Projecteur laser pas cher

Avantages du projecteur :

• Le balayage est effectué à l'aide de miroirs en X et Y.
  
• Moteur pas à pas 2x 35 mm avec pas de 0,9 degrés - 400 pas/tour. - 5 V.
  
• Calibrage automatique du miroir.
  
• Télécommande (via Bluetooth en option).
  
• Mode automatique.
  
• Application de contrôle à distance avec interface graphique.
  
• Open source.

Les projecteurs laser peuvent être divisés en deux catégories principales. Soit ils utilisent un verre/une feuille de diffraction pour projeter le motif, soit ils disposent d'un système qui déplace le faisceau laser dans les directions XY, c'est-à-dire le balayage classique des téléviseurs CRT. La deuxième option présente toujours de grands avantages car vous pouvez programmer le motif qui sera projeté. Alors que dans le premier cas le faisceau laser projette une image statique, dans le second le laser est toujours constitué d'un seul faisceau qui se déplace très rapidement, dessinant ainsi l'image. Si le faisceau laser se déplace très rapidement, alors nous percevons l'image comme un tout.Généralement, ce balayage est effectué à l'aide de deux miroirs perpendiculaires, chacun étant capable de déplacer le faisceau laser le long de son propre axe. En combinant, nous pourrons placer la poutre où nous le souhaitons.

Les projecteurs professionnels utilisent généralement des scanners galvanométriques. Ils peuvent positionner le faisceau laser vers 60 000 emplacements différents en 1 seconde. Cela crée une projection vraiment fluide sans effet stroboscopique. Cependant, ces projecteurs sont très chers. J'ai utilisé des moteurs pas à pas dans mon projecteur. Bien sûr, ils ne sont pas aussi rapides, mais ils sont bon marché.

Le laser dessine le motif en tournant le long des lignes encore et encore à une vitesse très élevée. Parfois, un modèle comporte plusieurs parties qui ne sont pas liées les unes aux autres. Dans ce cas, chaque lettre est séparée, cependant, lorsque le laser passe d'une lettre à l'autre, il crée une ligne indésirable. Ce problème peut être résolu en éteignant le laser pendant une courte période. L’idée est que le laser passe de l’un à l’autre. Cela se fait à l'aide d'une unité de contrôle à grande vitesse qui doit être synchronisée avec le système de numérisation.
Pour faire simple, les moteurs pas à pas tournent à une vitesse de synchronisation donnée, traversant toute la zone de projection. Et le laser s'éteint et s'allume alternativement, projetant les zones souhaitées.

Dans la liste ci-dessous, vous trouverez les composants que j'ai utilisés et des liens vers le magasin où je les ai achetés.

• Arduino Uno- AliExpress
  
• Bouclier moteur Adafruit V2- AliExpress
  
• Module laser vert - AliExpress
  
• 2x moteur pas à pas 35mm 0,9° - 400 pas/tr. - 5 V - AliExpress
  
• Diode électro-luminescente 3 pièces - AliExpress
  
• Module série Bluetooth HC-06 - AliExpress
  
• Photodiode- AliExpress
  
• Transistor BC547B - AliExpress
  
• Résistance variable 2K deux pièces - AliExpress
  
• Changer - AliExpress
  

Et puis quelques matériaux et outils dont vous aurez besoin.

• Le miroir est bidirectionnel (le meilleur miroir métallique, tel qu'un disque dur).
  
• Tôle d'aluminium (ou fer).
  
• Colle chaude.
  
• Fils.
  
• Pinces.
  
• Percer.
  
• Boîte de distribution.
  

Assemblage du projecteur

Commençons par assembler le « cœur » de notre projecteur : le côté du balayage du faisceau. Pour ce faire, nous devons utiliser des ciseaux métalliques pour découper un support en forme de « L » pour moteurs pas à pas dans une feuille d'aluminium (ou dans de l'étain).
Nous perçons un trou et installons des moteurs pas à pas. Les moteurs pas à pas doivent être strictement perpendiculaires, mais décalés en hauteur.

Nous fabriquons des miroirs.

Pour créer des éléments miroir, nous devons extraire un disque d'un disque dur cassé. Pourquoi pas un simple miroir ? - tu demandes. Un simple miroir ne fonctionnera pas, car il n'est reflété que d'un côté et, comme vous vous en souvenez probablement, les miroirs du projecteur tournent en cercle. Vous pouvez également utiliser des disques laser ordinaires, mais ils ne réfléchissent pas aussi bien et une partie de la luminosité sera perdue.
Le disque dur doit être coupé, de préférence avec une meuleuse.
Nous collons les miroirs obtenus avec de la colle chaude sur les moteurs pas à pas.

Électronique

Le projecteur est contrôlé par un Arduino Uno et un pilote de moteur pas à pas de la même société. Le contrôle s'effectue via Bluetooth, mais il peut également se faire directement via un adaptateur UART.
Pour ceux qui ont travaillé au moins une fois avec Arduino, je pense qu'il n'est pas nécessaire d'expliquer comment connecter quoi, mais pour ceux qui n'ont pas travaillé, je n'en vois pas l'intérêt.
La diode laser est également alimentée via un Arduino avec réglage de la luminosité. De plus, je vais vous montrer où la photodiode est connectée. Cette photodiode est nécessaire pour le calibrage initial du projecteur.Il est installé perpendiculairement au moteur supérieur, faites attention au trou au dessus du moteur inférieur.

Étalonnage

Après avoir tout assemblé et débogué, vous devez calibrer le projecteur. Pour ce faire, nous utiliserons une photodiode placée dans un trou sur l'axe central directement au-dessus du moteur pas à pas de l'axe X. Pour obtenir des mesures plus précises, un circuit à résistance variable était nécessaire. Lors de l'étalonnage, nous lisons les valeurs de la photodiode et lorsque la valeur dépasse une certaine valeur (le laser éclaire directement celle-ci), les moteurs s'arrêtent et reviennent à leur position d'origine.
Code, programmes d'étalonnage.

pseudo-code pour l'étalonnage
// 1 pas = 0,9° / 400 pas = 360° = rotation complète
laserOn();
pour (int a=0; a<=400; a++) {
pour (int b=0; b<=400; b++) {
photodiodeValue = readValue();
si (photodiodeValue >= photodiodeThreshold) {
laserOff();
rentrer à la maison();
}
étapeY(1,1);
}
étapeX(1,1);
}
laserOff();
sans succès ();

L'assemblage final

L'ensemble du projecteur a été placé dans une boîte de jonction en plastique et serré avec des vis. Le projecteur est portable, il suffit de brancher la source d’alimentation, d’appuyer sur l’interrupteur et vous obtenez votre propre spectacle laser.

Application de contrôle laser

L'application de contrôle a été créée en C# et vous permet de basculer entre les modèles, d'ajuster la vitesse et de voir les actions en cours.

Programme et code similaire avec firmware

Vous pouvez le télécharger ici.
Assurez-vous que .NET Framework 4.5.2 est installé sur votre ordinateur, ce qui est requis pour exécuter l'application.

Vidéo du projecteur en fonctionnement

Article original en anglais