Лазерно предаване с Arduinos: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Този проект беше за BT Young учен през 2019 г.

Аз отговарях за „Демонстрационния модел“.

Демонстрацията беше два лазера, контролирани от arduino, които мигат, за да изпратят сигнал до друг arduino на известно разстояние. Той беше тестван да работи на разстояние до 100 м. Отвъд това фокусирането и насочването на лазерите беше голяма болка в задника. Изчислихме теоретично максимално разстояние (приемайки много колимиран лазер) от няколко хиляди км.

Доста горд, че се справих. Бяхме интервюирани от няколко политици и преподаватели и дори стигнахме до местните вестници и телевизия в Дъблин. Дори бяхме туитвани от лектор в DCU !!!

По отношение на наградите, ние бяхме отличени с „Високо оценени“.

Консумативи

За демонстрационния предавател използвах:

Клон на arduino uno

Захранване за лазерите. Arduino се захранваше от лаптоп.

2x мощни зелени лазери

Релета за управление на лазерите (нямахме никакви MOSFETS или нещо подобно)

Голям LCD екран с раница I2C за показване на текста и т.н.

2x светодиоди да мигат едновременно с лазерите, един зелен и един червен (най -вече за ефект, но и за отстраняване на грешки) мигащи светлини са склонни да привличат хората и да изглеждат по -хладни.

За приемника използвахме:

Клон на arduino uno

2x фотодиоди

Разнообразни резистори за настройка на чувствителността

2x светодиоди, за да покаже какъв сигнал идва за отстраняване на грешки и отстраняване на проблеми. Също така за ефект както с предавателя.

LCD екран за показване на получените предавания

Превключвател за нулиране на arduino

Стъпка 1: Първа стъпка: Монтаж

Всичко беше сглобено, както е показано на схемите.

Една двойка лазер и фотодиод беше използвана за данни, другата беше за часовник. Възможно е да се използва само един лазер и за двете, но тогава не знаех това.

Направихме няколко импровизирани кутии за модулите на предавателя и приемника от Lego за представяне.

За да е ясно, че няма кабелна връзка между двете устройства, за всяко е използвано отделно захранване. Двата лазера с различно напрежение се захранват отделно от брадавица на стената и регулатори на напрежението. Знам, че използването на релета не е идеално, тъй като ограничава скоростта на предаване, но това е всичко, което трябваше да предоставим по това време.

Стъпка 2: Код

Кодът е това, което отне най -дълго време, тъй като нямах много опит, преди да опитам този проект.

Моят код е достъпен на моя github

Стъпка 3: Тестване

Ако искате да направите това сами, то ще трябва да бъде тествано.

Направих това, като записах изходите на един от фотодиодите и поставих резултатите в електронна таблица.

Оттам промених стойността на резисторите на приемника, докато графиката, която беше изведена, беше възможно най -дефинирана. След това скоростта беше следващата цел. Колкото по -бързо мига лазерът, толкова по -малка е яркостта и следователно по -ниско качество на сигнала. Бяхме ограничени от релетата до 60Hz или около това, но управлявахме скорости до 50 бита в секунда (всеки знак е 1 байт, около 6 букви всяка секунда) с по -мощните лазери, които имахме, и с фотодиодите, настроени да бъдат по -чувствителни. Нещо повече от това и в релетата започнаха да липсват тактови цикли.

Стъпка 4: Краен продукт

тя работеше като чар почти всеки път, особено на краткото пространство, което се предлага на нашия щанд.

Открихме, че мигащите светлини, проводниците, екраните и т.н. привличат много хора.