Laserprojector: Unterschied zwischen den Versionen
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<h1> Laserstromversorgung </h1> | <h1> Laserstromversorgung </h1> | ||
* Version 1 [[laserprojector/lasercurrentsource]] | |||
* Version 2 [[Laserprojectorv2]] | |||
<h1> Bildverarbeitung </h1> | <h1> Bildverarbeitung </h1> | ||
Version vom 19. August 2011, 15:14 Uhr
| laserprojector Release status: experimental [box doku] | |
|---|---|
| |
| Description | Projektor der 2 sich drehende Spiegel zur Ablenkung eines modulierten Laserstrahls nutzt |
| Author(s) | siro |
| Last Version | 0.2 |
Danksagungen
Vielen Dank an folgenden Personen
Besonderen Dank an das Labor eV für die Bereitstellung der Räume und des Werkzeuges.
DIY Laser Projector
Idee : Einen Projector (neuDeutsch: Beamer) welcher das Bild ähnlich einer braunschen Röhre zeilenweise abfährt und dabei den Lichtstrahl so moduliert, das ein Bild ensteht.
- Zeilenraster.jpg
Funktionsprinzip eines zeilenweisen Bildaufbaus
Project im Trac
laserproj
Übersicht
Auflösung:256x256
Refreshrate:30Hz
Farben:1 (blau)
Farbtiefe: 256 (8-bit)
Interfaces: RS232, ??
Ablenkung:2x Spiegelräder, Asyncronmotor + Gleichstrommotor
benutzte Kontroller:ATmega169 + LPC2103
Konzept
Ein Atmega steuert den horizontal angebrachten schnellen Motor und einen vertical angebrachten, sich langsam drehenden Motor, Keyboard, GLCD, Power-Supply.
An den Motoren sind Spiegelräder befestigt. Der Laserstrahl trifft auf den ersten Spiegel und wird von dort zur zweiten reflektiert. Der erste sorgt für die horizontale Ablenkung, der zweite für die vertikale. Durch Pulsung des Lasers kann ein Bild projektziert werden.
Alle Boards fertig verbunden
Neue Idee zur Datenanbindung
VGA Eingang
Controller IC muss mit H-Motor und V-Motor syncronisieren
Übersicht
Übersicht Laserprojector ICs & IOs
Syncsensor
Eine IR-LEDS leuchtet dauerhaft auf den rotierenden Spiegel gerichtet. Sobald der reflektierte Lichtstrahl auf die IR-Phototransistoren fällt, wird ein Interrupt am Mikrokontroller ausgelöst.
STATUS: getestet/i>
Kontrollboard
Funktionen:
Sicherheitsboard
Aufgaben
Das Sicherheitsboard soll mit verschiedenen Sensoren feststellen, dass sich die Spiegel bewegen, so das die Lichtleistung pro Bildpunkt gering gehalten wird. Bei einem Stopp der Spiegel muss der Laser sofort abgeschaltet werden.
Controller
An das Kontrollboard werden (GLCD, PS/2 - Tastertur), H-Motor Steuerung, V-Motor Steuerung, USART angeschlossen. (Auf dem GLCD sind Messwerte zu sehen, mit der Tastertur lassen sich Variablen verändern.) Der H-Motor (Epson Laser-unit) benötigt ein TTL Signal zum regulieren der Motorgeschwindigkeit. Das ATX-Netzteil dient als Stromversorgung für alle Komponenten außer dem Kontrollboard. Dieses wird durch die Standby-Stromquelle des Netzteils betrieben. Wird der Taster an der Front des Gehäuses betätigt, schaltet der Atmega das ATX-Netzteil ein( o. aus). Das ATX-Netzteil versorgt GLCD, Tastertur, Motor, ... mit Spannung.
Aufgaben
(* GLCD ansteuern
- PS2 Tastertur)
- Laser Sicherungsschalter
- H-Motor Ansteuerung (Frequency)
- V-Motor Ansteuerung (PWM)
- USART
- Spannungsmessung an Laserstromversorgung ?
Bauteile
| Art | Name | Anzahl | Kosten in € | Datenblatt |
|---|---|---|---|---|
| µC | ATMEGA 169-16 TQ | 1 | 4,20 | |
| Resistor | SMD-0805 10,0K | 4 | 0,103 | |
| Resistor | SMD-0805 330 | 2 | 0,103 | |
| Resistor | SMD-0805 220 | 2 | 0,103 | |
| Resistor | SMD-0805 100 | 5 | 0,103 | |
| Resistor | SMD-0805 100K | 2 | 0,103 | |
| Resistor | SMD-0805 10,0 | 2 | 0,103 | |
| Resistor | SMD-0805 470 | 1 | 0,103 | |
| Diode | 1N 4936 | 1 | 0,04 | |
| Linearregler | µA 79L05 | 1 | 0,15 | |
| Kondensator | X7R-G0805 100N | 20 | 0,05 | |
| Trimmer | TRIMMER, 10K, 2MM | 2 | 0,486 | |
| LED | LED 3MM RT | 2 | 0,06 | |
| LED | SFH 484 | 2 | 0,37 | |
| Phototransistor | SFH 3100 F | 2 | 0,71 | |
| ... |
Schaltplan
nicht aktuell !:
laserproj Kontrollboard Schaltplan
laserproj Kontrollboard Layout
laserproj Belichtete Platine ohne Bauteile
laserproj Belichtete Platine ohne Bauteile
STATUS:Neuentwurf angefertig, muss gebaut werden,nicht getestet!</
Horizontaler Motor
Beschreibung
Aus einem Drucker der Marke "Epson" 24000 U/min mit 7 Seitenflächen. 400*7 = 2800 Ablenkungen pro Sekunde.
Liegt die Ablenkeinheit wie auf den Fotos (unten) ist Pin 1 der unterste und Pin 5 der oberste.
Stecker
| Pin | Funktion |
|---|---|
| 5 | +24V |
| 4 | GND |
| 3 | Eingang: 5V TTL 0Khz = 0 U/s, 1 Khz = 400U/s (nichtlineare Kennkurve) |
| 2 | Ausgang: 7*U/sek ??? sehr instabil, besser nicht nutzen! |
| 1 | ?? |
Laserunit eines Epsondruckers
laserprinter mirror front top view label: FL-EGP3901
laserprinter mirror back top view Controler: AN44000A label: YG-F1G 36
laserprinter mirror back view label: MASQ7DF19LM DC24V 23304min⁻1 2234ZA3 PbF
Laserstromversorgung
- Version 1 laserprojector/lasercurrentsource
- Version 2 Laserprojectorv2
Bildverarbeitung
Aufgaben
- Messung der Zeitspanne zwischen 2 Sync-pulsen -> Timer0 / 1
- Mittelwert berechnung x,y mit der Real-Time-Clock
- Phasenschiebung p mit (p <= x), o mit (o <= y)
- Gammakorrektur g mit lookup-table
- PC-Kommunikation über UART0
- µC Kommunikation über UART1
bei 10Mpixel
Bauteile
Experimentierboard MP2103:
MP2103-Stick
lpc210x Datasheet
NXP LPC2103
Software
Das MP2103 Board kann einfach mit dem Programm Flash Magic (Windows/Linux mit WINE) oder lpc21isp (Linux) programmiert werden. Um den Source-code zu kompilieren braucht man Ride7 mit Compiler von Raisonance.com für Windows, ARM Gcc toolchain für Linux.
Den Quelltext gibts hier: source-code
Gammakorrektur
nächstes mal in Hardware...
uint8_t gamma_ar052={ 0, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 7, 8,
9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19, 20,
22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 37, 39, 42,
45, 48, 51, 54, 57, 61, 65, 68, 72, 77,
81, 86, 91, 96,101,107,112,118,125,131,
138,145,152,160,168,176,185,194,203,213,
223,234,244,256};
uint8_t gamma_ar075={ 0, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4
4, 5, 5, 6, 6, 7, 8, 8, 9, 10
11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 20, 21, 23
25, 27, 29, 31, 34, 36, 39, 42, 45, 49
53, 57, 61, 65, 70, 75, 81, 87, 93,100
107,114,123,131,140,150,161,172,183,196
209,224,239,255};
STATUS:lpc2103@72Mhz, läuft
Laserdiode
Datei:ALI-Laserwarn445nm1000mw small.jpg
Beschreibung
WARNUNG !
Dies ist ein Klasse 4 Laser ! Er verbrennt innerhalb von Sekunden Papier,Holz,Fleisch,... selbst in einigen Metern Entfernung !
Schutzbrille tragen
Nicht in den Strahl blicken !
Ich projektiere auf eine große Fläche > 1 qm, dadurch sind die Lichtpunkte an der Wand nicht so hell, dass man sich die Augen verbrennt !
Nie auf den Lichtpunkt blicken, wenn der Laser "steht". Verbrennungsgefahr !
Laserschutzbestimmungen einhalten !
1000mW (1W) Laserdiode 445nm Blau 5,6mm
Pinbelegung der Laserdiode
Die Laserdiode sollte immer kurzgeschlossen sein, wenn diese nicht benutzt wird, um ESA entgegen zu wirken. Ich habe einen 1 MegaOhm Widerstand direkt zwischen Anode und Kathode der Diode gelötet, dies sollte evt. auftretende Spannungen langsam reduzieren.
Laserdiode im Kühlkörper
Anschlusskabel an meiner Diode: ROT -
Anschlusskabel an meiner Diode: SCHWARZ +
Bauteillieferanten
- http://www.dealextreme.com/p/200mw-532nm-green-laser-module-3v-11-9mm-26891
- http://www.dealextreme.com/p/100mw-red-laser-module-5v-input-10008
- http://www.dealextreme.com/p/genuine-new-wish-5v-red-stage-laser-module-100mw-10095
- http://hightechdealz.com/product_info.php?cPath=21&products_id=39
- http://www.insaneware.de/epages/61714203.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/61714203/Categories/Laser/Laserdioden
Optik
Beschreibung
Dieser Teil beschreib die optischen Aspekte.
Die gesamte Hardware und Optik wird auf die Grundplatte montiert. Diese besteht aus Plexiglas und wurde von http://www.formulor.de hergestellt. Die einzelnen Bauteile lassen sich zusammenstecken.
Auf dem H-Motor ist ein sich drehendes 16-Eck.
Demnach sind 360° : 16 = 22,5°, von denen sich etwa 20° nutzen lassen.
Strahlbreite in Laufabstand vom H-Motor (Achse + SpiegelradRadius)
Abstand a
Breite b
b(a) := tan(20°) * a * 2 = a * 0,73
Vertikaler Spiegel
gibts hier zu kaufen
Maße:
Länge: 82mm
Radius-Außen: 80mm
Radius-Innen: 58mm
Spiegelfacetten:18,5 (eine halbe....)
Sehr schlechte Verarbeitung, keine Oberflächenspiegel !
Laufabstand H-Spiegel zu V-Spiegel:
ca. 5 cm
Breite des Spiegels am V-Spiegelrad:
ca. 3,63 cm
Spiegelwalze TB-5 für Disco-Lichtshow Effektmaschine
Spiegelwalze TB-5 für Disco-Lichtshow Effektmaschine
Horizontaler Spiegel
Kupferspiegelrad 400*16 = 6400 Ablenkungen pro Sekunde.
Achse des Motors ist zu kurz, nächstemal flacher, aus Aluminium und Speichen verwenden !
Spiegelrad Kupfer, hochglanzpoliert, Spezialanfertigung der AnKoSy GmbH
Spiegelrad Kupfer, hochglanzpoliert, Spezialanfertigung der AnKoSy GmbH
Durchmesser Loch 12mm Höhe Speichen 2mm
STATUS:neue Version, nicht getestet!
Plexiglas Platine
bei formulor.de bestellt:
gzip autodesk illustrator
Zusammenbau des Laserprojectors
Teilelieferung von Formulor
Kosten
Bauteile Kontroller: 30€ + 15€
Bauteile Stromversorgung: 15€
Laser: 100€
Spiegel: 100€ + 13€
Motoren: 10€ (aus alten Laserdruckern)
Gehäuse: 40€
Status: TODO
Links
- Laser Projektoren
- Laser-Projektor selbstgebaut
- http://elm-chan.org/works/vlp/report_e.html
- Horizontal Laser Deflector
- AVR Laser Projector
- AVR laser projector
- the laserbeamer
- Laser video projector
- Mechanically scanned laser display
- RGB Laser Projector
- VGA Signal, Timings, Accessing VGA-graphiccard registers
- boomerssupply.net first surface mirror shop
- www.scientificsonline.com first surface mirror shop
- http://shop.optik-mechanik.de/
