Lasertransmissie met Arduinos: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hierdie projek was in 2019 vir die BT Young -wetenskaplike.

Ek was in beheer van die "Demonstrasiemodel".

Die demonstrasie was twee arduino-beheerde lasers wat flits om 'n entjie verder 'n sein na 'n ander arduino te stuur. Dit is getoets om tot 100 m te werk, behalwe dat die fokus en mik van die lasers 'n groot pyn in die esel was. Ons het 'n teoretiese maksimum afstand (met 'n baie gekollimeerde laser) van ongeveer duisende km bereken.

Baie trots dat ek dit aan die werk gekry het. Ons is ondervra deur 'n paar politici en professore en het selfs die plaaslike koerante en TV in Dublin bereik. Ons is selfs getwiet deur 'n dosent in DCU !!!

Wat die pryse betref, is ons bekroon met 'Baie lof'.

Voorrade

Vir die demonstrasiesender gebruik ek:

'N Arduino uno kloon

'N Kragtoevoer vir die lasers. Die arduino is van 'n skootrekenaar aangedryf.

2x hoë-krag groen lasers

Relais om die lasers te beheer (ons het geen MOSFETS of iets gehad nie)

'N Groot LCD -skerm met 'n I2C -rugsak om die teks ens.

2x LED's flits op dieselfde tyd as die lasers, een groen en een rooi (meestal vir effek, maar ook vir ontfouting) flikkerligte is geneig om mense aan te trek en dit koeler te laat lyk.

Vir die ontvanger gebruik ons:

'N Arduino uno kloon

2x fotodiodes

Verskeie weerstande om sensitiwiteit in te stel

2x LED's om aan te dui watter sein kom vir ontfouting en probleemoplossing. Ook vir effek soos met die sender.

'N LCD -skerm om ontvangde uitsendings te vertoon

'N Skakelaar om die arduino terug te stel

Stap 1: Stap een: samestelling

Alles is saamgestel soos in die skema getoon.

Een laser- en fotodiode -paar is gebruik vir data, die ander vir klok. Dit is moontlik om slegs een laser vir albei te gebruik, maar ek het dit toe nie geweet nie.

Ons het 'n paar tydelike kaste vir die sender- en ontvangermodules uit Lego gemaak om dit voor te lê.

Om seker te maak dat daar geen bedrade verbinding tussen die twee toestelle is nie, is 'n aparte kragtoevoer vir elk gebruik. Die twee lasers met verskillende spannings is afsonderlik aangedryf deur 'n muurwrat en spanningsreguleerders. Ek weet dat die gebruik van relais nie ideaal is nie, aangesien dit die transmissietempo beperk, maar dit is al wat ons destyds moes oorhandig.

Stap 2: Kode

Die kode is die langste, aangesien ek nie te veel ervaring gehad het voordat ek hierdie projek probeer het nie.

My kode is beskikbaar op my github

Stap 3: Toets

As u dit self wil maak, moet dit getoets word.

Ek het dit gedoen deur die uitsette van een van die fotodiodes op te teken en die resultate in 'n sigblad te plak.

Van daar af het ek die waarde van die weerstande op die ontvanger aangepas totdat die grafiek wat weergegee is, so gedefinieer as moontlik was. Spoed was toe die volgende doelwit. Hoe vinniger die laser flits, hoe minder helderheid, en dus die seinkwaliteit. Ons is beperk deur die relais tot ongeveer 60 Hz, maar ons het spoed van tot 50 bits per sekonde (elke karakter is 1 byte, ongeveer 6 letters elke sekonde) bestuur, met die kragtiger lasers wat ons gehad het en met die fotodiodes wat meer sensitief sou wees. Meer as dit en die aflosse het kloksiklusse begin ontbreek.

Stap 4: Finale produk

dit werk byna elke keer soos 'n sjarme, veral oor die kort ruimte op ons staanplek.

Ons het gevind dat die flikkerende ligte, drade, skerms, ens skares redelik mooi lok.