Микроскоп из двд привода своими руками
Добавил пользователь Skiper Обновлено: 19.09.2024
Для того чтобы
ДОБАВИТЬ САЙТ В ЗАКЛАДКИ
Нажмите одновременно
(CTRL+D)
Здесь Вы обнаружите, практические советы, подсказки, идеи, схемы, чертежи, фото. Рассылка пишется для любителей мастерить, строить, самодельничать.
Узнайте первым о новых обзорах "Для умелых рук"
Чтобы прочитать новую цитату обновите страницу,или перейдите на любую другую
Наверно у всех еще с детства была мечта иметь свой собственный мощный лазер, способный прожигать стальные листы, теперь мы можем на шаг приблизиться к мечте! Листы стали резать не будет, а вот пакеты, бумагу, пластмассу легко!
Для нашего лазера нам понадобится во первых сломанный или не очень резак! Чем менее сломан резак и чем быстрее он может записывать диски тем лучше, да кстати он должен быть DVD-RW. Если привод записывает DVD+/-R со скоростью 16х то там стоят 200мВт красные лазеры, в 20х приводах стоит лазер 270мВт, а в приводах со скоростью 22х мощность может доходить до 300мВт. Все DVD приводы также имеют сидишный ИК лазер, но как его определить вы узнаете позже Итак приступим! Разбираем резак, вытаскиваем оптическую часть. Вот так выглядит эта часть резака:
Ценного там только выходная линза и два лазера. Теперь достаем самое главное - DVD лазер:
А теперь внимание! Пока вы еще не начали играть с новой игрушкой распишу-ка я вам технику безопасности. Лазер из DVD-RW привода относится к классу 3B, а значит он очень опасен для зрения! не направляйте луч в глаза и в зеркало! даже глазом моргнуть не успеете, как потеряете зрение! парнишка на одном форуме засветил себе нечаянно, попал на несколько тысяч уёв. это ему считай повезло. сфокусированным лучом ослепить можно и со ста метров! смотрите куда светите!
Можно ли испортить ЛД(лазерный диод)? Можно! Даже очень просто. Стоит только превысить ток и диоду наступит конец. Причем доли микросекунд будет достаточно! Именно поэтому ЛД боятся статического электричества. Оберегайте ЛД от него! На самом деле ЛД не сгорает, просто рушится оптический резонатор внутри и ЛД превращается в обычный светодиод. резонатор рушится не от тока, а от световой интенсивности, которая в свою очередь зависит от тока. Также надо быть внимательным к температуре. При охлаждении лазера, КПД его растет, и при том же токе интенсивность возрастает и может разрушить резонатор! Осторожнее! Еще его легко убить переходными процессами, возникающими при включении и выключении! От них стоит защититься.
Достаем лазер и сразу же тонкой жилой из многожильного провода обматываем ему ноги! чтобы электрически выводы ЛД были соединены! припаеваем к его ногам небольшой неполярный конденсатор на 0,1мкФ и полярный на 100мкФ и только потом снимаем жилу, которую намотали! Так мы спасем его от статики и переходных процессов, которые ЛД очень не любят!
Теперь время подумать о питании нашего лазера. ЛД питается примерно от 3V и потребляет 200-400мА в зависимости от мощности(скорости привода). Лазер это не лампочка! Ни в коем случае не подсоединяйте его напрямую к батарейкам! Без ограничительного резистора его быстро убьют и 2 батарейки от лазерной указки! ЛД нелинейный элемент, поэтому питать его надо не напряжением, а током! то есть нужны токо ограничивающие элементы.
Вот так лазер выглядит изнутри:
Рассмотрим три схемы питания ЛД от простейшей, к наиболее сложной. Все схемы питаются от источников постоянного тока, например аккумуляторов.
1 Вариант. Ограничение тока резистором.
Cопротивление резистора определяется экспериментально, по току через ЛД. Cтоит остановиться на 200мА для 16х, дальше риск спалить больше. хотя мой ЛД и на 300мА работал прекрасно. для питания подойдут три любых аккумулятора на нужную емкость. также удобно использовать аккумулятор от мобильного телефона(любого).
Достоинства : простая конструкция, высокая надежность.
Недостатки : ток через ЛД постепенно падает. И толком не понятно когда конструкцию пора подзаряжать.Использование трех аккумуляторов усложняет конструкцию и неудобна зарядка.
Данную схему удобно размещать в китайском фанарике, где стоит батарея из трех ААА(мизинчиковых) батареек.
А вот так он выглядит в сборе:
Два резистора по 1 Ому последовательно и два конденсатора.
Вариант 2. Использование микросхемы LM317
В этой схеме все гораздо сложнее, и она прекрасно подходит для стационарного варианта лазера! В драйвере используется микросхема LM317, которая включена стабилизатором тока. См рисунок.
Драйвер поддерживает постоянный ток через ЛД независимо от питания(не меньше 7В) и температуры. Советую скачать даташит на эту микросхему и разобраться основательней, а так это лучший драйвер для дома!
3 Вариант. Компактный.
Это то, что нужно! Питание от двух аккумуляторов, стабильное напряжение (а следовательно и ток) на ЛД, которое не зависит от уровня зарядки акккумуляторов! Когда аккумуляторы разрядятся, схема выключится и через ЛД будет идти малый ток (слабое свечение). Наиболее умный и экономичный драйвер! КПД около 90%. И все это на одной LM2621 в малюсеньком корпусе 3х3мм!! тяжело паять, зато у меня получилась плата 16х17мм! И это не предел! См рисунок
Дроссель L1 я намотал на шару, микруха умная, сама во всем разберется). Я намотал 15 витков проводом 0.5мм на дросселе от компьютерного БП. Внутренний диаметр дросселя 2.5мм,
проницаемость феррита неизвестна. Диод шоттки любой 3-х амперный. Например 1N5821,30BQ060,31DQ10,MBRS340T3,SB360,SK34A,SR360. Резистором R1 настраиваем ток диода. советую при настройке подключить туда переменник на 100к. Кстати, все испытания желательно проводить на мертвом ЛД! электрические параметры остаются неизменными. Выбрав для себя подходящую схему, собираем её! Ну а дальше полет для фантазии!! нужно придумать как закрепить оптику! причем ЛД нужно поставить на радиатор! При большом токе он очень хорошо греется! так что заранее продумывайте конструкцию.
Теперь насчет оптики.
Удобно использовать лазерную указку как основу для коллиматора. В ней стоит неплохая линза. Но луч получается примерно 5мм диаметром, а это много. лучшие результаты показывает родная оптика (выходная линза) но с ней свои трудности: фокусное расстояние мало, а значит фокус очень сложно настроить, но в тоже время это позволяет получить луч диаметром 1мм!! к слову, чем уже луч, тем большая энергия прикладывается к 1мм^2 таким лучом можно влегкую шинковать черные пакеты)) если же выполнять фокусировку не в луч, а в точку, то в этой точке плавится пластмасса, режется изолента, дерево начинает аж светиться белым светом от нагрева!(6000градусов не шутки :)) и многое другое!!
DVD и CD приводы постепенно отживают свою жизнь, независимого от того где они установлены: будь-то компьютер или DVD проигрыватель. Эпоха уходит, а грудо железа остается без дела. Сейчас вашему внимаю будет представлено 4 полезных самоделки, которые можно сделать из старого механизма от такого привода.
Переделка DVD привода
Салазки, по которым движется лазерная головка с блестящими штоками, отвинчиваем. Отвинчиваем мотор который приводит в движение диск. Оставляем только двигатель с шестеренками, который выдвигает и задвигает салазки.
Берем прямоугольный кусочек алюминия или другого металла. Сверлим в нем 3 отверстия. В одно завинчиваем саморез и надетой осью, которая сделана из пасты от гелевой ручки. Это будет ручка для вращения.
Получилась своеобразная передача, редуктор из двух шестерен, который увеличивает скорость вращения вала мотора от ручного усилия.
1. Фонарик-генератор.
2. Мобильный зарядник для батареи.
На выход можно подключить небольшую батарейку 3 В. И при помощи вращения зарядить ее и вернуть к жизни.
3. Ручной генератор для мобильника.
Если на выход мотора подключить штеккер от мобильника, то можно получить ручной генератор для зарядки мобильника.
4. Устройство для передачи механического вращения.
Причем, если изменить вращение, то другой мотор также именит направление вращения.
Вот такие полезные штуки можно сделать из старого сидирома. А у вас есть идеи по этому поводу? Напишите в комментариях, всем будет точно интересно.
Смотрите видео
Сначала сделаем главные вещи. Нам нужно снять со старого ДВД привода лазерный диод. Откройте привод, найдите движущуюся часть с линзой. Обычно там находится два диода — инфракрасный для CD и просто красный для DVD. Аккуратно отсоедините их, предварительно сняв статическое электричество.
Не выбрасывайте остальные части — линзы могут быть полезны в этом проекте, а мелкие неодимовые магниты могут пригодиться для других проектов. Сказать честно, у меня нет DVD повода вот уже 3 года, поэтому я просто купил новые диоды LPC836 на Ali — это самые мощные диоды, использующиеся для приводов.
Шаг 2: Оптика
Теперь поговорим об оптике для самодельного лазера. Как я уже говорил, вы можете использовать родные линзы с DVD, но нужно будет подумать как их закрепить. Я рекомендую купить корпус aixiz (Ali) — стоит недорого и убережёт вас от проблем с правильной фокусировкой луча. Поместим наш диод в корпус.
Шаг 3: Питание
Следующий шаг — ограничитель тока (драйвер). К сожалению, не получится просто соединить диод батарейкой — он сразу же сгорит. Поэтому нам нужно собрать простую схему. Если, прежде чем посмотреть моё видео, вы уже гуглили что-то о том как сделать лазер из дисковода, то, вероятно, видели одну простую схему. Я не рекомендую так делать, так как эта схема 100% убьёт ваш диод, это всего лишь вопрос времени.
Для сборки правильной схемы нам понадобится всего два компонента: Чип LM317 (Ali) и резистор 3.3Ohm 2W (Ali). Я также использовал небольшой радиатор, но чип остается всегда холодным — вам он не понадобится.
Припаяйте резистор к первым двум клеммам LM317. Также припаяйте по проводу к первой и последней клемме — первый пойдёт на плюс лазерного диода, а третий на плюс блока питания, минус идёт прямо от батарейки на лазер. Один важный момент: так как я использовал новый диод, я был 100% уверен, что он выдержит силу тока, если вы не уверены в этом, то последовательно соедините два резистора на 3.3 Ohm — это обезопасит диоды практически от любого DVD привода. Для защиты от замыкания используйте термоусадку. Всё готово!
Шаг 4: Финал
Для тех, у кого немного больше опыта, я предлагаю сделать своими руками другую схему, выложенную для ознакомления. Когда я определился с корпусом, я сделал радиатор из алюминиевой шайбы. Я планировал припаять все платы к корпусу лазера но не нашел хорошего флюса, поэтому просто вложил всё внутрь. Лучшее, что я смог придумать — это приклеить всё по местам горячим пистолетом, а затем вдавить поверх алюминиевый радиатор с источником лазера.
Потребуются два механизма привода DVD, один для оси X и второй для оси Y.
Используя небольшую отвертку с головкой Phillips, удалили все винты и отсоединенный шаговый двигатель, скользящие направляющие и толкатель.
Шаговые двигатели представляют собой 4-контактный двухполюсный шаговый двигатель.
Небольшой размер и низкая стоимость DVD-мотора говорит о том, что вам не стоит ожидать высокого разрешение мотора. Это обеспечивается ведущим винтом. Кроме того, не все такие двигатели делают 20 шагов / 24 об., также является общей спецификацией. Вам просто нужно протестировать ваш двигатель, чтобы убедиться, на что он способен.
Порядок расчета разрешающей способности шагового двигателя dvd привода
Чтобы измерить разрешение шагового двигателя привода CD / DVD, нужен цифровой микрометр. Расстояние вдоль винта было уже измерено. Общая длина винта промерена с помощью микрометра, которая оказалась 51,56 мм. Далее нужно определить значение отведения, которое представляет собой расстояние между двумя соседними резьбами на винте. Потоки были рассчитаны на 12 нитей в пределах этого расстояния. Отвод = расстояние между соседними нитями = (общая длина / количество нитей = 51,56 мм) / 12 = 4,29 мм / об. Угол шага составляет 18 градусов, что соответствует 20 шагам / оборот. Теперь, когда вся необходимая информация доступна, разрешение шагового двигателя можно рассчитать, как показано выше: Разрешение = (Расстояние между смежными нитями) / (N шагов / оборот) = (4 ,29 мм / оборот) / (20 шагов / оборот) = 0,214 мм / шаг. Что в 3 раза лучше требуемого разрешения, которое составляет 0,68 мм / шаг.
Подготовка слайдера
Используя супер клей, крепим ползунок и направляющую. Пружина прикреплена для поддержания натяжения между направляющей и ходовым винтом, чтобы избежать зазубрин.
Сборка направляющих для оси Y
Перед установкой ползунка в основание, приклеим 4 маленьких неодимовых магнитов (из механизма линз DVD) на X-пластину. Эти магниты помогут удерживать заготовку в рабочей зоне.
Гладкий стержень сохранит механизм скольжения в целости и сохранности относительно основания.
Сборка направляющих для оси X
Используя супер клей и винт, прикрепим направляющий механизм к корпусу лазера.
Затем прикрепите шаговый двигатель к месту, используя винты и вставьте гладкие стержни и направляющую часть в отверстия, учитывая, что ползунок движется свободно и не слишком сильно. Далее прикрепим к нему боковые стойки рамы.
Подключение шаговых двигателей
Для шаговых двигателей используем старый USB-кабель, потому что он имеет 4 провода внутри и крышку, так же он более гибкий и с ним легко работать.
Используя режим непрерывности в мультиметре, определите 2 катушки, катушку A и катушку B.
Я сделал 2 пары проволоки, выбрав цвета: одну пару для катушки A и вторую для катушки B.
Припаял их и использовал термоусадочную трубку.
Комбинирование осей X и Y
Используя 4 винта M3x12, объедините основание и две боковые рамы в одну сборку.
Электроника
Детали используемые для драйвера:
- Arduino nano.
- 2x A4988 Драйверы шаговых двигателей.
- 1x IRFZ44N N-КАНАЛЬНЫЙ МОП-транзистор.
- 1x LM7805 Регулятор напряжения с радиатором.
- 1x 47 Ом и 1x 10 кОм резистор.
- 1x 1000 мкФ 16 В конденсатор.
- 1x 2,5 мм JST XH-Style 2-контактный разъем.
- Штыри заголовка мужского и женского пола.
- 1x (20 мм х 80 мм пустой печатной платы).
В GRBL защищены цифровые и аналоговые пины Arduino.
Настройка микро шага для каждой оси.
MS0 MS1 MS2 Разрешение микрошагов.
Низкий Низкий Низкий Полный шаг.
Высокий Низкий Низкий Полшага
Низкий Высокий Низкий Квартальный шаг.
Высокий Высокий Низкий Восьмой шаг.
Высокий Высокий Высокий Шестнадцатый шаг.
3 контакта (MS1 , MS2 и MS3) предназначены для выбора одного из пяти шагов решения в соответствии с приведенной выше таблицей правды. Эти контакты имеют внутренние понижающие резисторы, поэтому, если мы оставим их отключенными, плата будет работать в режиме полного шага. Мы использовали 16-ю ступенчатую конфигурацию для плавного и бесшумного. Большинство (но , конечно, не все) шаговых двигателей совершают 200 полных шагов за оборот. Путем надлежащего управления током в катушках можно заставить двигатель двигаться меньшими шагами. Pololu A4988 может заставить двигатель двигаться с шагом 1/16 — или 3200 шагов за оборот. Основное преимущество микрошагования заключается в уменьшении шероховатости движения. Единственные полностью точные позиции — позиции полного шага. Двигатель не сможет удерживать стационарное положение в одном из промежуточных положений с той же точностью положения или с тем же удерживающим моментом, что и в положениях полного шага.
Сборка электроники в кадр
Смонтируйте плату драйвера на задней панели, используя 2 винта M2 и к раме машины, используя 2 винта M3x12. Подключены к соединениям для шаговых двигателей X, Y и Laser.
Регулировка тока шагового драйвера
Лазер, который я использовал, это фокусируемый лазерный модуль 200-250 мВт, 650 нм. Наружный металлический корпус работает как теплоотвод для лазерного диода. Имеет фокусирующую линзу для регулировки лазерной точки.
Подсоедините разъем лазерного провода к лазерному разъему на плате драйвера.
Купить лазер можно тут .
Готовимся!
Используя четыре небольших неодимовых магнита, зафиксируйте рабочую деталь на рабочей станине и установите оси X и Y в исходное положение (home ). Включите плату драйвера через внешний источник питания и подключите Arduino Nano к компьютеру через кабель USB A — USB Mini B.
Также питание платы осуществляется от внешнего источника питания.
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРЕЖДЕ ВСЕГО.
ОБЯЗАТЕЛЬНО ИСПОЛЬЗУЙТЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ОЧКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.
Прошивка GRBL
Программное обеспечение для отправки G-кода
Также нам нужно программное обеспечение для отправки G-кода в ЧПУ, для этого я использовал LASER GRBL
LaserGRBL — один из лучших стримеров для Windows GCode для лазерных граверов DIY. LaserGRBL может загружать и транслировать путь GCode в arduino, а также гравировать изображения, картинки и логотип с помощью встроенного инструмента конвертации.
Последняя версия, стабильная
LaserGRBL постоянно проверяет наличие COM-портов на машине. Список портов позволяет вам выбрать COM-порт, к которому подключена ваша плата управления.
Пожалуйста, выберите правильную скорость передачи данных для соединения в соответствии с конфигурацией прошивки вашего устройства (по умолчанию 115200).
$$ — Просмотр настроек Grbl
Чтобы просмотреть настройки, введите $$ и нажмите клавишу ввода после подключения к Grbl. Grbl должен ответить списком текущих настроек системы, как показано в примере ниже. Все эти настройки являются постоянными и хранятся в EEPROM, поэтому, если вы выключите питание, они будут загружены обратно при следующем включении Arduino.
$0=10 (step pulse, usec)
$1=25 (step idle delay, msec)
$2=0 (step port invert mask:00000000)
$3=6 (dir port invert mask:00000110)
$4=0 (step enable invert, bool)
$5=0 (limit pins invert, bool)
$6=0 (probe pin invert, bool)
$10=3 (status report mask:00000011)
$11=0.020 (junction deviation, mm)
$12=0.002 (arc tolerance, mm)
$13=0 (report inches, bool)
$20=0 (soft limits, bool)
$21=0 (hard limits, bool)
$22=0 (homing cycle, bool)
$23=1 (homing dir invert mask:00000001)
$24=50.000 (homing feed, mm/min)
$25=635.000 (homing seek, mm/min)
$26=250 (homing debounce, msec)
$27=1.000 (homing pull-off, mm)
$100=314.961 (x , step/mm)
$101=314.961 (y , step/mm)
$102=314.961 (z , step/mm)
$110=635.000 (x max rate, mm/min)
$111=635.000 (y max rate, mm/min)
$112=635.000 (z max rate, mm/min)
$120=50.000 (x accel, mm/sec^2)
121=50.000 (y accel, mm/sec^2)
$122=50.000 (z accel, mm/sec^2)
$130=225.000 (x max travel, mm)
$131=125.000 (y max travel, mm)
$132=170.000 (z max travel, mm)
Настройка системы
Вот самая трудная часть проекта
— Настройка лазерного луча в наименьшую возможную точку на заготовке. Это самая сложная часть, которая требует времени и терпения, используя метод следа и ошибки.
— Настройка GRBL на $ 100, $ 101, $ 130 и $ 131
Настройка для GRBL
Я попытался гравировать квадрат сторон 40 мм и после стольких ошибок и изменения настройки grbl, я получил правильную линию 40 мм, выгравированную как по оси X, так и по оси Y. Если разрешение по осям X и Y не совпадает, изображение будет масштабироваться в любом направлении.
Имейте в виду, что не все шаговые двигатели от DVD приводов одинаковы.
Это длительный и трудоемкий процесс, но результаты будут хороши, если серьезно подойти к настройке.
Пользовательский интерфейс LaserGRBL.
Гравюра на дереве
Растровый импорт позволяет загружать изображения любого вида в LaserGRBL и поворачивать его GCode инструкциями без необходимости использования другого программного обеспечения. LaserGRBL поддерживает фотографии, картинки, карандашные рисунки, логотипы, значки и старается сделать все возможное с любым видом изображения.
Настройки для гравировки различны для всех материалов.
Определите скорость гравировки на мм, а качество линий на мм.
Этот лазер мощностью 250 мВт также способен резать тонкую бумагу, но скорость должна быть очень низкой, т.е. не более 15 мм / мин и лазерный луч должен быть правильно отрегулирован.
Читайте также: