একটি যন্ত্রের হার্ট (একটি লেজার মাইক্রো-প্রজেক্টর): 8 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

এই নির্দেশযোগ্য একটি পূর্ববর্তী পরীক্ষার আধ্যাত্মিক উত্তরাধিকারী যেখানে আমি 3D মুদ্রিত অংশ এবং সোলেনয়েড থেকে একটি দ্বৈত-অক্ষ মিরর লেজার স্টিয়ারিং সমাবেশ তৈরি করেছি।

এবার আমি ছোট হতে চেয়েছিলাম এবং আমি একটি অনলাইন বৈজ্ঞানিক উদ্বৃত্ত আউটলেট থেকে কিছু বাণিজ্যিকভাবে তৈরি লেজার স্টিয়ারিং মডিউল খুঁজে পাওয়ার জন্য যথেষ্ট ভাগ্যবান ছিলাম। আমার নকশা একটি ডালেকের অনুরূপ হতে শুরু করে, তাই আমি ধারণাটি নিয়ে দৌড়ে গেলাম এবং একটি দুই ইঞ্চি উচ্চ ডালেক-অনুপ্রাণিত বট তৈরি করলাম যা আপনাকে লেজার গুলি করে।

কিন্তু এটি আপনাকে নির্মূল করার চেষ্টা করছে না-এটি কেবল তার ইলেক্ট্রো-মেকানিক্যাল হৃদয় থেকে আপনাকে কিছু ভালবাসা পাঠাচ্ছে!

আপনি যদি এই প্রকল্পটি পছন্দ করেন, অনুগ্রহ করে অপটিক্স প্রতিযোগিতায় এটির জন্য ভোট দিন!:)

ধাপ 1: টেক্সাস রাজ্য থেকে কিছু ছোট

মেশিনের হার্ট হল টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টের একটি TALP1000B মডিউল, যা "ডুয়েল-অক্ষ এনালগ MEMS পয়েন্টিং মিরর" হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে। এটি বেশ মুখরোচক, তাই আসুন আমরা এটি ভেঙে ফেলি:

• দ্বৈত-অক্ষ: এর মানে হল যে ডিভাইসটি অনুভূমিক এবং উল্লম্ব অক্ষের মধ্যে কাত হতে পারে।
• এনালগ: একটি অক্ষ বরাবর কাত একটি এনালগ ভোল্টেজ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা -5 থেকে 5 ভোল্টের মধ্যে পরিবর্তিত হয়।
• মেমস: এর অর্থ মাইক্রো ইলেকট্রিক্যাল মেকানিক্যাল সিস্টেম এবং এর অর্থ এটি খুব ছোট!
• পয়েন্টিং আয়না: ডিভাইসের কেন্দ্রে গিম্বালের উপর একটি আয়না থাকে; আয়না প্রতিটি দিকে কয়েক ডিগ্রী নির্দেশ করা যেতে পারে, এটি কয়েক ডিগ্রী একটি শঙ্কু মধ্যে লেজার সরাসরি যে কোন জায়গায় অনুমতি দেয়।

ডেটশীটের মাধ্যমে দ্রুত ব্রাউজ করলে দেখা যায় যে এটি একটি অত্যাধুনিক অংশ। চারটি স্টিয়ারিং কয়েল ছাড়াও, একটি হালকা এমিটার, চারটি অবস্থান সেন্সর এবং একটি তাপমাত্রা সেন্সর রয়েছে। যদিও আমরা সেন্সর ব্যবহার করব না, পরবর্তীতে আমি একটি ক্ষতিগ্রস্ত TALP1000B এর কিছু চমত্কার ছবি শেয়ার করব।

TALP1000B বন্ধ করা হয়েছে, কিন্তু আপনি এটি খুঁজে পাচ্ছেন না, আপনি আমার আগের নির্দেশনা অনুযায়ী আমি যে পরিকল্পনাগুলি সেট করেছি তা ব্যবহার করে আপনি অনেক বড় লেজার পয়েন্টিং মিরর তৈরি করতে পারেন: নীতিগুলি ঠিক একই, কিন্তু আপনাকে একটি জীবন গড়ে তুলতে হবে -আকারের ডালেক এটির জন্য!

ধাপ 2: উপকরণ বিল

এই প্রকল্পের জন্য উপকরণের বিল নিম্নরূপ:

• একটি টেক্সাস যন্ত্র TALP1000B (বন্ধ)
• একজন আরডুইনো ন্যানো
• একটি স্পার্কফান মোটর ড্রাইভার - দ্বৈত TB6612FNG (হেডার সহ)
• একটি রুটিবোর্ড
• একটি ট্রিমপট (1kOhms)
• চার 2.54 মিমি থেকে 2 মিমি জাম্পার তার
• 0.1 "(2.54 মিমি) হেডার
• 3 ডি প্রিন্টার এবং ফিলামেন্ট
• লাল লেজার পয়েন্টার

TALPB মডিউল খুঁজে পাওয়া সবচেয়ে কঠিন। আমি ভাগ্যবান হয়েছি এবং একটি বৈজ্ঞানিক উদ্বৃত্ত আউটলেটে কয়েকটি সংগ্রহ করেছি।

আপনি এখনও অতিরিক্ত মূল্যে অনলাইনে একটি TALPB খুঁজে পেতে পারেন, কিন্তু আমি নিম্নলিখিত কারণে তাদের উপর বেশি অর্থ ব্যয় করার পরামর্শ দিচ্ছি না:

• এগুলি হাস্যকরভাবে ভঙ্গুর, আপনি যদি কিছু ভাঙেন তবে আপনার বেশ কয়েকটি প্রয়োজন হতে পারে।
• তাদের 100Hz এর লো-ইশ রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে, যার অর্থ আপনি ঝাঁকুনি-মুক্ত লেজার শোগুলির জন্য এগুলি দ্রুত চালাতে পারবেন না।
• তাদের একটি সোনার ধাতুপট্টাবৃত পৃষ্ঠ রয়েছে, যার অর্থ এটি কেবল লাল লেজারকেই প্রতিফলিত করে। এটি দৃ -়তার জন্য গ্লো-ইন-দ্য-ডার্ক স্ক্রিন সহ সুপার-উজ্জ্বল সবুজ লেজার বা ভায়োলেট লেজার ব্যবহার করে না।
• যদিও এই অংশগুলির অবস্থান সেন্সর আছে, আমি মনে করি না যে একটি Arduino দ্রুত গতিতে তাদের অবস্থানগত প্রতিক্রিয়াগুলির সাথে চালানোর জন্য যথেষ্ট।

আমার মতামত হল যে এই অংশগুলি অবিশ্বাস্যভাবে ছোট এবং নির্ভুল হলেও, তারা শখের প্রকল্পগুলির জন্য যথেষ্ট ব্যবহারিক বলে মনে হয় না। আমি দেখতে চাই যে কমিউনিটি আরও ভাল DIY ডিজাইন নিয়ে এসেছে!

ধাপ 3: দেহ তৈরি করা

আমি শরীরকে OpenSCAD এ মডেল করেছি এবং 3D এটি প্রিন্ট করেছি। এটি একটি ছাঁটা শঙ্কু যার শীর্ষে একটি খোলন, TALB1000P মডিউল forোকানোর জন্য পিছনে একটি স্লট এবং সামনে একটি বড় ফাঁকযুক্ত আলো-গর্ত।

আপনি উপরে থেকে একটি লেজার জ্বালান এবং এটি সামনের দিকে প্রতিফলিত হয়। এই থ্রিডি প্রিন্টেড বডি শুধু দেখতেই শীতল নয়, বরং এটি কার্যকরীও। এটি সবকিছু একত্রিত রাখে এবং হাস্যকরভাবে ভঙ্গুর TALB1000P মডিউল রাখে। আমি প্রারম্ভিক প্রোটোটাইপ ফেলে একটি TALB1000P মডিউল নষ্ট করার পরে আমি সহজেই ধরার জন্য রিজ এবং বাধা যুক্ত করেছি।

ধাপ 4: হৃদয় ভাঙার অনেক উপায়

TALP1000B একটি অত্যন্ত ভঙ্গুর অংশ। একটি ছোট পতন বা একটি অসাবধান স্পর্শ অংশটি ধ্বংস করবে (এটি স্পর্শ করে আমি আমার দ্বিতীয় মডিউলটি কীভাবে ধ্বংস করেছি)। এটা এতই ভঙ্গুর যে আমার সন্দেহ হয়, এমনকি দৃ strong় দৃষ্টিতে এটি মেরে ফেলতে পারে!

যদি শারীরিক বিপদ যথেষ্ট না হয়, ডেটশীট একটি অতিরিক্ত বিপদের কথা বলে:

সাইনোসয়েডাল ড্রাইভ ভোল্টেজ শুরু বা বন্ধ করার সময় স্টার্ট স্টপ ট্রানজেন্ট এড়াতে সতর্ক থাকুন। যদি 50Hz ড্রাইভ পাওয়ারকে একটি ভোল্টেজে সেট করে যা একটি বড় 50 Hz আয়না ঘূর্ণন (4 থেকে 5 ডিগ্রী যান্ত্রিক গতি) তৈরি করে তাহলে আয়না সমস্যা ছাড়াই হাজার হাজার ঘন্টা কাজ করবে। এমন সময়ে যখন ভোল্টেজ আউটপুট উল্লেখযোগ্য হয়, তখন একটি ভোল্টেজ স্টেপ ঘটে যা আয়নার অনুরণনকে উত্তেজিত করবে এবং এর ফলে বেশ বড় ঘূর্ণন কোণ হতে পারে (আয়না সিরামিক সার্কিট বোর্ডকে আঘাত করার জন্য যথেষ্ট যা ঘূর্ণন স্টপ হিসাবে কাজ করে)। এটি এড়ানোর দুটি উপায় আছে: ক) ড্রাইভ ভোল্টেজ শূন্যের কাছাকাছি হলেই পাওয়ার আপ বা ডাউন (নীচের অঙ্কনে দেখানো হয়েছে), খ) পাওয়ার বা ডাউন করার আগে সাইন ড্রাইভের প্রশস্ততা হ্রাস করুন।

সুতরাং, মূলত, এমনকি ডার্ন পাওয়ার বন্ধ করা এটি ধ্বংস করতে পারে। ওহ ভে!

ধাপ 5: পেসমেকার সার্কিট

আমি এর জন্য যে ড্রাইভ সার্কিট তৈরি করেছি তাতে একটি আরডুইনো ন্যানো এবং ডুয়াল-চ্যানেল মোটর ড্রাইভার রয়েছে।

যদিও মোটর চালকরা মোটরের জন্য তৈরি করা হয়, তারা খুব সহজেই চৌম্বকীয় কুণ্ডলী চালাতে পারে। যখন একটি চৌম্বকীয় কুণ্ডলীর সাথে আবদ্ধ থাকে, তখন চালকের ফরওয়ার্ড এবং রিভার্স ফাংশনগুলি কয়েলকে ফরওয়ার্ড বা রিভার্স দিক থেকে সক্রিয় করে তোলে।

TALP1000B এর কুণ্ডলীর কাজ করার জন্য 60mA পর্যন্ত প্রয়োজন। এটি সর্বাধিক 40mA এর বাইরে যা Arduino প্রদান করতে পারে, তাই একজন চালকের ব্যবহার অপরিহার্য।

আমি আমার ডিজাইনে একটি ট্রিম পটও যুক্ত করেছি এবং এটি আমাকে আউটপুট সিগন্যালের প্রশস্ততা নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়। এটি আমাকে সার্কিট বন্ধ করার আগে ড্রাইভের ভোল্টেজগুলিকে শূন্যে নামিয়ে আনতে দেয়, অনুরূপ প্রতিক্রিয়া এড়াতে ডেটশীট আমাকে সতর্ক করেছিল।

ধাপ 6: একজন ড্রাইভার যে কাজ করবে না … এবং একজন যা করে

আমার সার্কিট একটি মসৃণ তরঙ্গাকৃতি আউটপুট করছে তা যাচাই করার জন্য, আমি X অক্ষে একটি সাইন ওয়েভ এবং Y অক্ষে একটি কোসাইন আউটপুট করার জন্য একটি পরীক্ষা প্রোগ্রাম লিখেছিলাম। আমি আমার ড্রাইভ সার্কিটের প্রতিটি আউটপুটকে 220 ওহম রেসিস্টরের সাথে সিরিজের একটি দ্বি-পোলার LEDs এ সংযুক্ত করেছি। একটি দ্বি-পোলার এলইডি হল একটি বিশেষ ধরনের দুই-টার্মিনাল এলইডি যা একটি রঙ জ্বলজ্বল করে যখন কারেন্ট এক দিকে প্রবাহিত হয় এবং অন্য রঙ যখন কারেন্ট বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়।

এই টেস্ট রিগটি আমাকে রঙের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করতে এবং রঙের কোন দ্রুত পরিবর্তন হয়নি তা নিশ্চিত করার অনুমতি দেয়। ব্যাট থেকে ঠিক, আমি একটি উজ্জ্বল ঝলক দেখেছি কারণ একটি রঙ ফিকে হয়ে গেছে এবং অন্য রঙটি ফিকে হওয়ার আগেই।

সমস্যাটি ছিল যে আমি মোটর ড্রাইভার হিসাবে একটি L9110 চিপ ব্যবহার করছিলাম। এই ড্রাইভারের একটি PWM স্পিড পিন এবং একটি ডাইরেকশন পিন আছে, কিন্তু PWM স্পিড কন্ট্রোল সিগন্যালের ডিউটি-সাইকেল সামনের দিকে ডিউটি-সাইকেলের বিপরীত দিকে।

শূন্য আউটপুট যখন দিক বিট এগিয়ে, আপনি একটি 0% PWM দায়িত্ব-চক্র প্রয়োজন; কিন্তু যখন দিক বিট বিপরীত হয়, আপনি শূন্য একটি আউটপুট জন্য 100% একটি PWM দায়িত্ব-চক্র প্রয়োজন। এর মানে হল যে একটি দিক পরিবর্তনের সময় আউটপুট শূন্য থাকার জন্য, আপনাকে অবশ্যই দিক এবং PWM মান উভয়ই একবারে পরিবর্তন করতে হবে-এটি একযোগে ঘটতে পারে না, তাই আপনি এটি কোন ক্রমেই করুন না কেন, নেতিবাচক থেকে পরিবর্তনের সময় আপনি ভোল্টেজ স্পাইক পাবেন শূন্যের মাধ্যমে ইতিবাচক।

এটি আমার দেখা ফ্ল্যাশগুলির জন্য দায়ী এবং পরীক্ষার সার্কিট সম্ভবত আমাকে অন্য একটি TALB1000B মডিউল ধ্বংস করা থেকে বাঁচিয়েছে!

একজন স্পার্কফুন মোটর ড্রাইভার দিন বাঁচায়

L9110 খুঁজে পাওয়া যায় নি, আমি স্পার্কফুন মোটর ড্রাইভার - ডুয়েল টিবি 6612 এফএনজি (যা আমি আগের নির্দেশে জিতেছিলাম! Woot!) মূল্যায়ন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।

সেই চিপে, 0% এর স্পিড কন্ট্রোল পিনে একটি PWM মানে আউটপুট 0% এ চালিত হয়, নির্বিশেষে দিক নির্দেশনা। TB6612FNG এর দুটি দিকনির্দেশনা পিন রয়েছে যা অবশ্যই দিক উল্টাতে হবে, কিন্তু PWM পিনের সাহায্যে শূন্যের ডিউটি-সাইকেলে এটি একটি মধ্যবর্তী রাজ্যের মাধ্যমে করা নিরাপদ যেখানে In1 এবং In2 উভয়ই উচ্চ-এটি রাখে ড্রাইভারকে একটি ইন্টারমিডিয়েট "শর্ট ব্রেক" মোডে নিয়ে যান যা কয়েলগুলিকে যে কোনও উপায়ে শক্তি দেয়।

TB6612FNG এর সাহায্যে, আমি কোন ঝলকানি ছাড়াই শূন্য ছাড়িয়ে মসৃণ পোলারিটি ট্রানজিশন পেতে সক্ষম হয়েছি। সফলতা!

ধাপ 7: Arduino স্কেচ এবং পারফরম্যান্স টেস্টিং চালানো

অপটিক্স প্রতিযোগিতায় রানার আপ