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+um LASER simples por dropes
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Autor Tópico: +um LASER simples  (Lida 1723 vezes)

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Offline dropes

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+um LASER simples
« em: 31 de Dezembro de 2022, 16:55 »
Inspirado pelo “LaserCube”, “Arduino Laser Show With Real Galvos“ , projecto de “Chris Greening” com o ESP32, e “elm-chan.org".



Após diversas tentativas para fazer um galvo, acabei por comprar um.
Passei alguns dias a modificar motores de passo, criar sensores óticos, filtros, etc… é frustante o resultado, por melhor que fise-se, a frequência máxima andava pelos 200Hz e os sensores perdiam a calibração constantemente, fartei-me de escrever programas e monitorizar resultados, gráficos com fartura, extensa aprendizagem em PID, mas o material tem os seus limites (assim como eu).

Fui para um galvo baratinho, sabia que ainda tinha um longo caminho em código e electrocoiso, encontrei uma caixa de um router que vinha mesmo a calhar. O objectivo era de ser alimentado a pilhas… se bem que a alimentação pede 15V simétricos a 1A.
Juntamente na encomenda antecipei os componentes que necessitaria, alguns conversores de 3.7V para 15V, com uma corrente de saída acima de 1A, embora o MT3608 consiga fazer bem isso, aquece, ao colocá-los em paralelo parecem portar-se bem e são baratos.

Tive atenção ao ruído provocado por estes conversores e algo mais, a alimentação pode ser pelas pilhas ou em AC; esta também carrega as pilhas.
Um interruptor seleciona entre carregamento, galvo pela fonte AC, e galvo pelas baterias (após convertida).

Existe um interruptor que desliga a alimentação AC externa, foi também colocada uma ligação á terra entre os 2 dissipadores e a ficha AC.
Ambos os dissipadores estão expostos exteriormente, um há frente do controlador dos galvos, e outro por debaixo, da fonte de alimentação.

Todos os dissipadores foram cortados, e a caixa levou bastantes alterações.
O teclado e o tubo de saída do laser foram aproveitados de uma camera digital.
Toda a programação (basicamente assembly), permite navegar entre diretórios do cartão SD, pré-visualizar automaticamente os ficheiros ILDA, apagar ficheiros e gravar num ficheiro a playlist case se pretenda. Entre 2k ficheiros é sempre bom ter algumas playlists pelos diretórios.


Problemas encontrados:

Converter 3.7V em 15V ainda é um pouco, pelas medições cada MT3608 chega a debitar 4A sem aquecimento verificado.
No arranque a corrente é demasiada e os MT3608 simplesmente não conseguem acompanhar, tive de partir para um “soft start” à base de relés com resistências e condensadores (algo simples).

A placa de controle dos galvos tem componentes banais, 4 LM324, 7809 e 7909, 10 potenciômetros calibrados de fábrica, e ainda dois D2030A. Estes dois últimos são equivalentes ao famoso TDA2030, é um IC que detesto, pois avariam com bastante facilidade e quando o fazem, acabam por destruir os altifalantes (neste caso os galvos). Para variar também se queimaram, acabei por substitui-los por 2 TDA2040, funcionam muito bem e só levaram um 7809 atrás.

Tinha algumas dúvidas no micro escolhido, este M64 vem de um kit de um osciloscópio digital, bloqueava constantemente e não o usava. A 1ª opção foi de usar o ESP32, infelizmente este PC não suporta Win10 e a sua programação assim o exige… pois vamos calcular a velocidade necessária, tudo funciona via SPI, desde o LCD, cartão SD, e também o DAC. A transferência de dados para o DAC é direta, a maior demora é ao ler o cartão, mesmo assim consegue reproduzir os 10kpps sem dificuldades. O galvo pede dois sinais analógicos, um horizontal e outro vertical, e o laser só é ativo quando o sinal “blank” está ausente.

De momento consegue interpretar ficheiros em 3 formatos diferentes:
- A coordenada X é composta por 2 Bytes signed (MSB-LSB)
- A coordenada Y e Z são semelhantes
- A seguir vem o código de cores, incluindo o bit 7 de “blank”

A coordenada Z é ignorada, de resto cada bloco tem 6 ou 8 bytes, depende do formato.
Informações sobre o protocolo “ILDA”, em  “ILDA Image Data Transfer Format Specification”.

Maior dificuldade encontrada, foi enfiar tudo numa caixa minuscula e conseguir aparafusar a tampa :P



3  Meses




Bom ano a todos!
Com novas curiosidades e mais invenções
Será que vejo um scanner de galvanómetros/ engenhoca similar?  Please, Do tell!!!!
#jm_araujo, desculpa não ter respondido antes; sim é similar  ;)
« Última modificação: 31 de Dezembro de 2022, 20:47 por dropes »

Offline jm_araujo

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Re: +um LASER simples
« Responder #1 em: 01 de Janeiro de 2023, 10:58 »
Que belo projeto para começar 2023! Muito bom, obrigado pela partilha! Controlares tudo com um ATMEGA é obra!
Tens esquema do "GALVO_AMP"?
E fez-me um bocado de impressão o controlo do laser. A fonte de corrente quando desligada do laser (MOSFET off) acho que vai carregar o condensador C3 até perto de VCC e depois ao ligares o MOSFET vai dar um pico de corrente no laser ao descarregar. Se quiseres manter a fonte de corrente, era talvez melhor meter um MOSFET em paralelo com o led laser a fazer shunt quando é para desligar, assim a fonte nunca fica em aberto.
É apenas a dúvida técnica, espero que não leves a mal porque gostei mesmo  o projeto, está espetacular!

Offline dropes

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Re: +um LASER simples
« Responder #2 em: 01 de Janeiro de 2023, 12:49 »
Que belo projeto para começar 2023! Muito bom, obrigado pela partilha! Controlares tudo com um ATMEGA é obra!
Tens esquema do "GALVO_AMP"?
:) obrigado

Não tenho esquema do controlador, procurei bastante pela net mas sem sucesso.
Tirei várias fotos dessa placa, não vá se queimar alguma coisa e depois desconhecer o valor.
A placa tem soldermask preta e mal se consegue ver o circuito.

https://pt.aliexpress.com/store/3973018?spm=a2g0o.detail.1000007.1.77c74becis1rzS

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E fez-me um bocado de impressão o controlo do laser. A fonte de corrente quando desligada do laser (MOSFET off) acho que vai carregar o condensador C3 até perto de VCC e depois ao ligares o MOSFET vai dar um pico de corrente no laser ao descarregar. Se quiseres manter a fonte de corrente, era talvez melhor meter um MOSFET em paralelo com o led laser a fazer shunt quando é para desligar, assim a fonte nunca fica em aberto.
Tens razão  :-[  C3 nem deveria existir, creio que um MOSFET-N faria melhor e excluía T1... possivelmente o arrasto dos traços ao desligar o laser seja pelo C3.
Colocar o mosfet em paralelo com o laser não me parece bem; já vi controlarem com um único transístor e depois colocar uma resistência em série, grave.
(obs: R12 e R13 foram substituídas por uma única de 10ohms equ. +-100mA)

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É apenas a dúvida técnica, espero que não leves a mal porque gostei mesmo  o projeto, está espetacular!
nada  8)
Faço asneiras a toda a hora, sabias que o M64 não é programado pelas linhas MOSI e MISO, descobri isso depois de tudo soldado  :o
e mais uma vez obrigado pelo comentário, um Bom Ano



Aproveito para colocar mais algumas fotos:


Nesta última consegue-se ver o dissipador da fonte (com instruções em cima).
« Última modificação: 01 de Janeiro de 2023, 14:56 por dropes »