Alfanumeriska laser projektor med arduino

Intro

Tanken var att göra en liten, billig och mycket bärbar (batteridriven) alfanumeriska hög effekt laser projektor. Detta skulle vara en enhet som du kan använda för att projektera ett meddelande på avlägsna mål. Det inte visar sig vara värt mödan och kostnad med lasrar gör kicken project, inklusive att få laser produktcertifiering var också mycket... men det var kul som DIY. De flesta av hårdvaran kom till liv med hjälp av grundläggande mät- och utrustning som jag hade hemma förutom oscilloskopet som jag var tvungen att låna. I de flesta fall är några handverktyg, låg hastighet oscilloskop, strömförsörjning och DMMs allt du behöver för att få det att hända... och en lödkolv. Projektorn visar en rullning meddelande i vissa avlägsna mål. Beroende på den valda lasereffekt och/eller projicerad bildstorlek, kan meddelandet även skrivas på lågt hängande moln på natten... väl teoretiskt åtminstone. Varför alfanumeriska? Laser projektorer som är populära i klubbar eller laser visar använda galvos (galvonometer som manöverdon snarare än mätning) eller snabbt två speglar skanning enheter. Spegel X galvo och spegla Y galvo motsvarar X- och Y skanningar. Detta gör att skannern att rita någon 2D-bild på skärmen. Problemet med galvos är mycket arbetskrävande att bygga och kräver komplexa kontroll. Från hyllan är galvos vanligen stora och mycket dyrt för enkel bärbar projektor. Även är snabb galvos makt hungriga enheter som blir oöverkomliga när drift från handhållna batteriet. Jag tänkte på det som en overkill om du är enda utstickande alfa numeriska tecken på skärmen - en enkel tweet eller textmeddelande. Om det är allt du behöver Visa, kan en enklare strategi användas. Roterande fasta speglar justeras vart på något annorlunda vinkel i förhållande till beräknade ytan kan skapa horisontella bild på skärmen som är tillräckligt för att Visa siffror eller bokstäver. Du behöver inte så mycket kraft att köra motorn så du behov till springa två galvos och kostar mycket mindre.

Begränsningar
Uppenbara nackdelen med scanning speglar strategi är den låga vertikal upplösningen eftersom det definieras av antal diskreta speglar. Men återigen, för alfa numeriska prognoser hög upplösning är inte kritisk. Den andra inte så uppenbart är totala reflekterade kraften i en stråle. Intensiteten i den ritade bilden produceras av spinning speglar kommer att vara samma oavsett om bilden är en enda prick eller en solid rektangel. Speglarna roterande vid en konstant hastighet och laser är pulsade i rätt ögonblick. Till skillnad från galvos har laserstrålen "vänta" tills roterande speglar komma till rätt vinkel för att få till rätt plats blinka igen. Denna vänteperioden fungerar som ett slags intermittens av laser som i sin tur begränsar intensiteten hos den reflekterade bilden. Däremot tvinga galvos balken att spåra och spåra endast upplysta del av bilden utan att slösa tid avsökningen genom områden av projektionen inte är relevanta för bilden. Om bilden är liten (t.ex. enda dot) alla laser makten är koncentrerad på den pricken. När bilden blir större intensitet minskar proportionellt (förutsatt att lasereffekt ändras inte). Med scanning speglar kommer intensiteten av pricken fortfarande vara en bråkdel av den totala beam power som definieras av intermittensen (varaktighet av laser påslagen för att rita en prick dividerat med den tid det tar för att göra en enda revolution). Upplevd ljusstyrka en singel eller matris med prickar kommer alltså samma till betraktaren. För att vara mer tekniskt korrekt, laser projektion är inte typ rasterbild, det finns ingen "pixlar" eller prickar men de är snarare små ljus vektorer eftersom kontrollerande spegeln ständigt flyttar balken så teoretiskt du kan inte har verkligen en perfekt prick (en pixel). Men jag ska ringa dem pixlar från nu är på något sätt de mer bekanta.

Detaljer om design