نقل الليزر مع الأردوينو: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

كان هذا المشروع لعالم BT Young في عام 2019.

كنت مسؤولاً عن "نموذج العرض التوضيحي".

كان العرض عبارة عن جهازي ليزر يتحكم فيهما اردوينو ويومضان لإرسال إشارة إلى اردوينو آخر على مسافة ما. تم اختباره للعمل حتى 100 متر ، وكان التركيز على الليزر وتوجيهه يمثل ألمًا كبيرًا في المؤخرة. حسبنا مسافة نظرية قصوى (بافتراض وجود ليزر موازٍ جدًا) لآلاف الكيلومترات.

فخور جدًا بأنني حصلت عليه للعمل. لقد أجرى بعض السياسيين والأساتذة مقابلات معنا ووصلنا إلى الصحف المحلية والتلفزيون في دبلن. لقد تم تغريدنا حتى بواسطة محاضر في DCU !!!

من حيث الجوائز ، حصلنا على "إشادة عالية".

اللوازم

بالنسبة لجهاز الإرسال التوضيحي الذي استخدمته:

استنساخ اردوينو أونو

مصدر طاقة لأشعة الليزر. تم تشغيل اردوينو من جهاز كمبيوتر محمول.

2x ليزر أخضر عالي الطاقة

مرحلات للتحكم في أشعة الليزر (لم يكن لدينا أي ترانزستورات أو أي شيء آخر)

شاشة LCD كبيرة مع حقيبة ظهر I2C لعرض النص وما إلى ذلك.

2x LEDs لتومض في نفس الوقت مثل الليزر ، واحد أخضر وآخر أحمر (غالبًا للتأثير ولكن أيضًا لتصحيح الأخطاء) تميل الأضواء الوامضة إلى جذب الناس وجعلها تبدو أكثر برودة.

بالنسبة لجهاز الاستقبال استخدمنا:

استنساخ اردوينو أونو

2x الثنائيات الضوئية

مقاومات متنوعة لضبط الحساسية

2x LEDs لإظهار الإشارة القادمة للتصحيح واستكشاف الأخطاء وإصلاحها. أيضًا للتأثير كما هو الحال مع جهاز الإرسال.

شاشة LCD لعرض الإرسالات المستلمة

مفتاح لإعادة ضبط اردوينو

الخطوة 1: الخطوة الأولى: التجميع

تم تجميع كل شيء كما هو موضح في المخططات.

تم استخدام زوج واحد من الليزر والديوود الضوئي للبيانات ، والآخر كان للساعة. من الممكن استخدام ليزر واحد فقط لكليهما ، لكنني لم أكن أعرف ذلك في ذلك الوقت.

قمنا بعمل بعض الحالات المؤقتة لوحدات الإرسال والاستقبال من Lego للعرض التقديمي.

للتأكد من أنه من الواضح أنه لا يوجد اتصال سلكي بين الجهازين ، تم استخدام مصدر طاقة منفصل لكل منهما. تم تشغيل الليزرين ، اللذان لهما جهدان مختلفان ، بشكل منفصل بواسطة ثؤلول الجدار ومنظم الجهد. أعلم أن استخدام المرحلات ليس مثاليًا لأنه يحد من معدل الإرسال ، ولكن هذا كل ما كان علينا تسليمه في ذلك الوقت.

الخطوة 2: الكود

الكود هو ما استغرق وقتًا أطول لأنه لم يكن لدي الكثير من الخبرة قبل محاولة هذا المشروع.

الكود الخاص بي متاح على جيثب الخاص بي

الخطوة 3: الاختبار

إذا كنت ستفعل هذا بنفسك ، فستحتاج إلى اختباره.

لقد فعلت ذلك عن طريق تسجيل مخرجات أحد ثنائيات الصور ولصق النتائج في جدول بيانات.

من هناك ، قمت بتعديل قيمة المقاومات على جهاز الاستقبال حتى يتم تحديد الرسم البياني الناتج قدر الإمكان. ثم كانت السرعة هي الهدف التالي. كلما ومض الليزر بشكل أسرع ، قل سطوعه ، وبالتالي قلت جودة الإشارة. كنا مقيدين بالمرحلات إلى 60 هرتز أو نحو ذلك ، لكننا ندير سرعات تصل إلى 50 بت في الثانية (كل حرف هو 1 بايت ، حوالي 6 أحرف كل ثانية) مع أشعة الليزر الأكثر قوة التي لدينا ومع الصمامات الضوئية التي تم تعيينها لتكون أكثر حساسية. أي أكثر من ذلك وبدأت المرحلات في فقدان دورات الساعة.

الخطوة 4: المنتج النهائي

عملت مثل السحر في كل مرة تقريبًا ، خاصةً على المساحة القصيرة المتاحة في جناحنا.

وجدنا أن الأضواء الوامضة والأسلاك والشاشات وما إلى ذلك جذبت الحشود بشكل رائع.