Pllaka Holografike - Photonics Challenger Hackathon Phab Labs: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Në fillim të këtij viti më kërkuan të merrja pjesë në Hackathon PhabLabs Photonics në Qendrën Shkencore Delft në Hollandë. Këtu ata kanë një hapësirë të madhe pune me shumë makina që mund të përdoren për të krijuar diçka që normalisht nuk do të isha në gjendje ta bëja aq të lehtë.

Duke filluar hackathon menjëherë mendova se do të ishte interesante të bëja diçka me makinat lazer CNC që janë në dispozicion atje.

Në punëtori ata kishin një pjatë të vogël të ndriçuar akrilike që qëndronte atje e gdhendur me patentën e legos duke bërë një lloj hologrami, por vetëm një shtresë, kështu që ishte vetëm një imazh 2D. Kjo më bëri të mendoj se çfarë do të ishte e mundur nëse do të merrja disa shtresa akrilike dhe do të krijoja një imazh të vërtetë 3D holografik.

Fillova vetëm me një sferë dhe në të vërtetë filloi të dukej si një sferë e vërtetë e pezulluar, duke luajtur me ndriçimin, erdha në idenë nëse atëherë do të ishte gjithashtu në gjendje të luante me spektrin e dritës (të bardhë) të ndërtuar të dritës së Gjelbër të Kuqe dhe Blu, a do të ishte në të vërtetë e mundur të krijoni përsëri dritë të bardhë me këto pllaka të vendosura prapa njëra -tjetrës, secila pjatë vetëm duke përdorur ngjyrat kryesore të dritës, Gjelbër e Kuqe ose Blu.

Hapi 1: Hapi 1 Materialet dhe mjetet e nevojshme

Mjetet:

• Makinë prerëse dhe gdhendëse me lazer CNC
• Hekur bashkues etj.
• Armë me zam të nxehtë
• Printer 3D (në fazën e hershme të prototipimit)
• Plyer
• Kaliperët
• Letër lëmuese

Softuer:

• Fuzioni 360
• Arduino IDE
• Kurë

Materiale:

elektronikë:

• LED (shirita të vegjël të hollë SMD3535 për të afruar pllakat së bashku)
• ESP8266
• Furnizimi me energji 5v 10A
• Tela, thjesht tela të hollë të thjeshtë për prizat 5v

materiale për "skulpturë":

• Akrilik 3 mm (i gdhendur në makinë lazer)
• Druri, lazeri për montimin e LED -ve në dhe mbështetjen e akrilikut
• Printim 3D në prototipin e hershëm për montim LED dhe mbështetje akrilike.
• material për të bërë kuti, kam përdorur shkumë në fillim për të bërë një kuti të shpejtë dhe më vonë me dru të prerë me lazer CNC.

Hapi 2: Hapi 2: Gdhendja me Laser dhe Testimi i Ndriçimit

Gjëja e parë që doja të provoja ishte mundësia për të bërë një hologram 3d me pllaka të shumta akrilike, duke filluar me një sferë. ndërtoni nga pllaka të shumta.

Kam shtypur një bazë të thjeshtë në PLA me printerin tim 3d është vetë dhe shtova disa LED që kisha akoma të vendosura përreth.

Gjatë këtij procesi mora idenë nëse do të ishte e mundur të krijoni të bardhë (dritë) nëse do të ngjyrosja LED -të vetëm të kuqe jeshile ose blu, duke pasur 3 pllaka në RGB atëherë në teori do të bëheshin të bardha, por a do të funksiononte kjo edhe nëse shtresohej Me

Pasi e montova të gjithë së bashku dhe ndriçova këtë, zbulova se në të vërtetë funksiononte, nuk ishte e bardhë e përsosur, por patjetër që ishte përzierja e ngjyrave në shtresat pas saj.

Mendova se ndoshta do të funksiononte më mirë nëse do të ndryshoja nga një etiketë e fortë për të krijuar formën në pika, kështu që drita do të ishte më e lehtë për tu parë mbi shtresa të shumta dhe në të vërtetë do të punonte si "piksele", por më pas në 3D.

Për të përsosur procesin, unë bëra disa fletë provë me densitet të ndryshëm të pikave dhe gjithashtu përdorja shumë cilësime të ndryshme për të rregulluar lazerin në forcën e përsosur të gdhendjes. Ju duhet të rregulloni lazerin për sasinë e energjisë që përdor për të gdhendur, aq më shumë energji që përdorni dhe sa më ngadalë të krijoni një gdhendje më të thellë, dhe jo të gjithë punojnë aq mirë sa të tjerët në këtë situatë. kjo është e ndryshme për secilin lazer, unë do të rekomandoja të përdorni një mjedis mjaft të ulët, nuk keni nevojë për një gdhendje të thellë për këtë skulpturë.

Hapi 3: Hapi 3: Prototipi përfundimtar

Për prototipin e fundit vendosa të bëj pllaka akrilike prej 20X20cm, në mënyrë që të shihni disa detaje më shumë në to dhe të merrni një ndjenjë më të mirë se si mund të duket edhe në një shkallë më të madhe.

Bëra një modul drite ku mund të vendosja gjithsej 21 pllaka në (7X3) sepse doja ta përdorja për të provuar se sa larg do të ishte e mundur të shkoja, sa pllaka mund të vendoseshin para se efekti të humbte ose siç gjeta kur bëhet për t'u bërë "i çrregullt". Kam zbuluar se 12 do të ishte një maksimum i mirë, duke shkuar më lart rezultoi në shumë turbullim.

Unë gjithashtu testova dhe luajta me distancën midis pllakave, duke kapërcyer një pjatë çdo herë dyfishohet hapësira midis pllakave dhe më tej, këtu gjithashtu zbulova se kjo është mjaft vendimtare, kur distanca rritet, efekti gjithashtu ndryshon. Ajo që unë mendoj se ndodh është se me distancën më të madhe sytë janë më të mundshëm në zbulimin e thellësisë. Kjo pastaj rezulton se ngjyrat përzihen më pak.

"Pllaka" e lehtë ka një shirit të lehtë prej 9 led për secilën linjë të të dhënave të pllakave që shkon përpara dhe prapa zig -zag, me linja energjie 5v në secilën anë, + linjë në njërën anë dhe - linjë në anën tjetër, prodhimi është gjithashtu mjaft e lehtë për tu rregulluar.

Furnizimi me energji 5V 10A përdoret për të fuqizuar LED dhe ESP8266 menjëherë.

Për ESP ne bëmë një kod me ndihmën e koduesve më të aftë në hackathon, kjo pjesë ishte gjithashtu një ushtrim në kodim për mua. Kodi që përdor në fund është një kod që zbeh të gjitha pllakat dikur nga RGB në GRB në BRG dhe përsëri në RGB përsëri në një lak të vazhdueshëm. Grupimi i kontrollit LED për 9 led, kështu që secila pjatë do të kishte një ngjyrë, kodi kontrollon 12 pllaka/udhëtime të tjerat janë thjesht joaktive sepse nuk më duheshin. Shtova kodin këtu.

Unë gjithashtu u përpoqa të kontrolloj LED -të duke përdorur wifi në ESP me artnet dhe madmapper, por ende nuk isha i kënaqur me rezultatet, kjo duhet të funksionojë mirë, por së pari do të më duhej të kisha një kuptim më të mirë mbi këto teknika "hartografimi".

Hapi 4: Mësimet e nxjerra

Gjëja e parë që mësova ishte puna me prerësin dhe gdhendësin lazer CNC. Në të kaluarën kam përdorur këto teknika për të bërë modele, por kurrë nuk kam marrë kohë për të parë në akordimin më të saktë, veçanërisht në akordimin e gdhendjes/gdhendjes. Duke zbuluar se kjo bën shumë ndryshim për intensitetin e dritës që rezulton, dhe jo vetëm të nënkuptosh që një gdhendje "më e thellë" është më e mirë, më duhej të gjeja ekuilibrin e gdhendjes vetëm sa duhet, por jo shumë.

Për këtë projekt unë gjithashtu doja ta kisha atë si një objekt të vetëm, kështu që me një ESP të koduar në këtë rast që kontrollon LED -të pa ndonjë input tjetër të nevojshëm, gjithashtu sepse doja të kuptoja më mirë rreth kodimit, në të kaluarën bëra disa vërtet i thjeshtë i koduar, dhe kodet për këtë pjesë ende nuk janë vërtet komplekse, por kur e fillova këtë pjesë hackathon, kjo ishte akoma krejtësisht e re.

Pastaj, pas këtyre teknikave të bërjes, erdhi në kuptimin e dritës. si do të përzihej kjo dhe a do të përzihej kjo? U zbulua se puna me pika në vend të një forme të gdhendur plotësisht, duke krijuar "pikselët" siç u tha më herët. Së pari zbulova se funksionon, por kur rrita distancën midis pllakave, efekti në të vërtetë u zvogëlua përsëri, perceptimi i syrit të njeriut që e bën atë të funksionojë dhe përzien ngjyrat, por gjithashtu ndodh diçka magjike sepse sytë tuaj nuk kuptojnë atë që po ndodh, ata nuk munden me të vërtetë përqendrohuni në thellësinë. Por nëse distanca midis pllakave është rritur sytë tuaj mund të përqëndrohen në thellësi, por atëherë magjia është zhdukur.

Hapi 5: Përmirësime të mundshme

Përmirësimi i parë për të cilin jam ende duke punuar është të gjesh një kod më të mirë dhe më kompleks për të kontrolluar pllakat. Qëllimi im është të kem cilësime të shumta dhe efekte të paracaktuara që mund të aktivizohen, kjo është arsyeja pse unë gjithashtu zgjodha të përdor një ESP sepse atëherë mund t'i aktivizoja/kontrolloja këto lehtësisht duke përdorur wifi.

Më tej dua të bëj një dritë për vetëm 12 pjata siç zgjodha përfundimisht të përdorja, pjesa që bëra tani është e përkryer për këtë fazë të testimit me distancën dhe numrin e pllakave etj, por tani kam zgjedhur të shkoj për 12 pjata që do të ribëj një që është bërë për 12 pllaka dhe gjithashtu e bën montimin e LED -ve pak më të mirë, tani ato janë ngjitur atje dhe mbahen në vend me shkumë të improvizuar, për një kohë të gjatë kjo nuk do të jetë e mirë për LED -të, do t'i ngjisja në alumin për përçueshmëri më e mirë e nxehtësisë dhe i kemi këto si module, kështu që nëse diçka prish një rrip mund të hiqet dhe zëvendësohet lehtësisht.

Për pllakat unë jam ende duke testuar se çfarë të bëj me anët, tani anët janë vetëm të ekspozuara dhe ju mund të shihni se çfarë ngjyre janë ndezur, unë u përpoqa të ndërtoja një rrethim rreth të gjithë pjesës, por nuk isha i kënaqur me këtë sepse reflektoi dritën përsëri brenda. Kështu fillova testimin me disa profile të veçanta të printuara 3D, duke pikturuar skajet ose duke përdorur fletë reflektuese për të mbajtur dritën "brenda" pllakave.

Hapi 6: Bërtisni

Do të doja të falënderoja veçanërisht personat e mëposhtëm:

• Teun Verkerk për ftesën për të marrë pjesë në hackathon
• Nabi Kambiz, Nuriddin Kadouri dhe Aidan Wyber, për ndihmë dhe udhëzime gjatë hackathong. Duke ndihmuar dhe shpjeguar të gjitha makinat dhe materialet që ishin në dispozicion dhe Aidan pati durim të madh duke shpjeguar dhe ndihmuar këtë noob kodimi.
• Chun-Yian Liew, një pjesëmarrës tjetër i cili gjithashtu bëri një projekt të mahnitshëm. Chun gjithashtu më ndihmoi disa herë kur nuk e kuptova se çfarë po ndodhte me kodimin.