Laserový přenos s Arduino: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Tento projekt byl pro vědce BT Young v roce 2019.

Měl jsem na starosti „Demonstrační model“.

Ukázkou byly dva lasery ovládané arduino, které blikají, aby vyslaly signál na jiné arduino v určité vzdálenosti. Bylo testováno, aby fungovalo až na 100 metrů, kromě toho bylo zaostření a zaměření laserů velkou bolestí v zadku. Vypočítali jsme teoretickou maximální vzdálenost (za předpokladu velmi kolimovaného laseru) několik tisíc km.

Docela hrdý, že jsem to dostal do práce. Byli jsme dotazováni několika politiky a profesory a dokonce jsme se dostali do místních novin a televize v Dublinu. Dokonce nám o nich tweetoval lektor v DCU !!!

Pokud jde o ceny, byli jsme oceněni „Vysoce chváleno“.

Zásoby

Pro předváděcí vysílač jsem použil:

Klon arduino uno

Napájecí zdroj pro lasery. Arduino bylo napájeno z notebooku.

2x vysoce výkonný zelený laser

Relé pro ovládání laserů (neměli jsme žádné MOSFETY ani nic)

Velký LCD displej s batohem I2C pro zobrazení textu atd.

2x LED blikající současně s lasery, jedna zelená a jedna červená (většinou pro efekt, ale také pro ladění) blikající světla mají tendenci přitahovat lidi a vypadat chladněji.

Pro přijímač jsme použili:

Klon arduino uno

2x fotodiody

Různé odpory k vyladění citlivosti

2x LED diody ukazují, jaký signál přichází pro ladění a řešení problémů. Také pro efekt jako u vysílače.

LCD obrazovka pro zobrazení přijatých přenosů

Přepínač k resetování arduina

Krok 1: Krok první: Sestavení

Vše bylo sestaveno podle schémat.

Jeden pár laseru a fotodiody byl použit pro data, druhý pro hodiny. Na oba je možné použít jen jeden laser, ale to jsem tehdy nevěděl.

Z Lega jsme pro prezentaci vyrobili několik provizorních pouzder pro moduly vysílače a přijímače.

Aby bylo zajištěno, že je zřejmé, že mezi těmito dvěma zařízeními není žádné kabelové připojení, bylo pro každé z nich použito samostatné napájení. Dva lasery s různým napětím byly napájeny samostatně nástěnnou bradavicí a regulátory napětí. Vím, že použití relé není ideální, protože omezuje přenosovou rychlost, ale to je vše, co jsme v té době měli k dispozici.

Krok 2: Kód

Kód je to, co trvalo nejdéle, protože jsem před pokusem o tento projekt neměl příliš mnoho zkušeností.

Můj kód je k dispozici na mém githubu

Krok 3: Testování

Pokud to chcete udělat sami, bude to muset být testováno.

Udělal jsem to tak, že jsem zaznamenal výstupy jedné z fotodiod a výsledky jsem vložil do tabulky.

Odtamtud jsem upravoval hodnotu rezistorů na přijímači, dokud nebyl výstup grafu co nejdefinovanější. Rychlost byla pak dalším cílem. Čím rychleji laser bliká, tím menší je jas, a tedy i nižší kvalita signálu. Byli jsme omezeni relé na 60 Hz nebo tak, ale zvládli jsme rychlosti až 50 bitů za sekundu (každý znak byl 1 bajt, asi 6 písmen každou sekundu) s výkonnějšími lasery, které jsme měli, a s fotodiodami nastavenými tak, aby byly citlivější. Víc než to a relé začaly chybět hodinové cykly.

Krok 4: Konečný produkt

fungovalo to jako kouzlo téměř pokaždé, zvláště na krátkém prostoru, který je k dispozici na našem stánku.

Zjistili jsme, že blikající světla, dráty, obrazovky atd. Přitahovaly davy docela pěkně.