Первая попытка собрать лазерный проектор из жестких дисков


    Всем привет!

    Сегодня публикую короткую статью о том, как я из старых жестких дисков собирал лазерный проектор. Который получился не очень интересным, а вот визуализатор звука, на удивление вышел потрясающим.

    Если Вам интересны подробности, то смотрите видео или читайте статью под катом.

    У меня в хламе давно валялись и занимали место, два неисправных жестких диска от известного бренда WD. И вот настало время воплотить свою старую идею в жизнь, попробовать собрать лазерный проектор из них. Так как считывающая головка HDD — это есть ничто иное как гальванометр и она как раз идеально подойдет для перемещения зеркала в заданную позицию одной оси.

    Вооружившись инструментом приступаю к выполнению задуманной цели.



    Для этого я сначала разбираю жесткие диски.



    Далее, снимаю с него механизм перемещения головок и удаляю из него парковочный, магнитный штырь.



    При помощи тестера или визуально, находим контакты к которым приходят проводники от электромагнитной катушки и припаиваем к ним провода.



    Для уменьшения габаритов устройства, я распиливаю корпус жесткого диска на две части.



    Для того, что бы закрепить зеркала, я из двух латунных стоек и алюминиевого лепестка, собираю держатели для них.



    Выпиливаю зеркало из алюминиевого диска, снятого с этого же HDD. Его размер получился 35 x 10 мм. Приклеиваю эти зеркала цианакрилатным клеем к гальванометру. При вклеивании учтите, что клей схватывается моментально. Лучше сначала установить зеркало в паз, а потом капнуть в место соединения каплю клея.



    На медном проводе закрепляю китайский лазер, он очень слабенький и при дневном свете его слабо видно. Но для темного помещения вполне хватает.



    После того как собраны 2 гальванометра, я их соединяю на уголки от оконных рам, под углом 90°. Для этого пришлось просверлить по 2 отверстия в алюминиевом основании и закрепить к ним эти уголки

    Механическая часть проектора собрана, теперь подключаем его электромагниты к двухканальному усилителю мощности PAM8610. Мне быстрее хотелось проверить мое устройство в деле и я решил подать на вход усилителей музыку. И о чудо! Я увидел красивое зрелище, словно в одно мгновения я очутился в ночном клубе или на концерте своей любимой рок группы. Получилась крутая лазерная цветомузыка. Она рисует невероятные картинки в такт с музыкой, на которые можно смотреть не отрываясь. Что самое удивительное, то что получаемые изображения настолько разнообразные и не повторяются от трека к треку. Наибольшую разницу можно заметить в разных музыкальных жанрах. Посмотрев видео, Вы можете в этом наглядно убедиться.

    Теперь пробую включить с бесплатным софтом в режиме проектора и тут меня ждало разочарование. Без постоянной составлявшей с выхода звуковой карты невозможно отобразить хороших изображений или анимацию. Так как через разделительные конденсаторы все углы округляются, не возможно удерживать гальванометр в одном положении и он сразу стремится вернуться в среднее положение. Также гальванометрам требуется обратная связь, для удержания нулевой точки. И еще нужно обеспечивать гашение луча, то есть отключать лазер на момент возврата в начальное положение. Для переделки потребуется USB звуковая карта, как минимум на 4 канала. Внешней звуковой карты у меня пока нет и я решил продолжать свои эксперименты после того как она ко мне приедет.

    Редактор ild файлов — Samogon_Laser_Editor
    Проигрыватель ild файлов и анимации — LFI_Player

    На этом я временно приостанавливаю проект, до получения нужных компонентов.

    Так как в лазерных проекторах я не специалист, то жду от вас помощи в виде консультаций.

    Спасибо, что дочитали мою статью. Если у вас остались вопросы, я с удовольствием на них отвечу.
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 41

      0
      Вижу еще одно применение самодельным гальванометрам — 3D печать. Фото-чувствительная смола становится твердой под действием UV-лазера, который направляется гальванометрами. На таком принципе работает принтер Peopoly Moai — и он стоит $2000.
        +1
        Наверное для начала нужно добиться такой же точности, а потом сравнивать бюджет и сроки.
          0
          Можно использовать модуль от лазерного принтера.
          +1
          А я еще одно применение вижу. Из этого гальванометра можно сделать магнитоэлектрическое реле. Раньше такие реле выпускались серийно. Они замечательны своей чувствительностью — для срабатывания реле достаточно десятков мкА. Например, как вам реле, срабатывающее от фотоэлемента?
          Вместо зеркальца закрепляем на вращающемся узле легенький стальной пружинистый поводок, замыкающий пару легеньких же контактов. Вот вам и реле. Чувствительность надо исследовать отдельно. Но мне думается, что ее можно повысить, намотав вместо штатной обмотки свою из огромного количества витков очень тонкого провода…
            +1

            Операционный усилитель это скучно, да? :)
            А как будет со срабатываниями от тряски?

              0
              В данном варианте нет операционных усилителей, только усилитель мощности который можно купить за 50р.
              На тряску проектор не реагирует
                0
                это про реле было)
              +2

              А для чего? Как только появилась возможность, от магнитоэлектрических реле избавились и забыли о них как о страшном сне

                0
                Мало ли какие могут быть спецприменения. В бытовой технике им, понятно, делать нечего. Но не все же ограничивается именно ей.
                Я, кстати, получил немалое удовольствие, увидев, как реле включает светодиод, срабатывая напрямую от фотоэлемента…
                  +3

                  Нет у них применений. Если обычные реле простотой и высочайшей надежностью выигрывают у твердотельных аналогов, то тонкая механика МЭР и надежность вещи мало совместимые.
                  Я в свое время получал немалое удовольствие каждый раз, когда убеждался что еще один интервал ТО эти реле пережили и не надо его менять.
                  А от фотодиода и обычный полевой транзистор сработает

                0
                это называется промежуточное реле.
                когда маломощный источник управляет маломощным промежуточным реле с мощными контактами, которые и коммутируют питание мощного потребителя.
                известно давних времен…
                минус всех механических систем — короткий срок эксплуатации.
                  0
                  Если не вытаскивать парковочный штырь, то получится поляризованное реле. Ему нужно питание только для включения и отключения. Для удержания во включенном состоянии питание не потребуется. Но как было сказано выше, надежность механических реле хуже электронных
                0
                На зеркала вы подали левый и правый канал? Я правильно понял? Неплохая игрушка вышла, я бы сыну сделал.
                  0
                  Все верно.
                    0
                    Не пробовали вместо музыки сигнал с генератора подавать?
                      0
                      Пока будет что-то близкое к синусоиде, всё будет ок, для подачи импульсов действительно нужно удалить разделительные конденсаторы, иначе всё будет плыть.
                        +1
                        Не пробовали вместо музыки сигнал с генератора подавать?

                        Пробовал, получается обычный спирограф. При подаче на 1 канал пилообразного сигнала, а на второй музыку, получается что то похожее на аудио визуализатор
                      +1
                      делал в школе подобное, использовал готовый микроамперметр с бегающим зайчиком, второе зеркало, длинное, качал электромагнитом. подобрал резисторы чтоб цеплять прямо к колонке.
                      за счет разной частотной чувствительности басы работали по горизонтали, а верха давали вертикальное отклонение.
                      0
                      У большинства современных звуковых карт, встроенных в материнские платы, есть возможность выводить одновременно четыре канала — на примере Realtek: Панель управления — Диспечтер Realtek HD — Настройки — Разделить выходные устройства для независимого воспроизведения сигналов.

                      Конечно, внешнюю карту проще дорабатывать, да и запас по каналам будет — можно, к примеру, реализовать модуляцию тока диода. А на случай апгрейда лазера по мощности пригодится развязка за счёт оптического входа звуковушки ;)
                      Карта, кстати, вполне годная — использую её для подключения 5.1 колонок — отличная и недорогая.
                        0
                        Мне уже приехала внешняя USB звуковая карта, я ее доработал. Теперь как появится время нужно собрать усилитель с оптической обратной связью
                        +1
                        А как на нем выглядят всякие oscilloscope demo( например: Oscillofun или Beams of Light by TRSI)?
                          +1
                          Как буду снимать новое видео проверю
                            0
                            Тоже самое хотел попросить проверить. Даже в штатном виде у вас должно быть очень интересно. Тупо скачать wav-файл и проверить.
                          0
                          Думаю фигуры векторные можно красиво рисовать, посмотрите в эту сторону, были же векторные мониторы. А для видео тяжеловато конструкция будет.
                            0
                            Ну всегда можно векторный превратить в растровый, только чтобы добиться нужных скоростей отклонения надо использовать многосторонние зеркальные призмы, как в лазерных принтерах. Только на обе оси, а не на одну, как всё в тех же принтерах.
                              0
                              С призмами как в лазерных принтерах конструкция другая — там они вращаются
                                0
                                Ну а я об этом и говорю — растровый проектор. Одна зеркальная призма сканирует по горизонтали, вторая — по вертикали. Сам лазер модулируется сигналом. Синхронизацию (и стабилизацию вращения) не сложно сделать по фотоэлементу с одного из краёв сканирования, так же как это сделано в принтерах.

                                Другое дело, что скорость сканирования строк может быть достаточно низкой, чтобы поле из N строк обновлялось достаточно быстро для устранения мерцания. Можно пойти на ухищрения, вроде добавления зеркальных сторон, чтобы RPM был ниже при более высокой скорости сканирования луча.
                                  0
                                  В планах сделать простой лазерный растровый проектор
                                  Одно плоское, двухстороннее зеркало будет вращаться и формировать кадры
                                  А зеркало с гальванометром будет формировать строки, пиксели будут формироваться включением и выключением лазера. В теории можно даже полутона формировать если на лазер подключить через ЦАП, или через ШИМ.
                                  На выходных попробую
                                    0
                                    Т.е. сканировать раскачиваясь без обратного хода? Это когда чётные строки рисуются слева-направо, а нечётные наоборот справа-налево. Если взять телевизионную развёртку, то получается нужна линейная «пила» /\/\ с частотой 7812,5Гц. Может получиться.
                            0
                            А как в самом диске осуществляется удержание головки на нужной дорожке, активным контролем? Там же нет никакой резинки как тут, чтобы создавалось равновесие при подаче сигнала. Получается просто колеблется вокруг нужной дорожки?
                            А как тут реализовать обратную связь без создания дополнительного сопротивления и с требуемой точностью? Датчик Холла может.
                              0

                              На самом диске — обратной связью при помощи данных с сервометок, записанных на каждой дорожке диска на заводе.

                                0
                                Если управлять постоянным напряжением, то легко удерживать в любом положении.
                                Но я написал, что лезть в ПК и переделывать звуковую карту(закоротить разделительные конденсаторы) нет желания. Для этого заказал внешнюю USB карту и уже получил ее. Будет свободное время вернусь к проекту
                                +13
                                Я как-то тоже делал лазерный проектор из старого винчестера, но на другом принципе. Мотор и один из блинов оставил равномерно вращаться, а для развёртки в перпендикулярном направлении изготовил 3D-печатью многогранное зеркало, стороны которого наклонены под слегка разными углами.

                                Вот что вышло
                                  +1
                                  Ну, в таком виде нужно обязательно протестировать треки Oscilloscope Music.
                                  www.youtube.com/watch?v=ECLWihsF_PA
                                    +1
                                    Проверю
                                    +2
                                    Делал ровно то же самое ещё в далёкой юности, примерно в 2006-2008 годах, точнее уже и не вспомню. Остался об этом короткий видеоролик, лежал у меня в дебрях ВК, но так как профиль закрыт (и менять это нет желания), я его скачал и забросил в облако, если будет желание глянуть: тык. Делал всё практически так же. Пилил корпус жёсткого диска, клеил зеркала, использовал аудио усилитель. Простые фигурки вполне хорошо получалось выводить, но до сложных не довёл, забросил. Пост вызвал такую ностальгию, что зарегистрировался на хабре ради этого комментария.
                                    PS: за качество видео не пинайте, тогда другой техники в широком доступе не было, тем более у подростков.
                                      +4
                                      CyberBot
                                      Давным давно я находил вот этот сайт по постройке лазерного проектора с нуля. В том числе и создание своих моторов/гальванометров и схемы управления ими, в том числе и компенсация колебаний через обратную связь. Вот картинка оттуда, где показан пример колебаний системы при разных схемах управления:
                                      image
                                      Это существенно влияет на быстродействие и, как следствие, качество сложной картинки. Так же, там приведены тестовые патерны для визуальной оценки качества и быстродействия, вроде этого:
                                      image
                                      Но это векторный проектор. А вот на счёт растрового, оказывается была статья прямо на Хабре. При этом, конструкция прямо практически как я и предлагал.
                                      Большое фото
                                      image

                                      Только у автора не было обратной связи и это породило соответствующие проблемы. Однако, я думаю это всё равно будет полезно. Вот пример из той статьи:
                                        +1
                                        Спасибо!
                                          0
                                          Вот же блин, это просто офигенно! Спасибо и вам и автору статьи.
                                          0
                                          Супер идея и реализация! Интересно как это всё шумит (механика) во время работы?
                                          Ещё небось есть вибрация?
                                            0
                                            Вибраций нет, посторонних шумов нет, но если включить музыку, то она слышна в гальванометрах.

                                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                          Самое читаемое