CHEAP PROJETOR A LASER

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Benefícios do projetor:

A digitalização é feita usando espelhos ao longo de X e Y.
2x motor de passo de 35 mm com incrementos de 0,9 grau - 400 passos / rot. - 5 V.
Calibração automática de espelhos.
Controle remoto (via bluetooth opcional).
Modo automático
Aplicativo de controle remoto da GUI.
Código aberto.

Os projetores a laser podem ser divididos em duas categorias principais. Ou eles usam vidro / folha de difração para projetar a imagem, ou têm um sistema que move o feixe de laser nas direções do eixo XY, ou seja, uma varredura clássica, como nas televisões com um cinescópio. A segunda opção sempre tem grandes vantagens, porque você pode programar o modelo a ser projetado. Enquanto no primeiro caso o raio laser projeta uma imagem estática, no segundo o laser ainda consiste em um raio, que se move muito rapidamente, desenhando a imagem. Se o raio laser se move muito rápido, percebemos a imagem como um todo. Normalmente, essa varredura é feita usando dois espelhos perpendiculares, cada um dos quais é capaz de mover o feixe de laser ao longo de seu eixo. Ao combinar, poderemos posicionar a viga onde quisermos.

Projetores profissionais geralmente usam scanners galvanométricos. Eles podem posicionar o feixe de laser em 60.000 locais diferentes em 1 segundo. Isso cria uma projeção realmente suave sem um efeito estroboscópico. No entanto, esses projetores são muito caros. Eu usei motores de passo no meu projetor. Eles, é claro, não são tão rápidos, mas baratos.
O laser desenha um padrão, girando ao longo das linhas repetidas vezes a uma velocidade muito alta. Às vezes, existem várias partes de um modelo que não são relacionadas entre si. Nesse caso, cada letra é separada; no entanto, quando o laser se move de uma letra para outra, ele cria uma linha indesejada. Isso é decidido desligando o laser por um curto período. A ideia é que o laser mude ao passar de um para outro. Isso é feito usando uma unidade de controle de alta velocidade, que deve ser sincronizada com o sistema de digitalização.
Simplificando, os motores de passo giram a uma determinada velocidade de sincronização, passando por toda a área de projeção. E o laser desliga e liga alternadamente, projetando a área desejada.
Na lista abaixo, você encontra os componentes que usei e os links para a loja onde os comprei.

Arduino Uno - AliExpress
Adafruit Motor Shield V2 - AliExpress
Módulo laser verde - AliExpress
2x motor deslizante de 35 mm 0,9 ° - 400 passos / rot. - 5 V - AliExpress
LED 3 peças - AliExpress
Módulo serial HC-06 Bluetooth - AliExpress
Fotodiodo - AliExpress
Transistor BC547B - AliExpress
Resistor Variável 2K Duas Peças - AliExpress
Switch - AliExpress

E então alguns materiais e ferramentas que você precisará.

O espelho é de dupla face (o melhor espelho de metal, como o HDD).
Chapa de alumínio (ou ferro).
Cola quente.
Fios.
Alicates
Broca
Caixa de distribuição.

Montagem do projetor

Vamos começar a coletar o "coração" do nosso projetor - o lado da varredura do feixe. Para fazer isso, precisamos usar uma tesoura de metal para cortar um rack em forma de "L" para motores de passo de folha de alumínio (pode ser feito de estanho).
Fazemos um furo e instalamos motores de passo. Os motores de passo devem ser estritamente perpendiculares, mas com altura deslocada.

Nós fazemos espelhos.

Para criar elementos de espelho, precisamos pegar um disco de um disco rígido quebrado. Por que não um espelho simples? - você pergunta. Um espelho simples não funcionará, pois é espelho apenas de um lado e, como você provavelmente se lembra, os espelhos no projetor giram em círculo. Você pode usar discos a laser comuns, mas eles não refletem muito bem e parte do brilho neles será perdida.
O disco do disco rígido deve ser cortado, de preferência um moedor.
Os espelhos resultantes são colados com cola quente aos motores de passo.

Eletrônicos

O projetor é controlado pelo Arduino Uno mais o driver do motor de passo da mesma empresa. O gerenciamento é via bluetooth, mas você também pode diretamente através do adaptador uart.
Para aqueles que trabalharam com o Arduino pelo menos uma vez, acho que não vale a pena explicar como se conectar, mas para aqueles que não trabalharam, não entendi o motivo.
O diodo laser também é alimentado via arduino com controle de brilho. Além disso, mostrarei onde o foto diodo está conectado. Este foto diodo é necessário para a calibração inicial do projetor. Ele é instalado perpendicularmente ao motor superior, preste atenção ao orifício acima do motor inferior.

Calibração

Depois de concluir a depuração, é necessário calibrar o projetor. Para isso, usaremos um fotodiodo colocado em um orifício no eixo central diretamente acima do motor de passo do eixo X. Para obter medições mais precisas, foi necessário um circuito com um resistor variável. Durante a calibração, lemos os valores do fotodiodo e, quando o valor excede um determinado valor (o laser brilha diretamente nele), os motores param e retornam à sua posição original.
Código, programas de calibração.

pseudo-código para calibração // 1 passo = 0,9 ° / 400 passos = 360 ° = rotação total laserOn (); for (int a = 0; a <= 400; a ++) {for (int b = 0; b = photodiodeThreshold) {laserOff (); returnHome (); } etapaY (1,1); } passoX (1,1); laserOff (); sem êxito ();

Montagem final

Todo o projetor foi colocado em uma caixa de junção de plástico e apertado com parafusos. O projetor acabou sendo portátil, basta conectar a fonte de alimentação, alternar o interruptor e você terá seu próprio show a laser.