新年制作——激光投影POV

ID:84652 · 发表于 2019-2-4 21:26

激光投影POV——不炫酷送黑币啊……

记得是2017年的一时兴起开了这个坑，当时做出来了显示效果，然后因为学习就一直搁置。过了2年又是我的一时兴起，这次总算是把它做完了。

这个制作用的材料：

1. 亚克力板

2. 亚克力镜子-没错，那个反光板是塑料的，买薄的，好加工而且非常轻

3. 笔芯-做支架用

4. CD机的光头-用了那个电机和塑料底座

5. 5V激光管

6. 单片机-STC15F2K16S2-直插28脚封装

7. 其他各种元器件-排针、三极管、电阻、电容、排线、洞洞板……

因为电路很简单，所以没画PCB，只有控制板的电路图，传感器就是红外对管，电机驱动就是一个NMOS加上一些滤波电路，后来还拆了个12V电机上的转速稳定电路装上了。

[电路图]单片机IO不是直接驱动激光管啊，都是有PNP三极管的！！这里偷懒没画……

工作原理：

电机带动反光镜（尽量）匀速旋转，红外对管检测镜面位置，检测到镜面位置给单片机外部中断信号，单片机开始计时。这个时间结束的时候就是镜面转到开始显示的位置，这时开始点亮激光管，从这里开始原理就和摇摇棒一样了。

还有个有意思的创新，这回我用上位机串口通信，直接传送点阵数据过来显示，这样就相当于用电脑上面的字库，解决了汉字字库的问题，只要上位机文本框里能显示，单片机就能把它投影出来。不过现在16个点还是有点捉鸡，大的东西显示不了……

[上位机界面]

程序结构：

占用资源：

外部中断0 红外对管

定时器0 反光镜旋转一圈计时

定时器1 激光点亮延时

定时器2 波特率发生器

串口1

CCP0 电机PWM

CCP1 串口接收定时器-用于判定数据帧

上位机用C#写的，VS2012编译，Debug模式。代码很简单，而且都是一些事件的触发，所以没写结构出来，直接看代码就可以，有注释很容易理解。

注意事项：

1. 单片机工作频率为27MHz 串口通信波特率默认9600 。基本参数的设置在各个头文件中。

2. 串口优先级已经调整为最高。

……剩下的想不起来了……等想起来再加吧……

最后……给自己发个广告：我的微博最近很冷清呀，欢迎捧场~ （其实我从没在上面发过电子相关的东西……

……）

下位机.zip (119.04 KB, 下载次数: 55)

上位机.zip (94.2 KB, 下载次数: 50)

ID:84652 · 发表于 2020-9-1 00:16

微博里乱七八糟东西一堆，用户体验极差，已弃用，请大家自动忽略……

ID:1 · 发表于 2019-2-5 01:29

楼主的主程序如下:

#include <STC15.h>
#include <intrins.h>
#include "main.h"
#include "Uart.h"
#include "U8_PWM.h"
#include "display.h"
#include "eeprom.h"
typedef union
{
u8 time8[2];
u16 time16;
}TIME;
volatile TIME t_speed; //记录定时器值
volatile u16 speed; //反光镜转速 (调试用数据)
volatile char t_count=0;//,d_count=0; //转速, 显示定时器溢出计数
volatile u16 d_time = 25000; //点亮激光延时初始化值用于第一次写EEPROM
u8 speed_pwm = 80; //反光镜转速用于控制PWM占空比初始化值用于第一次写EEPROM
void delay_ms(unsigned char ms)
{
unsigned int i;
do{
i = MAIN_Fosc / 13000;
while(--i) ;
}while(--ms);
}
void Int0_Init(void)
{
// EA = 1;
IT0 = 1;
EX0 = 1;
}
void Timer0_Init(void) //计算转速作为延时参考
{
TMOD |= 0x01;
TL0 = (65536-1000)%256;
TH0 = (65536-1000) >> 8;
// EA = 1;
ET0 = 1;
// TR0 = 1;
}
void Timer1_Init(void) //外部中断后点亮激光延时
{
TMOD |= 0x10;
TL1 = (65536-1000)%256;
TH1 = (65536-1000) >> 8;
// EA = 1;
ET1 = 1;
// TR1 = 1;
}
u8 Verify_Sum(u8 *DataInput, u16 len)//累加校验计算
{
u8 sum=0;
u16 i;
for(i=0; i<len; i++) //数据累加
sum += DataInput[i];
return sum;
}
//整帧串口数据保存在UartRecvBuf[UARTRECVBUFSIZE]中
//建议复制出来数据使用防止处理过程中进串口接收中断丢失原始数据
void UartDataRecv_Event(void)
{
u8 i,j;
u16 Length;
xdata u8 datBuf[UARTRECVBUFSIZE]; //临时数据存储
xdata typePackage recvPackage; //接收数据包结构体
code s8 AckBuf[] = {0x01, 0x10, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}; //Ack数据包
s8 DatBuf[10] = {0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x04}; //还有5个数据在下面赋值
// Uart_SendByte(UartBytesToRead);
// Uart_SendByte(0x49);
for(Length=0; Length<UartBytesToRead; Length++) //复制数据
{
datBuf[Length] = UartRecvBuf[Length];
}
if(datBuf[0] != 0x01) return;
Length = 6 + (u16)(datBuf[3]<<8 | datBuf[4]); //计算数据总长度
if(Length != UartBytesToRead) //长度不对放弃数据
{
return;
}
//装载数据
recvPackage.DeviceAddr = datBuf[0];
recvPackage.Function = datBuf[1];
recvPackage.Sequence = datBuf[2];
recvPackage.DataLength = (u16)(datBuf[3]<<8 | datBuf[4]);
recvPackage.Data = &datBuf[5];
recvPackage.Sum = datBuf[5 + recvPackage.DataLength];
if(recvPackage.Sum != Verify_Sum(recvPackage.Data, recvPackage.DataLength)) //数据校验
return;
//SendAck
Uart_SendBuf(AckBuf, CountOfArray(AckBuf));
// Uart_SendByte(recvPackage.Function);
switch(recvPackage.Function) //帧功能判断
{
case 0x01:
//Dis_WriteBuf("DataReceived!");
for(i=0; i<STRINGLEN; i++) //写显存
for(j=0; j<16; j++)
DisBuf[i][j] = recvPackage.Data[j + i*16];
break;
case 0x02: //从机接收数据
Dis_WriteBuf("Recv-Func-0x02");
if(speed_pwm != recvPackage.Data[1])
{
speed_pwm = recvPackage.Data[1];
Load_U8_PWM(speed_pwm); //转速
IapEraseSector(IAP_ADDRESS_SPEED); //EEPROM存储数据
IapProgramByte(IAP_ADDRESS_SPEED, speed_pwm);
}
if(d_time != (u16)(recvPackage.Data[2]<<8 | recvPackage.Data[3])) //点亮延时
{
d_time = (u16)(recvPackage.Data[2]<<8 | recvPackage.Data[3]);
IapEraseSector(IAP_ADDRESS_DELAY); //EEPROM存储数据
IapProgramByte(IAP_ADDRESS_DELAY, recvPackage.Data[2]);
IapProgramByte(IAP_ADDRESS_DELAY+1, recvPackage.Data[3]);
}
// Uart_SendByte(0x33);
break;
case 0x03: //主机请求数据
Dis_WriteBuf("Recv-Func-0x03");
delay_ms(15); //隔断Ack和Dat两个数据包避免上位机混淆
DatBuf[5] = 0x00; //装载数据
DatBuf[6] = speed_pwm;
DatBuf[7] = (u8)(d_time>>8);
DatBuf[8] = (u8)d_time;
DatBuf[9] = Verify_Sum(&DatBuf[5], 4);
Uart_SendBuf(DatBuf, CountOfArray(DatBuf));
// Uart_SendByte(0x49);
break;
default: //未知功能帧
return;
}
}
void main(void)
{
u8 i;
P1M0 = 0x00;
P1M1 = 0x00;
P2M0 = 0x00;
P2M1 = 0x00;
// UartFuncPtr = UartDataRecv_Event; //注册串口数据处理函数
EA = 1;
//第一次写EEPROM时使用此代码
// IapEraseSector(IAP_ADDRESS_SPEED); //EEPROM存储数据
// IapProgramByte(IAP_ADDRESS_SPEED, speed_pwm);
// IapEraseSector(IAP_ADDRESS_DELAY); //EEPROM存储数据
// IapProgramByte(IAP_ADDRESS_DELAY, d_time>>8);
// IapProgramByte(IAP_ADDRESS_DELAY+1, d_time);
speed_pwm = IapReadByte(IAP_ADDRESS_SPEED); //EEPROM数据读取
d_time = (u16)(IapReadByte(IAP_ADDRESS_DELAY)<<8 | IapReadByte(IAP_ADDRESS_DELAY+1));
U8_PWM_Init();
for(i=5; i<=speed_pwm; i++) //电机加速
{
delay_ms(5);
Load_U8_PWM(i);
}
// Load_U8_PWM(0);
delay_ms(200); //等待转速稳定
Int0_Init();
Timer0_Init(); //计算转速作为延时参考
Timer1_Init(); //外部中断后点亮激光延时
Uart_Init();
delay_ms(50);
Uart_SendByte(0x98); //发送复位标识
Dis_WriteBuf("蘑菇~"); //开机默认字幕
WDT_CONTR = 0x07;
WDT_CONTR |= 0x20; //EN_WDT
while(1)
{
WDT_CONTR |= 0x10; //CLR_WDT
if(DataProcFlag)
{
DataProcFlag = 0;
//不知道为什么调整串口优先级最高以后还是需要关闭外部中断
EX0 = 0; //处理时间很长关闭外部中断不然会死机
TR0 = 0;
TR1 = 0;
UartDataRecv_Event();
EX0 = 1;
TR0 = 1;
TR1 = 1;
}
// delay_ms(200);
// P40 = ~P40;
// Uart_SendByte(0x49);
}
}
void Int_Int0(void) interrupt 0
{
static char trig = 0;
if(trig) //镜面不绝对对称只使用其中一面
{
t_speed.time8[1] = TL0; //读取当前定时器值作为速度
t_speed.time8[0] = TH0;
TL0 = 0; //定时器重装
TH0 = 0;
TR0 = 1;
speed = t_speed.time16;// + t_count*65536; //计算速度
t_count = 0; //定时器溢出计数清零
// d_time = 34000; //点亮激光延时
TL1 = (65536-d_time)%256;
TH1 = (65536-d_time) >> 8;
TR1 = 1;
}
trig = ~trig;
}
void Int_Timer0(void) interrupt 1 //计算转速作为延时参考
{
t_count++; //定时器溢出计数
}
void Int_Timer1(void) interrupt 3 //外部中断后点亮激光延时
{
TR1 = 0; //停止计时
EX0 = 0;
// Display(0xFF, 0xFF);
// Dis_WriteBuf("2019新年快乐!!!~");
Dis_String();
EX0 = 1;
}

复制代码

ID:141106 · 发表于 2019-2-5 14:04

不错，很好，精彩。

ID:474696 · 发表于 2019-2-8 17:40

感谢分享！

ID:446674 · 发表于 2019-2-15 17:16

东西感觉不错，不过我想说你真的很皮

ID:3802 · 发表于 2019-2-16 17:01

感谢分享！

ID:84652 · 发表于 2019-2-17 09:35

Arvin0011 发表于 2019-2-15 17:16
东西感觉不错，不过我想说你真的很皮

啊哈哈哈哈哈哈~~~

ID:399179 · 发表于 2019-2-20 21:26

感谢楼主分享！

ID:399179 · 发表于 2019-2-20 21:31

只有反光镜旋转吗

ID:84652 · 发表于 2019-2-21 11:20

快乐眼泪发表于 2019-2-20 21:31
只有反光镜旋转吗

对，能动的只有反光镜，光源不动。

ID:341823 · 发表于 2019-3-1 20:56

Rebuild target 'Target 1'
compiling main.c...
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(16): error C231: 'ACC': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(17): error C231: 'B': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(18): error C231: 'PSW': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(19): error C231: 'CY': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(20): error C231: 'AC': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(21): error C231: 'F0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(22): error C231: 'RS1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(23): error C231: 'RS0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(24): error C231: 'OV': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(25): error C231: 'P': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(26): error C231: 'SP': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(27): error C231: 'DPL': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(28): error C231: 'DPH': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(31): error C231: 'P0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(40): error C231: 'P1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(49): error C231: 'P2': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(58): error C231: 'P3': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(121): error C231: 'PCON': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(131): error C231: 'IE': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(132): error C231: 'EA': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(135): error C231: 'ES': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(136): error C231: 'ET1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(137): error C231: 'EX1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(138): error C231: 'ET0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(139): error C231: 'EX0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(140): error C231: 'IP': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(144): error C231: 'PS': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(145): error C231: 'PT1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(146): error C231: 'PX1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(147): error C231: 'PT0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(148): error C231: 'PX0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(154): error C231: 'TCON': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(155): error C231: 'TF1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(156): error C231: 'TR1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(157): error C231: 'TF0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(158): error C231: 'TR0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(159): error C231: 'IE1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(160): error C231: 'IT1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(161): error C231: 'IE0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(162): error C231: 'IT0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(163): error C231: 'TMOD': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(164): error C231: 'TL0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(165): error C231: 'TL1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(166): error C231: 'TH0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(167): error C231: 'TH1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(181): error C231: 'SCON': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(182): error C231: 'SM0': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(183): error C231: 'SM1': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(184): error C231: 'SM2': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(185): error C231: 'REN': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(186): error C231: 'TB8': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(187): error C231: 'RB8': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(188): error C231: 'TI': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(189): error C231: 'RI': redefinition
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(190): error C231: 'SBUF': redefinition
compiling U8_PWM.c...
compiling display.c...
compiling Uart.c...
compiling eeprom.c...
Target not created.
Build Time Elapsed: 00:00:00

一运行就错误

ID:84652 · 发表于 2019-3-2 10:22

864168613 发表于 2019-3-1 20:56
Rebuild target 'Target 1'
compiling main.c...
D:\Keil_v5\C51\Inc\STC\STC15.h(16): error C231: 'ACC ...

看样子是头文件重复的问题，可是我这没出问题诶……顺便上传下我用的STC15.H头文件……

ID:341823 · 发表于 2019-3-2 13:06

能不能吧电路图画玩

ID:545631 · 发表于 2019-8-4 09:05

864168613 发表于 2019-3-2 13:06
能不能吧电路图画玩

可以的

ID:362141 · 发表于 2019-8-4 10:20

还是有点不太理解原理呀，反光镜是如何做到将激光反射到正前方的墙上的呢？还是说是反射到激光背后的墙上。但如果是背后的墙，则必有一条竖线无法显示。若正前方的墙，则无法理解光路。才疏学浅，请不吝赐教

ID:84652 · 发表于 2019-8-11 22:45

youlianning 发表于 2019-8-4 10:20
还是有点不太理解原理呀，反光镜是如何做到将激光反射到正前方的墙上的呢？还是说是反射到激光背后的墙上。 ...

60度左右吧，不是正前，也不是正后。这个东西不能360度全显示的，确实会被挡住一部分竖线。

ID:405102 · 发表于 2019-8-24 21:54

很好，有创新精神致得我好好学习。只是看不懂程序没办法。如果图片能长期显示和不间断更换图片（就是说当第一张图片转换到第二图片时，中间没有停止间隔），就更完美了。

ID:405102 · 发表于 2019-8-24 22:08

王朗的诱惑发表于 2019-8-11 22:45
60度左右吧，不是正前，也不是正后。这个东西不能360度全显示的，确实会被挡住一部分竖线。

镜子与激光不能在垂直线上，而是在上下直线上有一定的角度，而不是左右角度。横向直线的长短是由镜面的宽度决定的，而不是镜面的长度来决定的。

ID:84652 · 发表于 2019-9-4 15:32

liuhiong 发表于 2019-8-24 21:54
很好，有创新精神致得我好好学习。只是看不懂程序没办法。如果图片能长期显示和不间断更换图片（就是说当第 ...

点阵数据是电脑通过串口传到单片机上的，传输速度不够，如果换用速度更快的通信方式或许可以做到。

ID:143767 · 发表于 2020-8-29 12:23

楼主你好，你说检测镜面旋转速度的是红外对管，分别是什么型号的？你的原理图画的P3和P4是接对管的吧，请问怎样连接，我想既然是红外对管每管应该只有两个管脚，不知怎样与你图上的P3和P4对接呢？谢谢！

ID:235954 · 发表于 2020-8-31 17:29

上位机那个就是优秀

ID:84652 · 发表于 2020-9-1 00:15

dj3365191 发表于 2020-8-29 12:23
楼主你好，你说检测镜面旋转速度的是红外对管，分别是什么型号的？你的原理图画的P3和P4是接对管的吧，请问 ...

P3 接电机，P3 输出 PWM 方波，连电机驱动，这里其实就是一个 MOS 管；
P4 接对管，型号就是常见的 TCRT5000，类似的就行，原理都是一样的。红外对管电路可以参考 http://www.elecfans.com/d/1063734.html ，也是类似的都可以，输出方波到 P4 。
至于电路图……因为这个电路用洞洞板做的，所以我是先在纸上设计好，最后才补画的电路图，当时偷懒了，而且水平一般，画的也不规范，还省略了好多细节，还多包涵吧……

ID:143767 · 发表于 2020-9-2 12:13

感谢楼主的回复，明白了。

ID:530691 · 发表于 2021-2-25 22:41

楼主你的上位机代码可以发出来参考下吗

ID:84652 · 发表于 2021-2-27 14:15

zhuyaying 发表于 2021-2-25 22:41
楼主你的上位机代码可以发出来参考下吗

附件里有的

ID:605142 · 发表于 2021-2-27 20:19

牛逼啊，大神，看到别人做的是有两个旋转的镜子啊，只有一个激光，
τ 宝上有一体的振镜模组，能在墙上扫出动画

ID:84652 · 发表于 2021-2-28 01:09

hefq 发表于 2021-2-27 20:19
牛逼啊，大神，看到别人做的是有两个旋转的镜子啊，只有一个激光，
τ 宝上有一体的振镜模组，能在墙上扫 ...

害，过奖了，我这就是经费有限，只能被迫搞出来一个手工原型……我还是很向往那种高精度的更炫酷的产品的。如果网友想仿制，我强烈推荐3D打印之类的框架，难度会低很多。
另：两个旋转镜子的作品有链接吗？表示好奇

ID:886972 · 发表于 2021-2-28 01:34

只有反光镜旋转吗

ID:605142 · 发表于 2021-2-28 10:37

王朗的诱惑发表于 2021-2-28 01:09
害，过奖了，我这就是经费有限，只能被迫搞出来一个手工原型……我还是很向往那种高精度的更炫酷的产品的 ...

在τ 宝搜振镜
我搜到这个，只要一百多还有驱动，我没买啊，不知道能不能用，这个是简易的，贵的很贵

ID:605142 · 发表于 2021-2-28 10:37

王朗的诱惑发表于 2021-2-28 01:09
害，过奖了，我这就是经费有限，只能被迫搞出来一个手工原型……我还是很向往那种高精度的更炫酷的产品的 ...

https://item点taobao点com/item.htm?id=551252442809
刚才忘记链接了(自行替换.)

ID:84652 · 发表于 2021-2-28 12:21

exlies 发表于 2021-2-28 01:34
只有反光镜旋转吗

是的

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新年制作——激光投影POV

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