作者简介:张皓,信仰基督教,28岁.,成立了荷花工作室,目前专研于各种机器人与发明创造.  

视频欣赏:http://www.robotsky.com/ShiP/2008-05-23/12115049263254.html 

 激光投影器是一项很好的DIY. LEM Home Built Laser Projector参考旧的资料文献自制了一台激光投影器. hubert Build XY laser scanner使用低成本喇叭音圈作现成的振镜,但效果欠加.

     研究之后,我便开始制作自己的 投影器,难度比预想的困难,感谢上帝,经过不断的祷告和日以继夜的研究,目前 已有成就.

 

"振镜马达(Galvo)" ,也可称"电流计马达","摆动马达",是这个装置的核心硬件,原理类似于指针式万用表, 线圈磁场控制磁铁高速振动.

我将缝线针固定在透明有机玻璃上,针尖顶着磁铁两侧,依靠"针尖效应"使摩擦转矩降低到最低,但为防止伤人,针尖头稍磨圆.

 

 

传感器检测:

ELM用电容传感器检测转子角度,我用光电传感方式,磁铁背后粘一铝片,挡在光电对管中间,调整红外接收管在线性放大区,转角即可由铝片遮光量多少近似检出.

 

线圈的绕制:

线圈是拆卸旧脱排电机绕制成.应该说,圈数越多,磁力越大越好,但圈数到达一定程度就很难捞到好处,根据物理方程s=at2/2,在相同振幅情况下,振频要想提高一倍,就要多绕4倍于原线圈.

 

 

 

 振镜系统最重要电路 是PID控制部分.传感器信号经过基准与比例(振幅)调整后与目标值相减,后由IC4的搭建的双向可控电流源反馈给线圈.

值得一提的是微分电路,检测到的是位置信号,位置信号微分既是速度,后负反馈到输出以限制振镜的最高速度,振镜平稳运动.

目前的振镜电路(大图:http://www.robotsky.com/d/file/XiangM/2008-05-23/fe82370a1a5a6e0a0d98bb7ff5125e20.gif

 

主控制电路(大图:http://www.robotsky.com/d/file/XiangM/2008-05-23/6ea66982e86160b16a508a17f1880cd9.gif

电源部分:

电源电路power supply

555电荷泵的-5V和LM317稳压+6V电压,提供给LM324N模拟运算.LM324N电压范围在Vcc-1.5~0V.实际上输出端如有上拉电流最低0.65V.

电路中LM324N正极都接6V,负极接-5v.

 

 

串口通讯:

传输到AVR格式为四字节,格式如下

BYTE0:

起始位&HF6

BYTE1:

X目标坐标

BYTE2:

Y目标坐标

 BYTE3:

发送命令

 

发送命令BYTE3的格式:

bit5 bit6 bit7
保留

 

 

 

bit4

激光开关
0 开
1 关

 

bit3

暂停一会儿
0 不暂停
1 暂停

 

bit2 bit1 bit0

选择ADC通道
000 ADC0
001 ADC1
010 ADC2

 

点击查看大图

 

界面操作说明

左上角:切换涂鸦方式(paint)或者方程曲线(program)方式输出,方程曲线有变幻线1、2、3,金字塔,双重螺旋几种.

中上:图画显示与涂鸦区

下方:启动、停止按钮.

右边中:延时拖动条,在图画不失真情况下,数值越小越好,克服闪烁.