13 Observera MIDI Laser harpa (1 / 6 steg)
Steg 1: Översikt och generera laser strängar
Denna laser harpa har tretton strängar. För att generera dessa strängar, flyttas en laserstråle till tretton olika position (för tretton olika strängar/notes) genom att flytta en spegel galvanometer. Den spegel galvanometer, eller galvo för korta, är en spegel som kan flytta snabbt till olika positioner beroende på en styrspänningen som skickas till den. I slutet av varje laser beam är ett fotomotstånd som används för att upptäcka om en balk är blockerad (märkt P0 - P12 i schematiskt och visas som svarta punkter i diagrammet). När detta upptäcks, spelas en anteckning. Jag behövde också laserstrålen ska stängas av när du flyttar positioner så att det verkade som om det fanns tretton olika positioner och inte en oavbruten ström av ljus.
Här visas en schematisk av all elektronik som används i projektet. För att generera de signaler som används för att flytta galvo, använde jag en Arduino mikrokontroller. Jag behövde en analog utgång som var tillräckligt snabbt för att flytta galvo (och laserstrålen) så att det verkade som det fanns verkligen tretton olika balkar och inte en enda stråle flyttas till olika positioner. Analog utgång för Arudino är PWM och är inte snabb nog, så jag konstruerade en 4-bitars R2R digital till analog omvandlare (DAC). Den digitala utgången av stift 8-11 i Arduino ökas tretton gånger (för de tretton positionerna), och DAC genereras en analog spänning mellan 0 och 4V. Galvo jag köpte på ebay hade en kontroll spänning på +/-10V, så jag var tvungen att bygga förstärkare om du vill justera signalen för det utbud av spänningar. Signalen var inledningsvis förstärks med inverterad förstärkare (G = 2,5) och sprang genom en differential förstärkare att få en analog spänning från runt -7 till 7 volt för galvo. Jag utnyttja inte hela sortimentet av galvo på grund av begränsad vinst från förstärkare jag använde.
Laserdiod synkroniserades med galvo använda TTL pulser genereras av Arduino. Det var på när placerad vid ett fotomotstånd, och sedan vände OFF när du flyttar till nästa anteckning.