Laserový kontrolér s obvodem dsPIC

Projekt laserového kontroléru s obvodem dsPIC umožňuje vykreslování libovolných 2D vektorových obrazců i jednoduchých animací, zajištěných skriptovacím jazykem.

Nedávno byl profesorem Markem Csele představen projekt laserového projektoru, využívající mikrokontroléru dsPIC pro generování libovolných světelných obrazců tzv. arbitrary waveform generator - ARB. Kontrolní jednotka umožňuje zpracování vektorových modelů ve 2D rovině, které mohou být uloženy v interní programové paměti Flash, externí paměti či v reálném čase nahrány z PC. Analogové výstupy jsou tvořeny dvojicí 14-bitových DAC, které řídí komerčně dostupnou desku analogových řadičů a dva vysokorychlostní galvo skenery.

Prototyp laserový projektoru je v současné době aktivně využíván v laserové laboratoři Niagara College a to jak pro studentské tak i laboratorní aplikace. Následně byl vytvořen přenosný laserový projektor, využívající HeNe laserů, který nachází své uplatnění u propagačních akcí a dalších "road show" - i zde je využit totožný hardware a software.

Obr. 1: Ukázka animovaného loga

Na obr. 1 je uveden záznam loga, vytvořený systémem. Vlastní obraz je ve skutečnosti složen z mnoha bodů a přímek, jejichž záznam je v paměti reprezentován horizontální polohou. Pokud vyvstane problém například zrcadlového otočení, nebo jako v tomto případě efektu rotace, jsou mikroprocesorem v reálném čase násobeny pouze X-ové souřadnice reálnou hodnotou. Tedy hodnotou v rozsahu -1 - 0 - +1. To bylo možné zajistit díky bloku hardwarové násobičky, integrovaného na čipu dsPIC.

Obr. 2: Základní deska laserového kontroléru

Prototyp řídicí jednotky je postaven na desce Microchip DSPICDEM, osazené obvodem 30F6012. Prototypová oblast, obsažená na desce, je využita pro dva externí DAC, dva konektory (jeden pro napájení a jeden pro analogový výstup) a napěťové regulátory. Jinak již samotná deska obsahuje základní I/O periferie, včetně rozhraní RS232, což zjednodušuje stavbu aplikace.

Pro definici vykreslovaných obrazců je k dispozici několik skriptů, formátujících daná vstupní data do formátu CSV. Pro zajištění funkce animace je rovněž k dispozici jednoduchý skriptovací formát, překládaný pomocí skriptu napsaného v Excelu. K dispozici jsou základní funkce jako je definice obrazové oblasti, počet interací, uživatelská rotace, ale i funkce zpoždění, podmínek a skoků.

Obr. 3: Laserový vykreslovací mechanismus

Přesto že je projekt již zcela funkční, je i nadále vyvíjen a rozšiřován. Mezi zamýšlenými funkcemi je například algoritmus vektorového dělení a další. Na webových stránkách projektu je k dispozici jak veškerá dokumentace a zdrojové kódy, tak i kompilační skript a samozřejmě i mnoho dalších užitečných informací.

Odkazy & Download:
Technology at Niagara College Canada
Professor M. Csele's Home Page
A dsPIC-Based Laser Light Show Controller

AVR Osciloskop

Aplikace řídicích systémů s DSC

Demonstrační kit ARM

Komunikační portfolio 2010 - Maxim III