Sahani za Holographic - Photonics Challenger Hackathon PhabLabs: 6 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Mwanzoni mwa mwaka huu niliulizwa kushiriki katika PhabLabs Photonics Hackathon katika Kituo cha Sayansi Delft nchini Uholanzi. Hapa wana nafasi nzuri ya kufanya kazi na mashine nyingi ambazo zinaweza kutumiwa kuunda kitu ambacho kwa kawaida singeweza kuifanya iwe rahisi.

Kuanzia hackathon mara moja nilifikiri kuwa itakuwa ya kuvutia kufanya kitu na mashine za laser za CNC ambazo zinapatikana hapo.

Katika semina hiyo walikuwa na sahani ndogo ya taa ya akriliki iliyokuwa imesimama hapo ambayo ilikuwa imewekwa na hati miliki ya lego inayofanya aina ya hologramu lakini safu moja tu kwa hivyo ilikuwa bado picha ya 2D. Hii ilinifanya nifikiri nini kitawezekana ikiwa ningechukua tabaka kadhaa za akriliki na kuunda picha halisi ya holographic ya 3D.

Nilianza na tufe tu na kwa kweli ilianza kuonekana kama uwanja halisi uliosimamishwa, nikicheza karibu na taa niliyokuja na wazo ikiwa wakati huo itaweza kucheza na wigo wa taa (nyeupe) iliyojengwa nje ya Nyekundu Nyekundu na Nuru ya Bluu, ingewezekana kuunda taa nyeupe tena na sahani hizi zimewekwa nyuma ya kila mmoja, kila sahani ikitumia rangi nyepesi tu, Nyekundu Nyekundu au Bluu.

Hatua ya 1: Hatua ya 1 Vifaa na Zana zinahitajika

Zana:

• Mashine ya kukata na kutuliza ya laser ya CNC
• Chuma cha kulehemu nk.
• Bunduki ya gundi moto
• Printa ya 3D (katika awamu ya mapema ya kuiga)
• Plyer
• Wapiga simu
• Karatasi ya mchanga

Programu:

• Fusion 360
• Arduino IDE
• Cura

Vifaa:

umeme:

• LEDs (ndogo ndogo nyembamba SMD3535 iliyoongozwa ili kupata sahani karibu)
• ESP8266
• Ugavi wa umeme wa 5v 10A
• Wiring, waya rahisi tu nyembamba kwa leds 5v

vifaa vya "sanamu":

• 3mm akriliki (iliyowekwa kwenye mashine ya laser)
• Mbao, laser kupandisha LED na kusaidia akriliki
• Uchapishaji wa 3D katika mfano wa mapema kwa mlima wa LED na msaada wa akriliki.
• nyenzo kutengeneza sanduku, nilitumia foamboard mwanzoni kutengeneza sanduku haraka en baadaye laser CNC kukata kuni.

Hatua ya 2: Hatua ya 2: Upimaji wa Laser na Upimaji wa Taa

Jambo la kwanza nilitaka kujaribu ilikuwa uwezekano wa kutengeneza hologramu ya 3d na sahani nyingi za akriliki, kuanzia na nyanja. jenga sahani nyingi.

Nilichapisha msingi rahisi katika PLA na printa yangu ya 3d ni mimi mwenyewe na nikaongeza taa zingine ambazo nilikuwa bado nimeweka karibu.

Wakati wa mchakato huu nilipata wazo ikiwa itawezekana kuunda nyeupe (nuru) ikiwa ningepaka rangi za rangi nyekundu tu ya kijani au bluu, kuwa na sahani 3 katika RGB basi kwa nadharia itakuwa nyeupe, lakini hii pia ingefanya kazi ikiwa safu yake.

Baada ya kuweka hii yote pamoja na kuwasha hii niligundua kuwa ni aina ya kazi, haikuwa nyeupe kabisa lakini kwa kweli ilikuwa ikichanganya rangi kwenye safu zilizo nyuma yake.

Nilidhani kuwa labda ingefanya kazi vizuri ikiwa nitabadilika kutoka kwenye ekiti thabiti kuunda umbo kuwa dots ili nuru iwe rahisi kuona juu ya tabaka nyingi na kwa kweli ifanye kazi kama "saizi" lakini kisha katika 3D.

Ili kukamilisha mchakato ambao nilitengeneza karatasi za jaribio na msongamano tofauti wa nukta na pia nilitumia mipangilio anuwai tofauti ili kurekebisha laser kwa nguvu kamili ya kuchoma. Lazima urekebishe laser kwa kiwango cha nguvu inayotumia kuchoma, nguvu unayotumia na pole pole wewe itaunda ekari ya kina, na sio zote zinafanya kazi nzuri kama wengine katika hali hii. hii ni tofauti kwa kila laser, ningependekeza utumie mpangilio wa chini, hauitaji kiwiko kirefu cha sanamu hii.

Hatua ya 3: Hatua ya 3: Mfano wa Mwisho

Kwa mfano wa mwisho niliamua kutengeneza sahani za akriliki za 20X20cm ili uweze kupata maelezo zaidi ndani yao na upate hisia nzuri ya jinsi inaweza hata kuonekana kwa kiwango kikubwa.

Nilitengeneza moduli nyepesi ambapo ningeweza kuweka jumla ya sahani 21 katika (7X3) kwa sababu nilitaka kuitumia kujaribu ni umbali gani itawezekana kwenda, ni sahani ngapi zinaweza kuwekwa kabla athari haijapotea au kama vile nilivyopata. nje inakuwa lini kupata "fujo". Niligundua kuwa 12 itakuwa kiwango cha juu cha heshima, kwenda juu kulisababisha ukungu mwingi.

Nilijaribu pia na kucheza na umbali kati ya mabamba, kwa kuruka sahani moja wakati ni mara mbili ya nafasi kati ya sahani na kuendelea, hapa pia nimegundua kuwa hii ni muhimu sana, wakati umbali unapoongezeka athari pia hubadilika. Kile nadhani kinachotokea ni kwamba kwa umbali mkubwa macho yanawezekana katika kugundua kina. Hii basi husababisha rangi kuchanganyika kidogo.

"Sahani" nyepesi ina laini nyembamba ya leds 9 kwa kila laini ya data ya sahani inayoenda na kurudi zig-zag, na laini za nguvu za 5v kila upande, + laini upande mmoja na - laini upande mwingine, kutengeneza pia ni sawa rahisi kurekebisha.

Ugavi wa umeme wa 5V 10A hutumiwa kuwezesha LED na ESP8266 mara moja.

Kwa ESP tulitengeneza nambari kwa msaada fulani kutoka kwa waandikaji wenye ujuzi zaidi kwenye hackathon, kipande hiki pia kilikuwa zoezi la kunisimbishia. Nambari ambayo mwishowe nilitumia ni nambari inayofifia sahani zote mara moja kutoka RGB hadi GRB hadi BRG na kurudi RGB tena kwa kitanzi endelevu. Kuweka kikundi cha udhibiti wa LED kwa sekunde 9 ili kila sahani iwe na rangi moja, nambari inadhibiti sahani 12 / safari zingine hazifanyi kazi kwa sababu sikuihitaji. Niliongeza nambari hapa.

Nilijaribu pia kudhibiti LED kwa kutumia wifi kwenye ESP na artnet na madmapper, lakini sikufurahishwa na matokeo bado, hii inapaswa kufanya kazi vizuri lakini ningehitaji kwanza kuwa na uelewa mzuri juu ya mbinu hizi za "ramani".

Hatua ya 4: Masomo yaliyojifunza

Jambo la kwanza nililojifunza ni kufanya kazi na mkataji wa laser na engraver ya CNC. Hapo zamani nilitumia mbinu hizi kutengeneza modeli lakini sikuwahi kuchukua wakati wa kuangalia utaftaji sahihi zaidi haswa kuchora uchoraji. Kugundua kuwa hii inafanya tofauti kabisa kwa kiwango cha mwangaza unaosababisha, na sio tu kumaanisha kuchora "kwa kina" ni bora, nilihitaji kupata usawa wa kuchora tu vya kutosha lakini sio sana.

Kwa mradi huu pia nilitaka kuwa nayo kama kitu cha kusimama peke yake kwa hivyo na ESP iliyosimbwa katika kesi hii ambayo inadhibiti taa za LED bila pembejeo nyingine yoyote inayohitajika, pia kwa sababu nilitaka kupata uelewa mzuri juu ya kuweka alama, hapo zamani nilitengeneza nambari rahisi sana, na nambari za kipande hiki bado sio ngumu sana lakini wakati nilianza sehemu hizi za mbio za hii bado ilikuwa mpya kabisa.

Halafu baada ya mbinu hizi za kutengeneza ilikuja kuelewa kwa nuru. mchanganyiko huu ungewezaje kuchanganyika na hii? Ilibainika kuwa kufanya kazi na dots badala ya sura iliyochorwa kikamilifu, kuunda "saizi" kama ilivyoelezwa hapo awali. Kwanza kujua kuwa hizo ni kazi lakini wakati niliongeza umbali kati ya sahani athari ilipungua tena, mtazamo wa jicho la mwanadamu kuifanya ifanye kazi na kuchanganya rangi lakini pia kitu cha kichawi kinachotokea kwa sababu macho yako hayawezi kukamata kinachoendelea, hayawezi kuzingatia kweli kina. Lakini ikiwa umbali kati ya mabamba umeongezeka macho yako yanaweza kuzingatia kina lakini basi uchawi umekwenda.

Hatua ya 5: Maboresho ya Nguvu

Uboreshaji wa kwanza ambao bado ninafanya kazi ni kwenda nambari bora na ngumu zaidi kudhibiti sahani. Lengo langu ni kuwa na mipangilio kadhaa na athari za mapema ambazo zinaweza kusababishwa, ndio sababu pia nilichagua kutumia ESP kwa sababu basi ningeweza kusababisha / kudhibiti hizi kwa urahisi kutumia wifi.

Zaidi nataka kutengeneza taa kwa sahani 12 tu kama vile mwishowe nilichagua kutumia, kipande nilichotengeneza sasa ni kamili kwa awamu hii ya upimaji na umbali na idadi ya sahani n.k., lakini sasa nilichagua kwenda kwa sahani 12 nitakarekebisha hiyo imetengenezwa kwa sahani 12 na pia hufanya upandaji wa taa hizo kuwa bora zaidi, sasa wamewekwa ndani na wanashikilia mahali pamoja na vibanda vilivyoboreshwa, kwa muda mrefu hii itakuwa nzuri kwa taa, ningezibandika kwenye alumini kwa conductivity bora ya joto na kuwa na moduli hivyo ikiwa kitu kitavunja ukanda mmoja unaweza kutolewa nje na kubadilishwa.

Kwa bamba bado ninajaribu nini cha kufanya na pande, sasa pande zimefunuliwa tu na unaweza kuona ni rangi gani iliyoangaziwa, nilijaribu kujenga kizingiti kuzunguka kipande chote lakini sikufurahi nayo kwa sababu iliangazia taa tena. Kwa hivyo nilianza kujaribu na profaili maalum za 3D zilizochapishwa, kuchora kando kando au kutumia foil ya kutafakari kuweka taa "ndani" ya bamba.

Hatua ya 6: Piga Kelele

Ningependa kutoa shukrani maalum kwa watu wafuatao:

• Teun Verkerk kwa mwaliko wa kushiriki kwenye hackathon
• Nabi Kambiz, Nuriddin Kadouri na Aidan Wyber, kwa msaada na mwongozo wakati wa hackathong. Kusaidia na kuelezea mashine na vifaa vyote ambavyo vilikuwa karibu na Aidan alikuwa na uvumilivu mkubwa akielezea na kusaidia noob hii ya kuweka alama.
• Chun-Yian Liew, mshiriki mwenzake ambaye pia alifanya mradi wa kushangaza. Chun pia alinisaidia mara kadhaa wakati sikuelewa kile kinachotokea kwa kuweka alama.