Espectáculo de láser para el hombre pobre: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Aquí hay otro gadget inútil pero atractivo "imprescindible" para todos los geek románticos. Permítanme presentarles el espirógrafo láser de tres ejes basado en un microcontrolador PIC. … Verifique el enlace a continuación si desea ver más patrones Galería de patrones láser …

Paso 1: Reunir cosas

El diseño es bastante simple y emplea piezas y componentes regulares, pero puede cambiarlo / modificarlo como desee. En un primer prototipo utilicé DVD en blanco como material reflectante, pero más tarde descubrí una forma más práctica. La tecnología para hacer el espejo FS se describe en mi artículo. PIC implementa generador PWM de 3 canales. En realidad, es el mismo motor que utilicé en mi proyecto de iluminación de IKEA, solo se adoptó el código para PIC18. La señal PWM alterna el transistor MOSFET 2N7000 (Id 200mA). El actuador de espejo está conectado como carga al MOSFET. Como actuador de espejo utilicé un ventilador de refrigeración de CPU de 5V 200mA. Es fácil de montar el espejo en su lado plano. El dispositivo acepta ventiladores de 5 V y 12 V con una corriente máxima de 200 mA. El voltaje se selecciona mediante un puente. El puntero láser verde tiene una potencia nominal de 3 V, por lo que hice un regulador de voltaje basado en LM317 con salida ajustable. Módulo láser verde barato de 5 mW: https://www.dealextreme.com/details.dx/sku.10094~r.32746761 ¿Qué más? vas a necesitar Docena de resistencias y condensadores, potenciómetros, conmutador de palanca, conector de alimentación, placa de prototipos, caja del tamaño adecuado y unidad de alimentación.

Paso 2: Cerebro

El esquema electrónico es simple y se puede ensamblar en una placa de prototipos, pero el hombre de verdad siempre se crea problemas, así que hice PCB.

Hay dos modos de trabajo, seleccionados por interruptor de palanca: manual y automático. En el modo manual, el operador controla cada motor individualmente girando el potenciómetro correspondiente conectado a la entrada analógica del microcontrolador. PIC lee constantemente las entradas analógicas y modifica la señal PWM para que el valor de trabajo sea proporcional al voltaje en la entrada analógica. En el modo automático, el microcontrolador emplea un algoritmo pseudoaleatorio para calcular el valor de servicio para cada motor. El valor de servicio actual se almacena en la EEPROM interna y se utiliza como datos iniciales para el próximo cálculo, de modo que el microcontrolador generará una secuencia de patrones únicos no repetitivos durante mucho tiempo. La mayoría de los punteros tienen una clasificación de 3 V a 4,5 V, así que asegúrese de ajustar el voltaje de salida antes de conectar el láser. La tabla es pequeña, por lo que no necesita soportes para asegurarla. Las macetas lo sujetarán perfectamente. ACTUALIZAR NOTA !!! Dado que mi proveedor se quedó sin PIC18F1220, tuve que usar PIC18F1320 en un nuevo diseño. Es un chip compatible con pines con mayor capacidad de memoria, pero NO funcionará con archivos HEX antiguos, así que preste atención. Mantengo la versión PIC18F1220 como archivo separado. Aquí hay algunas notas del banco: - esquema; - lista de materiales; - HEX (versión PIC18F1320); - PCB; - PCB en formato AutoCAD - código fuente para el compilador CCS. Archivo zip de documentación Para programar el chip, utilizo el programador USB ICD2 (lo compré en eBay) y MPLAB IDE (software gratuito de Microchip.com). La PCB contiene un puerto ICSP de Microchip estándar (encabezado de 5 pines) para fines de programación, también el chip puede ser programado por cualquier programador de zócalos con el software adecuado que admita PIC18. Montaje de la placa del controlador (guía de alta resolución): https://www.flickr.com/photos/22144851@N03/sets/72157604945292921/… Para principiantes y personas ocupadas, chip programado, PCB, kit completo o placa ensamblada disponible a pedido. … Algunos aficionados pueden preferir un controlador PWM analógico simplificado basado en el temporizador 556.

Paso 3: Controlador Spirograph V2

¡¡¡VERSIÓN ACTUALIZADA!!! La nueva placa controladora está completamente rediseñada con el uso de componentes SMT. El regulador de voltaje de conmutación de 5 V elimina la necesidad de disipador de calor. Como resultado, el controlador se ha vuelto 1,5 veces más pequeño y eso brinda la posibilidad de hacer una versión verdaderamente de bolsillo del espirógrafo. El regulador de voltaje integrado para el módulo láser de baja potencia proporciona energía dentro de 2 - 4V. El controlador admite ventiladores de 5V y 12V. El voltaje del ventilador se puede configurar mediante puentes de cable a bordo. Junto con los modos de operación automático y manual, el controlador modificado tiene la capacidad de almacenar sus patrones favoritos en la memoria interna con solo presionar un botón y reproducirlos como una presentación de diapositivas. El nuevo controlador puede almacenar hasta 80 patrones definidos por el usuario y reproducirlos como una secuencia sin fin.. El tiempo de mostrar un solo patrón puede variar de 3 a 60 segundos. También existe el modo manual cuando un usuario activa el siguiente patrón en secuencia. Descripciones de nuevos controles. Interruptores: PROG / CYCLE - selecciona el modo de operación PROGRAM (manual) o CYCLE (automático). RAND / MEM: selecciona una subrutina para generar un patrón aleatorio o leer patrones almacenados en la memoria interna. CONT / PASO: selecciona el modo CONTINUO o PASO para mostrar la secuencia de patrones. Este interruptor está activo solo en el modo MEM. Botón STEP / MEM: - en los modos PROG o CYCLE / RAND, el botón escribe el patrón actual en la memoria interna. Los patrones almacenados se pueden mostrar como presentación de diapositivas en el modo CYCLE / CONT. - en el modo CYCLE / MEM / STEP, el botón recorre la secuencia de patrones almacenados. Si se mantiene presionado el botón durante el encendido, se borrará toda la memoria interna. POT A: - en el modo PROG define la velocidad del motor 1. - en el modo CYCLE / MEM / CONT define el intervalo de tiempo (de 3 a 60 seg) para mostrar un patrón único de la secuencia. POT B: - en el modo PROG define la velocidad del motor 2. POT C: - en el modo PROG define la velocidad del motor 3. Descripción del funcionamiento. Hay dos modos de trabajo: PROGRAMA (manual) y CICLO (automático). En el modo PROGRAMA, el patrón que se muestra depende de las posiciones de los potenciómetros. El patrón actual se puede guardar en la memoria interna presionando el botón MEM. Después de que se hayan almacenado 80 patrones, cada nuevo patrón sustituirá al patrón más antiguo. Para borrar la memoria, presione y mantenga presionado el botón MEM durante el encendido. En el modo CICLO, la unidad muestra una secuencia infinita de patrones. En el modo CICLO / ALEATORIO, los patrones son generados aleatoriamente por software. Las posiciones iniciales de las macetas determinan la forma del primer patrón en secuencia. El patrón actual se puede guardar en la memoria interna presionando el botón MEM. En el modo CYCLE / MEM / CONT, la unidad lee continuamente patrones para mostrar desde la memoria interna. El intervalo de tiempo para mostrar un solo patrón depende de la posición del POT A y puede variar de 3 a 60 segundos. En el modo CYCLE / MEM / STEP, la lectura del siguiente patrón de la memoria se activa con el botón STEP.

Todas las notas técnicas como - esquemático; - PCB en formato PDF; - BOM; - Archivo HEX para PIC18F1320; - El código fuente C para el compilador CCS se puede descargar desde aquí. Si lo solicita, puedo proporcionar un controlador SMT ensamblado, espejos y otras cosas para este proyecto.

Paso 4: Colocación del espejo en el motor

ACTUALIZAR !!! --- Nuevo tutorial "Cómo equilibrar espejos acrílicos". www.instructables.com/id/How-to-mount-and-balance-mirrors-for-spirograph-pr/---El espejo acrílico es muy ligero, por lo que la cinta de espuma adhesiva de doble cara servirá. La pieza 1/2 x 1/2 está funcionando bien. Puede usar papel grueso como una cuña para inclinar el espejo. Insértelo entre el espejo y el motor. En mi configuración, la inclinación es de 2-3 grados. El resultado es un patrón de 6 'de ancho a una distancia de 18'. Es imposible centrar el espejo correctamente con respecto al eje del motor e incluso un ligero desplazamiento causará vibración y ruido a alta velocidad, por lo que he desarrollado algunos trucos para equilibrar el espejo. todavía encendido ¡ADVERTENCIA! ¡Este método funcionará solo para espejos acrílicos / de plástico! Al principio intenté dar forma al espejo giratorio con una lima, pero el ventilador es un dispositivo de bajo par, por lo que incluso una ligera presión con la herramienta forzó el motor a detenerse por completo. Desde la idea con la pieza giratoria y La herramienta fija falló, intenté el enfoque opuesto: Dremel con tambor de lijado de 1/2 "contra espejo inmóvil, y eso realmente funcionó. Algunos consejos para las personas que quieran seguirlo. El motor con espejo debe estar apagado. Ajuste la Dremel a la velocidad mínima. Sujete la Dremel de manera que los ejes de la herramienta y el eje del motor estén paralelos. Lleve lentamente el tambor de lijado al borde del espejo y presione contra él. No ejerza mucha presión. Al mismo tiempo, tómate tu tiempo, ve con calma y, si tienes suficiente paciencia, obtendrás un espejo redondo perfecto que funcionará suave y silenciosamente.

Paso 5: Configuración óptica paralela

Configuración clásica Los motores se colocan en líneas paralelas. He desarrollado un truco. Utilizo cinta adhesiva de doble cara para sujetar el motor a la base, y después de todos los ajustes aseguro el motor en su lugar con pegamento caliente. El ajuste es simple. Arranque los motores y apunte la viga para que permanezca dentro del área del espejo con la máxima deflexión. Como soporte para el puntero que utilizo. pedazo de madera y un poco de pegamento caliente. Barato y rápido.

Paso 6: Configuración óptica cuadrada

Configuración óptica cuadrada. Me gusta más. Los motores forman cuadrados sin un lado. Con este diseño podemos hacer un dispositivo más compacto. Todo lo demás es igual al paso anterior.

Paso 7: Construyamos Tiny House

Es un buen hábito mantener el polvo alejado del personal óptico, por lo que nuestro dispositivo necesita una carcasa hermética. Tenía una caja Hammond 7x4x2 por ahí, así que la puse en marcha. Desde que determinamos la configuración óptica y la trayectoria del haz, podemos marcar y cortar la ventana. Luego, obtenga una pieza cuadrada de acrílico transparente y péguela en su lugar. Luego, taladre un orificio más para el conector de alimentación, péguelo, conéctelo a la placa y listo.

Paso 8: bien hecho

No está mal, no está mal, pero agregaría algo picante.

… ¡¡¡Placa frontal de aluminio y tecnología militar secreta de transferencia de tóner térmico !!! Eso hace una gran diferencia. Ahora estoy feliz.

Paso 9: Laser Spirograph V2 completado

Nueva versión del espirógrafo láser basado en PIC. Para hacer que el dispositivo sea más compacto, modifiqué el diseño agregando un espejo más. Ahora los componentes ópticos ocupan menos área y todas las piezas se pueden instalar en una caja de proyecto Hammond estándar de 4 "x 4" x 2,5 ". La placa frontal de aluminio y la iluminación de fondo son opcionales.