שידור לייזר עם Arduinos: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

פרויקט זה נועד עבור המדען הצעיר BT בשנת 2019.

הייתי אחראי על "מודל ההפגנה".

ההפגנה הייתה שני לייזרים הנשלטים על ידי ארדואינו המהבהבים כדי לשלוח אות לארדואינו אחר במרחק מה משם. הוא נבדק לעבודה עד 100 מ ', מעבר להתמקדות ולכוון הלייזרים היה כאב גדול בתחת. חישבנו מרחק מקסימלי תיאורטי (בהנחה של לייזר מקולקל מאוד) של כאלפי ק מ.

די גאה שהצלחתי לעבוד. התראייננו לכמה פוליטיקאים ופרופסורים ואף הגענו לעיתונים המקומיים ולטלוויזיה בדבלין. אפילו צייצו אותנו על ידי מרצה ב- DCU !!!

מבחינת פרסים, זכינו ב"שבח רב ".

אספקה

למשדר ההדגמה השתמשתי ב:

שיבוט אונו ארדואינו

ספק כוח לייזרים. הארדואינו הופעל ממחשב נייד.

2x לייזרים ירוקים בעלי הספק גבוה

ממסרים לשליטה בלייזרים (לא היו לנו שום MOSFETS או משהו)

מסך LCD גדול עם תרמיל I2C להצגת הטקסט וכו '.

2x נוריות מהבהבות במקביל ללייזר, אחת ירוקה ואחת אדומה (בעיקר לאפקט אך גם לניפוי באגים) נורות מהבהבות נוטות למשוך אנשים ולגרום לה להיראות קריר יותר.

עבור המקלט שהשתמשנו בו:

שיבוט אונו ארדואינו

2x פוטודיודות

נגדים שונים כדי לכוון את הרגישות

2x נוריות LED להראות איזה אות נכנס לאיתור באגים ופתרון בעיות. גם לאפקט כמו עם המשדר.

מסך LCD להצגת שידורים שהתקבלו

מתג לאיפוס הארדואינו

שלב 1: שלב ראשון: הרכבה

הכל הורכב כפי שמוצג בתרשימים.

זוג לייזר ופוטודיודה אחד שימש לנתונים, השני היה לשעון. אפשר להשתמש בלייזר אחד לשניהם, אך לא ידעתי זאת בזמנו.

יצרנו מספר מקרים מאולתרים עבור מודולי המשדר והמקלט מתוך לגו להצגה.

כדי להבטיח כי ברור כי אין חיבור קווי בין שני המכשירים נעשה שימוש באספקת חשמל נפרדת לכל אחד. שני הלייזרים, בעלי מתח שונה, הופעלו בנפרד על ידי יבלת קיר ומווסת מתח. אני יודע שהשימוש בממסרים אינו אידיאלי מכיוון שהוא מגביל את קצב השידור, אבל זה כל מה שהיינו צריכים למסור באותו זמן.

שלב 2: קוד

הקוד הוא מה שלקח הכי הרבה זמן מכיוון שלא היה לי יותר מדי ניסיון לפני שניסיתי את הפרויקט הזה.

הקוד שלי זמין ב- github שלי

שלב 3: בדיקה

אם אתה רוצה להכין את זה בעצמך, יהיה עליך לבדוק זאת.

עשיתי זאת על ידי רישום הפלט של אחת מדיודות הצילום והדבקת התוצאות בגיליון אלקטרוני.

משם שיפרתי את ערך הנגדים במקלט עד שהגרף שהוצא היה מוגדר ככל האפשר. מהירות הייתה אז המטרה הבאה. ככל שהבהב הלייזר מהיר יותר, כך הבהירות פחותה, ולכן איכות האות פחותה. היינו מוגבלים על ידי הממסרים ל -60 הרץ בערך, אך ניהלנו מהירות של עד 50 סיביות לשנייה (כל תו הוא 1 בתים, בערך 6 אותיות בכל שנייה) עם הלייזרים החזקים יותר שהיו לנו ועם הפוטודיודות שהוגדרו להיות רגישות יותר. יותר מזה והממסרים החלו לפספס מחזורי שעון.

שלב 4: מוצר סופי

זה עבד כמו קסם כמעט בכל פעם, במיוחד על שטח הקצר הזמין בדוכן שלנו.

גילינו שהאורות המהבהבים, החוטים, המסכים וכו 'משכו קהל די יפה.