DIY STEP/DIR LASER GALVO CONTROLLER: 5 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

ሃይ, በዚህ አስተማሪ ውስጥ ፣ ለ ILDA መደበኛ galvo laser scanners የራስዎን ደረጃ / dir በይነገጽ እንዴት እንደሚገነቡ ላሳይዎት እፈልጋለሁ።

እርስዎ እንደሚያውቁት እኔ እኔ የ “DIY-SLS-3D-Printer” እና የ “JRLS 1000 DIY SLS-3D-PRINTER” ፈጣሪ ነኝ ፣ እና እነዚህን ማሽኖች እየሠራሁ እያለ እነዚህ አታሚዎች እንዴት እንደሚሠሩ ማሰብ እጀምራለሁ ፣ ከካርቴሺያን የእንቅስቃሴ ስርዓት ይልቅ ጋልቮ ስካነሮችን የምጠቀም ከሆነ። ሆኖም በእነዚህ ቀናት ውስጥ ለጋላቮ ስካነር መቆጣጠሪያን የማዘጋጀት ዕውቀት አልነበረኝም። ስለዚህ ከካርቴሺያን እንቅስቃሴ ጋር ነባር firmware ን ተጠቅሜአለሁ።

ግን ዛሬ እና ከተወሰነ ምርምር በኋላ ደራሲው DIY Laser Galvo ትዕይንት ለመፍጠር አርዱዲኖን የሚጠቀምበት አስተማሪ አገኘሁ። ይህ እኔ የምፈልገው በትክክል ይመስለኝ ነበር ፣ ስለሆነም በእሱ ክፍሎች ውስጥ ያሉትን ክፍሎች አዝዣለሁ እና አንዳንድ ሙከራዎችን አደረግሁ። ከተወሰነ ምርምር በኋላ አርዱዲኖ ያንን የደረጃ / አቅጣጫ በይነገጽን እንደማያከናውን አወቅሁ ፣ ስለዚህ ለ STM32 ማይክሮ መቆጣጠሪያ አስተካክዬዋለሁ።

እባክዎን ያስታውሱ ይህ ተቆጣጣሪ አምሳያ ብቻ ነው ፣ ግን ለብዙ ፕሮጄክቶች ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ለምሳሌ በ DIY SLS 3 ዲ አታሚ ወይም በሌዘር መቅረጫ ውስጥ።

የ Galvo መቆጣጠሪያ ባህሪዎች የሚከተሉት ናቸው

• ከ 5V ደረጃ/ዲር ምልክቶች ወደ ILDA ስታንዳርድ መለወጥ
• የ 120 ኪኸ የግቤት ድግግሞሽ (የደረጃ / አቅጣጫ ምልክቶች)
• 12 ቢት የውጤት ጥራት (በአንድ ማዕዘን 0 ፣ 006 °)
• ከዋልታ ወደ መስመራዊ መጋጠሚያዎች መለወጥ
• የእርምጃ እና የአቅጣጫ ምልክት ከሚፈጥር ከማንኛውም የእንቅስቃሴ መቆጣጠሪያ ጋር ተኳሃኝ
• የመሃል አሰላለፍ ፒን (የሆሚንግ አሠራር)

የሌዘር ጋልቮ ተቆጣጣሪ ቪዲዮ (በቅርቡ ይመጣል)

የእኔን አስተማሪን ከወደዱ እባክዎን በሪሚክስ ውድድር ውስጥ ድምጽ ይስጡኝ

ደረጃ 1 ለጋሎ ተቆጣጣሪ የሚያስፈልጉዎት ክፍሎች

ለጋሎ መቆጣጠሪያ ኤሌክትሮኒክ ክፍሎች

ብዛት	መግለጫ	አገናኝ	ዋጋ
1x	ILDA 20Kpps galvo galvanometer ስብስብ	Aliexpress	56, 51€
1x	6 ሚሜ 650nm Laserdiode	Aliexpress	1, 16€
አንዳንድ	ሽቦዎች	-	-
1x	ST-Link V2	Aliexpress	1, 92

የኤሌክትሮኒክ ክፍሎች ለወረዳው

ለ galvo መቆጣጠሪያ ሁሉም አስፈላጊ ክፍሎች እዚህ አሉ። ሁሉንም ክፍሎች በተቻለ መጠን ርካሽ ለማድረግ ሞከርኩ።

ብዛት	መግለጫ	በወረዳ ላይ ስም	አገናኝ	ዋጋ
1x	STM32 “ሰማያዊ-ክኒን” ማይክሮ መቆጣጠሪያ	"BLUE-Pill"	Aliexpress	1, 88€
1x	MCP4822 12 ቢት ባለሁለት ሰርጥ DAC	MCP4822	Aliexpress	3, 00€
2x	TL082 ባለሁለት OpAmp	IC1 ፣ IC2	Aliexpress	0, 97€
6x	1k Resistor	አር 1-አር 6	Aliexpress	0, 57€
4x	10 ኪ trim-potentiometer	R7-R10	Aliexpress	1, 03€
አንዳንድ	የፒን ራስጌ	-	Aliexpress	0, 46€

ደረጃ 2 የመቆጣጠሪያው ንድፈ ሃሳብ

እዚህ እኔ አብራራለሁ ፣ ተቆጣጣሪው በአጠቃላይ እንዴት እንደሚሠራ። እኔ ደግሞ አንዳንድ ዝርዝሮችን ያሳያል ፣ ለምሳሌ የቀኝ ማዕዘን ስሌት።

1. እንቅስቃሴ-ተቆጣጣሪ

የእንቅስቃሴ መቆጣጠሪያው የእርምጃውን እና የአቅጣጫ ምልክቶችን የሚፈጥሩበት ክፍል ነው። የእርምጃ/አቅጣጫ መቆጣጠሪያ ብዙውን ጊዜ እንደ 3 ዲ-አታሚዎች ፣ ሌዘር ወይም ሲኤንሲ-ወፍጮዎች ባሉ የማራገፊያ ሞተር መተግበሪያዎች ውስጥ ያገለግላል።

ከደረጃው እና ከአቅጣጫ ምልክቶቹ በተጨማሪ STM32 ን እና የእንቅስቃሴ መቆጣጠሪያውን ተስማሚ ለማድረግ የመሃል ምደባ ፒን ያስፈልጋል። ያ ነው galvos ፍፁም ቁጥጥር ይደረግባቸዋል እና ለማንኛውም ገደብ መቀየሪያዎች አያስፈልጉም።

2. STM32- ማይክሮ መቆጣጠሪያ

STM32 ማይክሮ መቆጣጠሪያ የዚህ ተቆጣጣሪ ልብ ነው። ይህ የማይክሮ መቆጣጠሪያ ብዙ ተግባራት አሉት። እነዚህ ተግባራት -

ተግባር 1 - ምልክቶችን ይለኩ

የመጀመሪያው ተግባር የግብዓት ምልክቶችን መለካት ነው። በዚህ ሁኔታ የእርምጃ እና የአቅጣጫ ምልክቶች ይሆናሉ። የእንቅስቃሴ-ተቆጣጣሪው በግብዓት ድግግሞሽ እንዲገደብ ስለማልፈልግ ወረዳውን ለ 120 ኪኸ (ዲዛይን) ፈጠርኩ። ውሂብ ሳይፈታ ይህንን የግብዓት ድግግሞሽ ለማሳካት ፣ የደረጃ / አቅጣጫ በይነገጽን ለማስተዳደር በ STM32 ላይ ሁለት የሃርድዌር ሰዓት ቆጣሪዎች TIM2 እና TIM3 ን እጠቀማለሁ። ከደረጃ እና የአቅጣጫ ምልክቶች በተጨማሪ የመለያ ምልክት አለ። ይህ አሰላለፍ በ STM32 ላይ በውጫዊ መቋረጥ ቁጥጥር ይደረግበታል።

ተግባር 2 - ምልክቶቹን ያስሉ

አሁን ተቆጣጣሪው ምልክቶቹን ወደ DAC ትክክለኛ እሴት ማስላት አለበት። ጋልቮ መስመራዊ ያልሆነ የዋልታ አስተባባሪ ስርዓት ስለሚፈጥር ፣ በደረጃ እና በእውነተኛ ተንቀሳቃሽ ሌዘር መካከል መስመራዊ ጥገኛን ለመፍጠር ትንሽ ስሌት ያስፈልጋል። እዚህ የስሌቱን ንድፍ አሳይሻለሁ-

አሁን ለስሌቱ ቀመር መፈለግ አለብን። እኔ ባለ 12 ቢት DAC ስለምጠቀም ፣ በ 0 - 4096 ደረጃዎች ውስጥ ከ -5 - +5V ቮልቴጅን መስጠት እችላለሁ። እኔ ያለኝ ጋልቮ አጠቃላይ የፍተሻ አንግል በ 25 ° በ -5 - +5V አለው። ስለዚህ የእኔ አንግል phi ከ -12 ፣ 5 ° - +12 ፣ 5 ° ክልል ውስጥ ነው። በመጨረሻ ስለ ርቀቱ ማሰብ አለብኝ መ. እኔ በግሌ 100x100 ሚሜ የሆነ የፍተሻ መስክ እፈልጋለሁ ፣ ስለዚህ የእኔ ዲ 50 ሚሜ ይሆናል። ከፍ ያለ ሸ የፊ እና ዲ ውጤት ይሆናል። ሸ 225 ፣ 5 ሚሜ ነው። ርቀቱን ለማምጣት ከማእዘኑ phi አንፃር ትንሽ ቀመር እጠቀም ነበር ፣ እሱም ታንጀንት የሚጠቀም እና አንግልውን ከራዲያኖች ወደ “DAC- እሴቶች” የሚቀይር።

በመጨረሻ የ 2048 አድልዎ ብቻ ማከል አለብኝ ፣ ምክንያቱም የእኔ ቅኝት መስክ የመሃል አሰላለፍ ስለሆነ እና ስሌቶቹ ሁሉ ተከናውነዋል።

ተግባር 3 - እሴቶችን ለ DAC ይላኩ -

እኔ የተጠቀምኩት STM32 በ DAC ውስጥ ምንም ግንባታ ስለሌለው ፣ እኔ ውጫዊ DAC ን ተጠቅሜያለሁ። በ DAC እና በ STM32 መካከል ያለው ግንኙነት በ SPI ላይ ተገንዝቧል።

3. ዳ.ሲ

ለወረዳ እኔ እንደ ዴልታፍሎ ተመሳሳይ 12 ቢት DAC “MCP4822” ን እጠቀማለሁ። DAC unipolar 0-4 ፣ 2V ስለሆነ እና እርስዎ ያስፈልግዎታል -+5V ባይፖላር ለ ILDA መስፈርት ፣ ከአንዳንድ OpAmps ጋር ትንሽ ወረዳ መገንባት ያስፈልግዎታል። እኔ TL082 OpAmps ን እጠቀማለሁ። ይህንን ማጉያ-ወረዳ ሁለት ጊዜ መገንባት አለብዎት ፣ ምክንያቱም ሁለት ጋልቮዎችን መቆጣጠር ያስፈልግዎታል። ሁለቱ OpAmps እንደ የአቅርቦታቸው ቮልቴጅ ከ -15 እና +15V ጋር ተገናኝተዋል።

4. ጋልቮ

የመጨረሻው ክፍል በጣም ቀላል ነው። የሁለቱ ኦኤምፒኤምኤስ ውፅዓት ከ ILDA Galvo ነጂዎች ጋር ይገናኛል። እና ያ ብቻ ነው ፣ አሁን ጋሎቮዎችን በደረጃ እና በአቅጣጫ ምልክቶች መቆጣጠር መቻል አለብዎት

ደረጃ 3 ወረዳው

ለወረዳው እኔ ፒ.ቢ.ቢ.

የውስጥ መጎተቻ መቆጣጠሪያዎችን ስላነቃሁ የእርምጃውን እና የአቅጣጫ ምልክቶችን በቀጥታ ከ STM32 ጋር ማገናኘት ይችላሉ። እንዲሁም ለደረጃው ፣ ለአቅጣጫው እና ለማዕከላዊ ካስማዎች 5V ታጋሽ ፒኖችን ተጠቅሜያለሁ።

ከዚህ በታች የወረዳውን ሙሉ መርሃግብር ማውረድ ይችላሉ-

ደረጃ 4 - STM32 ን ፕሮግራም ማድረግ

STM32 በአቶሊክ ትሩስታዲዮ እና በ CubeMX ፕሮግራም ተይ isል። TrueStudio ለመጠቀም ነፃ ነው እና እዚህ ማውረድ ይችላሉ

ትሩስታዲዮ እንደ አርዱዲኖ አይዲኢ ያን ያህል ቀላል ስላልሆነ በቀላሉ ወደ STM32 ማይክሮ መቆጣጠሪያ መጫን ያለብዎትን.hex ፋይል ፈጥረዋል።

በሚከተለው ውስጥ ፋይሉን ወደ STM32 “BluePill” እንዴት ከፍ እንዳደረጉ እገልጻለሁ-

1. “STM32 ST-LINK Utility” ን ያውርዱ-ሶፍትዌሩን እዚህ ማውረድ ይችላሉ

2. "STM32 ST-LINK Utility" ን ይጫኑ እና ይክፈቱ

3. አሁን በ ST-Link Utility ውስጥ የ Galvo.hex ፋይልን ይክፈቱ

ከዚያ በኋላ STM32 “BluePill” ን ወደ ST-Link-V2 ማገናኘት ያስፈልግዎታል። አንዴ ከተገናኘ በኋላ “ወደ traget አዝራር ይገናኙ” ላይ ጠቅ ያድርጉ

በመጨረሻ “አውርድ” ላይ ጠቅ ያድርጉ። አሁን የእርስዎ STM32 በትክክል መብረቅ አለበት።

በተጨማሪም ፣ በእውነተኛ ስቱዲዮ ውስጥ ለ Galvo_Controller ሁሉንም የምንጭ ፋይሎች አያይዣለሁ

ደረጃ 5 - ሁሉንም ክፍሎች በሜካኒካል ያገናኙ እና ይሞክሩት

ለተሻለ እይታ ሁሉንም የኤሌክትሮኒክ ክፍሎች በ 4 ሚሜ የአሉሚኒየም ሰሌዳ ላይ አስቀምጫለሁ--)

አሁን ምናልባት በወረዳው ላይ ያለውን የ potentiometers ማስተካከል እንዴት እንደሚፈልጉ አሳያችኋለሁ-

በመጀመሪያ ስለ ILDA ደረጃ አንዳንድ የጀርባ መረጃ። የ ILDA መስፈርት ብዙውን ጊዜ ለጨረር ትርኢቶች ያገለግላል ፣ እና 5V እና a -5v ምልክት ያካትታል። ሁለቱም ምልክቶች ተመሳሳይ ስፋት አላቸው ፣ ግን በተለወጠ ዋልታ። ስለዚህ እኛ ማድረግ ያለብን የውጤት ምልክቱን ከ DAC ወደ 5V እና -5V ማሳጠር ነው።

የ potentiometer ን ያስተካክሉ;

እዚህ ማየት የሚችሉት በ 100 ኪኸ የግቤት ደረጃ ድግግሞሽ እና በቋሚ የአቅጣጫ ምልክት የዚህ ወረዳ ውፅዓት ቮልቴጅ ነው። በዚህ ሥዕል ሁሉም ነገር ደህና ነው። ስፋቱ ከ 0 እስከ 5 ቮ እና ከ 0 እስከ -5 ይሄዳል። እንዲሁም ውጥረቶች ምናልባት ተስተካክለዋል።

Potentiometer ን ሲያስተካክሉ አሁን ምን ሊሳሳት እንደሚችል እነግርዎታለሁ-

አሁን እንደሚመለከቱት ሁለቱም ቮልቴጆች ምናልባት አልተስተካከሉም። መፍትሄው ከኦፕኤምኤፍ የማካካሻ ቮልቴጅን ማስተካከል ነው። ፖታቲዮሜትሮቹን “R8” እና “R10” በማስተካከል ያንን ያደርጋሉ።

ሌላ ምሳሌ -

አሁን እንደሚመለከቱት የቮልቴጅዎቹ ምናልባት ተስተካክለዋል ፣ ግን መጠኑ 5V ሳይሆን 2V ነው። መፍትሄው ከኦፕኤምፕ የመትረፊያ ተከላካዩን ማስተካከል ነው። ፖታቲዮሜትሮቹን “R7” እና “R9” በማስተካከል ያንን ያደርጋሉ።