Лазерное шоу своими руками. Часть 2

    Теперь, когда вы прочитали(или не прочитали) всю эту скучную теорию из первой части – займёмся практическими экспериментами. Если у вас в хозяйстве завалялся аналоговый осциллограф, то вы сможете не прилагая почти никаких усилий вывести на него видео.


    Структурную схему простенького лазерного проектора вы можете видеть ниже:
    image
    Она достаточно примитивна и не содержит системы термостабилизации лазеров, защитного затвора и прочих радостей настоящего проекторостроителя.

    Работает эта система следующим образом: В компьютер или в графический контроллер загружаются файлы с векторными картинками/видео в специальном формате. Управляющая программа преобразует эти файлы в поток точек, каждая из которых характеризуется углом отклонения зеркал гальванометров по вертикали и горизонтали, а также мощностью излучения лазеров. ЦАП формирует из этого потока аналоговые сигналы для управления лазерным проектором по стандарту ILDA. Все выходы ЦАП — дифпары, с размахом ±10В для управления гальванометрами и ±5В для драйверов лазеров. Схема управления гальванометрами, получив новые значения углов поворотов от ЦАП моментально изменяет положение зеркал и стабилизирует их на новом месте(гальванометры имеют обратную связь по положению зеркала и шустренький ПИД регулятор). Драйвера обеспечивают на выходе лазерных диодов интенсивность луча, пропорциональную входному напряжению. Лазерные лучи смешиваясь на специальной зеркальной системе попадают на зеркала гальванометров, и на выходе мы имеем рисующий(сканирующий) лазерный луч того цвета и яркости, который только будет нам угоден.

    Простейший ЦАП для лазерного проектора


    Для сборки и любования этим чудо-агрегатом вам понадобятся:

    1. Распакуйте LFI Player, и отредактируйте в её директории файл EzAudDac.ini под свою систему:
      ; Пример моей конфигурации, для компьютера с одной звуковой картой
      [Sound Card Selection]
      UseCardNumber=1
      LowLatencyBuffering=no
      SampleRate=48000
      RepeatFrameWhenOut=no
      
      [Channel Invert]
      X=no
      Y=no
      R=yes
      G=yes
      B=yes
      I=yes
      
      [Channel Selection]
      X=1
      Y=2
      R=0
      G=0
      B=0
      I=0
      AL=0
      AR=0
      
      Параметром UseCardNumber выбираем номер звуковой карты, с которой будем работать.
    2. Подключите щупы осциллоскопа к выходам левого и правого канала звуковой карты при помощи аудиоразъёма с проводом, переключите осциллоскоп в режим развёртки X/Y
    3. Запустите LFI_Player_V1_1_6_EzAudDAC.exe, откройте в ней файл ILD, и нажмите Play. На осциллографе вы сможете наблюдать векторную анимацию.

    Должно получиться что-то вроде этого:


    Картинка слегка искажена из-за наличия разделительных конденсаторов на выходе ЦАП звуковой карты, которые не пропускают постоянную составляющую. Если их убрать, и добавить простейший усилитель на ОУ(слегка изменённый выходной каскад из схемы ниже), вы получите полноценный ЦАП для лазерной графики. Единственный его недостаток — небольшие частоты дискретизации, которые не позволят вам рисовать сложные многоэлементные картины или растр.

    Высокоскоростной ЦАП


    Более серьёзный ЦАП, лишённый этих недостатков можно собрать по схемам, приведённым ниже.
    Плата ЦАП:
    image
    Увеличить

    Переходник на стандартный разъём ILDA:
    image
    Увеличить

    Микроконтроллер DD1 CY7C68013A обеспечивает связь по USB 2.0 и содержит в себе буферы FIFO для эндпоинтов USB. Встроенный в контроллер логический автомат GPIF настраивается так, чтобы не задействуя сам контроллер, по тактовому сигналу мгновенно загружать данные из буфера эндпоинтов в соответствующие ЦАП. Получилось что-то вроде скоростной звуковой карты, с дискретизацией до нескольких мегагерц. Все ЦАПы и источник опорного напряжения были заказаны у Texas Instruments как семплы.

    Вот так это выглядит в собранном виде:
    image
    image

    Прошивка будет, но чуть позже.
    В следующей серии я расскажу вам, как собрать лазерный драйвер с аналоговым управлением.
    • +63
    • 50,7k
    • 8
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 8

      0
      Год назад бы эту статью… когда писал курсач на тему: «Разработка системы управления трехцветным лазером.»
        0
        Ну и как, написали?
          +1
          Да, написал и даже защитил)
        0
        Вот жеж, после прочтения первой части, думал, что во второй будет создание своего такого «векторного экрана», а тут только немного про управление готовым из осциллографа :(
          0
          В следующей серии я расскажу вам, как собрать лазерный драйвер с аналоговым управлением.

          Т.е. ждем третью или четвертую часть.
            +6
            И пятую. Будет всё: лазеры с драйверами, сборка и настройка оптической ситстемы, вплоть до готового проектора.
          0
          Опять кусочками.
            0
            «А может бахнем?»

            Жду следующие статьи

            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

            Самое читаемое