрсөтүүчү күзгү: Аппараттын борборунда гимбалдардагы күзгү турат; күзгү ар бир багытта бир нече градуска багытталышы мүмкүн, бул лазерди бир нече градус конустун каалаган жерине багыттоого мүмкүндүк берет.

Маалымат баракчасын тез карап чыгуу бул татаал бөлүк экенин көрсөтөт. Мындан тышкары, төрт рулду катмары, жарык эмитенти, төрт позиция сенсору жана температура сенсору бар. Биз сенсорлорду колдонбосок да, кийинчерээк мен бузулган TALP1000B үлгүсүндөгү кооз сүрөттөрдү жакыныраак бөлүшөм.

TALP1000B токтотулган, бирок аны таба албайсыз, мурунку Нускамада айткан пландарымды колдонуп, өзүңүздөн алда канча чоңураак лазердик күзгү куруп алсаңыз болот: принциптер такыр эле окшош, бирок сизге жашоо куруу керек. -үйдүн өлчөмү Далек!

2 -кадам: Билл материалдар

Төмөндө бул долбоордун материалдары бар:

• Бир Texas Instruments TALP1000B (токтотулган)
• Бир Arduino Nano
• Бир SparkFun мотор драйвери - Dual TB6612FNG (башы менен)
• Бир нан
• Бир тримпот (1kOhms)
• 2,54 ммден 2 ммге чейинки төрт зым
• 0.1 "(2.54мм) аталыштар
• 3D принтер жана жип
• Кызыл лазер көрсөткүчү

TALPB модулун табуу эң кыйын. Мен ийгиликке жеттим жана илимий ашыкча соода түйүнүндө бир нечесин алдым.

Сиз дагы эле TALPBди онлайнда өтө кымбат баада таба аласыз, бирок мен аларга төмөнкү себептерден улам көп акча коротууну сунуш кылбайм:

• Алар күлкүлүү морт, кээ бирлерин сындырсаңыз, сизге бир нече керек болушу мүмкүн.
• Алар 100Hz ылдамдыктагы резонанстуу жыштыкка ээ, демек, сиз аларды жаркылдабаган лазердик шоулар үчүн жетишерлик тез айдай албайсыз.
• Алардын бети алтын жалатылган, бул кызыл лазерлерди гана чагылдырат. Бул туруктуулук үчүн караңгы экрандары бар супер жаркыраган жашыл лазерди же кызгылт көк лазерди колдонууну жокко чыгарат.
• Бул бөлүктөрдө позиция сенсорлору бар болсо да, мен ойлойм, Arduino аларды позициялык пикирлер менен айдаш үчүн жетишерлик ылдам эмес.

Менин оюмча, бул бөлүктөр укмуштай кичинекей жана так болгону менен, хобби долбоорлору үчүн жетишерлик практикалык эмес окшойт. Мен коомчулуктун DIY дизайнынын жакшыраак болушун көргүм келет!

3 -кадам: Дененин жасалышы

Мен денени OpenSCADда моделдеп, 3D басып чыгардым. Бул кыркылган конус, үстүндө тешиги бар, артында TALB1000P модулун салуу үчүн оюк жана алдында чоң боштук жарык тешиги бар.

Сиз лазерди өйдө жактан жалтылдатып алдыңызга чагылдырылат. Бул 3D басылган корпус кооз көрүнбөстөн, функционалдуу. Ал бардыгын тегиз кармап турат жана күлкүлүү морт TALB1000P модулуна ээ. Мен алгачкы прототипти таштап, TALB1000P модулун талкалагандан кийин кармоону жеңилдетүү үчүн кыркаларды жана дөңсөөлөрдү коштум.

4 -кадам: Жүрөктү сындыруунун көптөгөн жолдору

TALP1000B абдан назик бөлүгү болуп саналат. Кыска кулоо же этиятсыздык менен тийүү бөлүктү талкалайт (кокусунан тийгенде, мен экинчи модулумду кантип талкаладым). Ал ушунчалык назик болгондуктан, мен аны катуу карасам да өлтүрөт деп шектенем!

Эгерде физикалык коркунучтар жетишсиз болсо, маалымат барагы кошумча коркунучту билдирет:

Синусоидалдык диск чыңалуусун баштаганда же токтоткондо, токтоочу өтмөктөрдү баштоо үчүн сак болуңуз. Эгерде 50 Гц дисктин кубаттуулугу чоң 50 Гц күзгү айлануусун (4тен 5 градуска чейин механикалык кыймыл) өндүргөн чыңалууга койсо, анда күзгү миңдеген саат көйгөйсүз иштейт. Чыңалуунун чыгышы маанилүү болгон учурда, күзгүнүн резонансын козгой турган жана чоң бурулуш бурчтарына алып келүүчү чыңалуу кадамы пайда болот (күзгүнүн керамикалык схемага тийгизиши үчүн жетиштүү). Мунун алдын алуунун эки жолу бар: а) диск чыңалуусу нөлгө жакын болгондо гана өйдө же ылдый түшүрүү (төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөн), б) күйгүзүү же өчүрүү алдында синус дискинин амплитудасын азайтуу.

Ошентип, негизинен, ал тургай, кара күчтү өчүрүү аны талкалашы мүмкүн. Ой вей!

5 -кадам: Пэйсмейкер Circuit

Мен аны жасаган айдоочу схемасы Arduino Nano жана эки каналдуу мотор айдоочусунан турат.

Мотор драйверлери мотор үчүн жасалганына карабастан, алар магниттик катушкаларды оңой эле айдай алышат. Магниттик катушка илингенде, айдоочунун алдыга жана артка функциялары катуштун алдыга же артка багытта иштешине себеп болот.

TALP1000B катушкаларынын иштеши үчүн 60мА чейин талап кылынат. Бул Arduino камсыз кыла ала турган 40 мАдан ашпагандыктан, айдоочуну колдонуу өтө маанилүү.

Мен дагы дизайныма трим казанды коштум жана бул мага чыгыш сигналынын амплитудасын башкарууга мүмкүндүк берет. Бул мага маалымат баракчасы эскерткен резонанстарды болтурбоо үчүн, схеманы өчүрүүдөн мурун диск чыңалуусун нөлгө чейин түшүрүүгө мүмкүндүк берет.

6 -кадам: Иштебеген айдоочу… жана иштейт

Менин схемам жылмакай толкун формасын чыгарганын текшерүү үчүн, мен синус толкунун X огунда, косинусун Y огунда чыгаруу үчүн тест программасын жаздым. Мен диск тутумунун ар бир чыгарылышын 220 омдук каршылыгы бар эки полярдуу диоддорго туташтырдым. Би-полярдык LED-ток бир багытта агып жатканда бир түскө, ал эми карама-каршы багытта агып турганда башка түскө ээ болгон эки терминалдуу LEDдин өзгөчө түрү.

Бул сыноочу аппарат мага түстөрдүн өзгөрүшүн байкап, түстө эч кандай тез өзгөрүүлөр болбогонун камсыздоого мүмкүнчүлүк берди. Жарганаттын жарыгында мен бир түстүн өчүп баратканын, экинчисинин түсү өчүп кете электе эле жаркыраган жаркылдактарды байкадым.

Көйгөй мен L9110 чипин мотор айдоочу катары колдонуп жүргөнүмдө болгон. Бул драйверде PWM ылдамдык пини жана багыттоочу пин бар, бирок алдыга карай PWM ылдамдыгын башкаруу сигналынын милдети-цикл тескери багытта милдет циклине тескери.

Багыт бит алдыга болгондо нөл чыгаруу үчүн, сизге 0% PWM милдети цикл керек; бирок багыт бит артка кайтканда, нөлгө чыгуу үчүн 100% PWM милдети цикли керек. Бул багыт өзгөргөндө чыгаруу нөл бойдон калышы үчүн, сиз дароо эле багытты жана PWM маанисин өзгөртүшүңүз керек-бул бир эле учурда болбойт, андыктан аны кандай тартипте жасасаңыз да, терс абалдан өтүү учурунда чыңалуу чукулуна ээ болосуз. нөл аркылуу оң.

Бул мен көргөн жаркыроолорду эсепке алды жана тесттик схема мени башка TALB1000B модулун жок кылуудан куткарды!

SparkFun мотор айдоочусу күндү куткарат

L9110 жок экенин билип, SparkFun Motor Driver - Dual TB6612FNG (мен мурунку Instructable! Woot!) Утуп алганын баалоону чечтим.

Бул чипте, 0% ылдамдыкты көзөмөлдөөчү пиндеги PWM, багыттар карабастан, чыгымдар 0% га айдалат дегенди билдирет. TB6612FNGде эки багытты көзөмөлдөөчү казык бар, алар багытты артка буруш керек, бирок PWM пини нөлдүк циклде болгондо, муну In1 жана In2 экөө тең ЖОК болгон орто абал аркылуу жасоо коопсуз. Айдоочу ар кандай "кыска тормоз" режимине өтөт, ал катушка кандайдыр бир жол менен энергия берет.

TB6612FNG менен мен эч кандай жарк этпестен нөлдөн өткөн полярдык өткөөлдү ала алдым. Ийгилик!

7 -кадам: Arduino эскизин иштетүү жана Performance Testing

Оптика сынагында 2 -орун