Transmisie laser cu Arduinos: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Acest proiect a fost pentru savantul BT Young în 2019.

Am fost responsabil de „Modelul demonstrativ”.

Demonstrația a fost de două lasere controlate de arduino care clipesc pentru a trimite un semnal către un alt arduino aflat la o anumită distanță. A fost testat pentru a funcționa până la 100 m, dincolo de focalizarea și vizarea laserelor a fost o durere majoră în fund. Am calculat o distanță teoretică maximă (presupunând un laser foarte colimat) de câteva mii de km.

Destul de mândru că am reușit să funcționeze. Am fost intervievați de câțiva politicieni și profesori și chiar am ajuns la ziarele și televiziunile locale din Dublin. Am fost chiar tweeted de un lector în DCU !!!

În ceea ce privește premiile, ni s-a acordat „Foarte lăudat”.

Provizii

Pentru transmițătorul demonstrativ am folosit:

O clonă arduino uno

O sursă de alimentare pentru lasere. Arduino a fost alimentat de la un laptop.

2x lasere verzi de mare putere

Relee pentru controlul laserelor (nu am avut niciun MOSFET sau nimic)

Un ecran LCD mare cu un rucsac I2C pentru a afișa textul etc.

2x LED-uri pentru a clipi în același timp cu laserele, unul verde și unul roșu (mai ales pentru efect, dar și pentru depanare), luminile intermitente tind să atragă oamenii și să le facă să pară mai cool.

Pentru receptor am folosit:

O clonă arduino uno

2x fotodiode

Rezistențe asortate pentru a regla sensibilitatea

2x LED-uri pentru a arăta ce semnal vine pentru depanare și depanare. De asemenea, pentru efect ca la transmițător.

Un ecran LCD pentru a afișa transmisiile primite

Un comutator pentru a reseta arduino

Pasul 1: Pasul unu: Asamblarea

Totul a fost asamblat așa cum se arată în schemă.

O pereche de laser și fotodiodă a fost utilizată pentru date, cealaltă a fost pentru ceas. Este posibil să folosești un singur laser pentru ambele, dar nu știam asta la momentul respectiv.

Am făcut câteva carcase improvizate pentru modulele emițător și receptor din Lego pentru prezentare.

Pentru a ne asigura că a fost clar că nu există o conexiune prin cablu între cele două dispozitive, a fost utilizată o sursă de alimentare separată pentru fiecare. Cele două lasere, având tensiuni diferite, au fost alimentate separat de un neg negru și regulatoare de tensiune. Știu că utilizarea releelor nu este ideală, deoarece limitează rata de transmisie, dar asta a fost tot ce am avut de dat în acel moment.

Pasul 2: Cod

Codul este cel care a durat cel mai mult, deoarece nu aveam prea multă experiență înainte de a încerca acest proiect.

Codul meu este disponibil pe github

Pasul 3: Testare

Dacă doriți să faceți acest lucru singur, va trebui testat.

Am făcut acest lucru înregistrând ieșirile uneia dintre diodele foto și lipind rezultatele într-o foaie de calcul.

De acolo am modificat valoarea rezistențelor de pe receptor până când graficul care a fost difuzat a fost cât mai definit posibil. Viteza a fost apoi următorul obiectiv. Cu cât laserul clipește mai repede, cu atât luminozitatea este mai mică și, prin urmare, calitatea semnalului este mai mică. Am fost limitați de relee la 60 Hz sau cam așa, dar am reușit viteze de până la 50 de biți pe secundă (fiecare caracter fiind de 1 octet, aproximativ 6 litere în fiecare secundă) cu laserele mai puternice pe care le-am avut și cu fotodiodele setate să fie mai sensibile. Mai mult decât atât, iar relele au început să lipsească ciclurile de ceas.

Pasul 4: Produsul final

a funcționat ca un farmec aproape de fiecare dată, în special pentru spațiul scurt disponibil pe standul nostru.

Am constatat că luminile intermitente, firele, ecranele etc. atrăgeau mulțimile destul de frumos.