Как подключить лазерный модуль к Ардуино

В этом руководстве я расскажу, как своими руками создать систему безопасности в виде лазерной сигнализации.

Для этого понадобятся следующие компоненты и материалы:

• Светодиод
• Модуль лазера
• Модуль датчика лазера
• Динамик-пищалка
• 2 небольшие макетные платы со скотчем на задней части
• Arduino
• Провода для макетных плат
• Кабель USB (для программирования Ардуино)

Схема сборки достаточно легка — мы не будем ничего модифицировать.

Шаг 1: Выравниваем модули лазера

Сначала нам нужно подключить модуль лазера и датчика к макетным платам. Проверьте, что хорошо их выровняли, иначе ваша система начнёт пищать, как только вы загрузите код.

Шаг 2: Подключим пищалку и светодиод к Ардуино

Подключите пищалку к пинам GND и 7 на Ардуино, светодиод подключите к пинам GND и 13. На приложенной фотографии отмечены все необходимые пины.

Шаг 3: Подключим лазер и датчик к Ардуино

Полагаю, что нужно рассчитать правильную длину проводов, ведь, скорее всего, ваши устройства будут находиться по разные стороны помещения. Для удобства я также прикрепляю фотографию.

Шаг 4: Программируем Ардуино

Соедините ПК и Ардуино, залейте на него код, сохранённый в прикреплённом файле. Вы можете поменять звук пищалки, изменив функции «alarmTone» и «alarm».

Если вы хотите убрать задержку или хотите сделать её более длинной, чтобы успеть деактивировать сигнализацию, то поменяйте значение «3000» в параметре «delay(3000);» в функции «alarm».

Файлы

СОДЕРЖАНИЕ ►

Лазерный модуль для Ардуино можно использовать во многих интересных проектах. Рассмотрим, как подключить красный лазерный передатчик к Arduino UNO, какие меры предосторожности следует соблюдать при работе с лазерным излучением. Кроме схемы подключения на странице размещены две простые программы для управления красным лазерным передатчиком ky008 650nm от микроконтроллера Ардуино.

KY-008: лазерный модуль для Ардуино

Основной компонент модуля — это красный лазерный светодиод с медным цилиндрическим радиатором охлаждения. Также на плате передатчика размещены пассивные компоненты, обеспечивающие стабильный режим работы светодиода. Лазера луч виден в задымленном помещении. и создает небольшое световое пятно на поверхности объекта, расположенного на расстоянии до 14 метров от источника.

При подключении светодиода к Arduino, во время прохождения электронов через p-n переход происходит спонтанное излучение фотонов света. В лазерном светодиоде происходит рекомбинация фотонов (вынужденное излучения фотонов с одинаковыми параметрами). Принцип работы лазера основан на том, что излучаемые фотоны света вызывают повторное излучение, которое увеличивается лавинообразно.

Интенсивность излучения передатчика ky-008 зависит от силы тока. При малых токах модуль работает, как обычный светодиод, так как происходит только спонтанное излучение фотонов. Когда сила тока превышает пороговое значение – мощность излучения резко вырастает. Лазерный диод испускает свет перпендикулярно поверхности кристалла и фокусируется с помощью оптики (см. фото выше).

Подключение лазерного модуля к Ардуино

Для занятия нам понадобятся следующие детали:

• плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
• модуль ky-008 3pin 650nm;
• провода «папа-мама».

Подключение лазерного модуля KY-008 к Arduino довольно простое ввиду того, что используется всего три порта. Но при этом необходимо соблюдать осторожность, так как лазерный передатчик имеет свои особенности. Самое главное луч лазера 650nm нельзя направлять в глаза, кроме того лазерный светодиод при работе сильно нагревается, особенно если на модуль подается питание с большой силой тока.

Счетч для KY-008 650nm Arduino

#define LASER 10 // задаем имя для Pin10voidsetup() {     pinMode(LASER, OUTPUT); // инициализируем Pin10 как выход  }    voidloop() {  for (int i=0; i<=5; i++) // мигание лазерным светодиодом     {        digitalWrite(LASER, HIGH);        delay(500);        digitalWrite(LASER, LOW);        delay(500);     }     delay(3000);  }

Пояснения к коду:

1. в скетче цикл for несколько раз включает и выключает лазер;
2. время задержки в миллисекундах можно изменять, чем меньше задержка, тем быстрее будет происходить мигание светодиода KY-008.

Счетч плавного включения KY-008 Arduino

#define LASER 10 // задаем имя для Pin10voidsetup() {     pinMode(LASER, OUTPUT); // инициализируем Pin10 как выход  }    voidloop() {     for (int i=0; i<=255; i++) // плавное включение лазера     {        analogWrite(LASER, i);        delay(5);     }     for (int i=255; i>=0; i--) //плавное выключение лазера     {        analogWrite(LASER, i);        delay(5);     }  }

Пояснения к коду:

1. порт для включения лазерного светодиода можно менять, но только на аналоговый выход с поддержкой ШИМ (Широтно-импульсная модуляция);
2. задержкой delay(5); можно управлять скоростью включения/выключения.

Красный лазерный передатчик можно использовать при изготовлении лазерной указки, измерения расстояния и сигнализации, реагирующей на прерывание луча. В разделе проекты на Ардуино для начинающих мы разместили мини проект сигнализации с использованием модуля ky-008 в качестве источника лазерного луча и фоторезистора в качестве приемника, реагирующего на прерывание луча.

Всем доброго времени суток! Сегодня я хочу рассказать вам о том, как собрать лазерный станок с ЧПУ (числовое программное управление, то есть управление через компьютер). Делается он на основе CD-приводов и Arduino UNO. Он получается довольно маленьким и слабым в отличие от других лазерных станков. Но его хватит для выжигания на дереве, коже, пластмассе и на других легкоплавких материалах. Итак, приступим.Для создания нам понадобится:1 – два CD-привода. Их можно найти в старых запасах, либо купить у кого-нибудь. Лично я купил их на авито за 150 рублей. 2 – Arduino UNO.3 – CNC шилд версии 3.0 либо другой.4 – два драйвера шаговых двигателей. Я рекомендую использовать драйверы DRV8825, так как они имеют режим микрошага до 32.5 – самой главной частью является лазер. Лазер мощностью 200-300 мВатт стоит около 500-700 рублей.6 – блок питания 12 вольт и минимум 1.5 ампер.Также в процессе создания могут понадобится какие-либо материалы, которые можно найти в быту.Все вышеперечисленное можно купить на каких-нибудь китайских интернет-магазинах по маленькой цене.Первый шаг – это конструкция станка. Тут все зависит от вашей фантазии и от материалов, которые имеете. Я сделал основание из корпуса от привода. Можно также сделать из дерева или пластмассы. Ось Х нужно закрепить над осью У . Очень важно выдержать все углы 90 градусов. Из приводов надо достать каретки. Обратите внимание на тип двигателя у каретки. Если он имеет 2 контакта, то он не подходит. Шаговый двигатель имеет 4 контакта. Каретки закрепляем как на фото.Сопряжаем шилд и ардуино. На шилде есть режим деления шага. Чтобы активировать этот режим, нужно установить перемычки. Вот фото режимов:Устанавливаем драйверы на их законное место согласно ключу, то есть как на фото:Подключаем двигатели. Возле посадочных мест есть 4 разъема, к которым и надо подключить. Лазер подключается в зависимости от прошивки. Если в описании к вашей версии прошивки GRBL подписано наличие ШИМа, то подключать нужно к разъему Z+, иначе к Spn En. Так как лазер потребляет ток выше, чем выдает ардуино, нужно запитать его от внешнего источника. Я подключил с помощью транзистора KT805AM к USB. Вот схемка. Кстати, шилд нужно запитывать блоком питания 12 вольт. На плате все подписано (куда подключать).Для компактности я разместил всю электронику под корпусом станка. Лазер я закрепил стяжками на кусочек радиатора, который, в свою очередь, закреплен винтами на движущейся части каретки. К нижней каретке нужно приделать рабочее поле. У меня это кусок доски деревянной. Для того, чтобы во время работы линза лазера не закоптилась, я приделал кулер (он сдувает дым).Переходим к программной части. Скачиваем с гитхаба прошивку GRBL нужной версии в виде архива. Распаковываем и для продолжения устанавливаем Arduino IDE (все ПО предоставлено в бесплатном доступе). Из архива копируем папку grbl и вставляем в папку lib (находится в корневой папке программы). Запускаем программу и в настройках выбираем com-порт к которому заранее подключили ардуино. В тех же настройках выбираем тип платы UNO. Во вкладке «скетч» выбираем Подключить библиотеку> GRBL. После этого нажимаем кнопку загрузить скетч и ждем. Поздравляю, плата прошита. Теперь ее нужно настроить. Открываем последовательный порт кнопкой «монитор порта». Выбираем снизу скорость 115200 бод. Далее в строку вводим «$» и отправляем. В ответ выводится список всех настроек пришивки. Нас интересуют пункты 100 и 101. Там нужно выбрать скорость. Рассчитывается она следующим образом: число шагов на оборот делим на длинну шага винта. Потом умножаем на микрошаг. Если вы выбрали микрошаг 32, то расчет такой: 20/3*32 = 213,333. Это значение записываем в строку: $100 = 213,333 и отправляем. Аналогично и для 101. Готовимся к проверке. Скачиваем любую программу для работы с прошивкой grbl. Рекомендую grbl controller или GRBLmaster. В интернете можно найти инструкции по использованию этих программ, поэтому я на этом зацикливаться не буду. Проверяем как движутся каретки. Если их направление неправильное, то перетыкиваем местами их провода на плате. То есть первые два провода ставим на место последних двух и наоборот. Теперь попробуем выжечь что-нибудь! Я выжигаю на коже. Перед выжиганием настраиваем фокусировку лазера. Делается это просто. В программе включаем лазер и настраиваем до тех пор, пока точка не станет маленькой. Вот примеры моих работ:Вот и все! Повторить это может каждый, потратив минимум средств и получив большой опыт. Также данный станок можно использовать для мини-бизнеса. Можно делать гравировку на ремешках часов или на чехлах телефонов. Всем удачи и спасибо за внимание!p.s. Не забывайте про безопасность! Ни в коем случае не направляйте лазер на человека, иначе можно лишить его зрения. Рекомендую купить для работы с лазером специальные очки. Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь. Используемые источники:

• https://masterclub.online/topic/14023-lazernaya-signalizatsia-arduino
• https://xn--18-6kcdusowgbt1a4b.xn--p1ai/%d0%bb%d0%b0%d0%b7%d0%b5%d1%80%d0%bd%d1%8b%d0%b9-%d0%bc%d0%be%d0%b4%d1%83%d0%bb%d1%8c-%d0%b0%d1%80%d0%b4%d1%83%d0%b8%d0%bd%d0%be/
• https://usamodelkina.ru/10738-lazernyy-stanok-s-chpu-na-osnove-arduino-uno.html