Как можно использовать сломанный принтер

Дополнительный заработок

Покупка бывших в употреблении принтеров и МФУ — это услуга, которую предлагают компании, которые используют их в качестве запасных частей для ремонта сломанного офисного оборудования. Однако вы можете зарабатывать деньги и сами. Для этого принтер нужно продавать не целиком, а на запчасти. Конечно, сложно говорить о каких-либо сверхприбылях, но полученная прибыль все равно будет больше, чем при продаже устройства в нефункционирующем виде целиком.

вполне возможно, что в ближайшем будущем принтеры смогут воспроизводить сами себя. Например, существующее 3D-устройство под названием «Mendel» способно формировать практически любые детали из термопласта для собственного производства.

Что можно сделать из старых принтеров. Конструируем ЧПУ станок

Довольно часто среди владельцев плохо работающей или уже неисправной оргтехники возникает вопрос, что можно сделать со старым принтером. Конечно, самый простой способ решить эту проблему — отправить использованный струйный или лазерный принтер на переработку. Но при наличии свободного времени и небольшого желания из принтера можно сделать станок с ЧПУ, то есть оборудование с ЧПУ, которое нашло широкое применение для решения как любительских, так и профессиональных задач.

Собираем станок

Используйте принтер в качестве основы машины — точечно-матричное устройство — отличный вариант. Моторы такой оргтехники можно установить полностью самостоятельно, к тому же они долговечны и бесшумны. Плюс ко всему вы получаете все необходимые инструменты и мелкие детали в виде саморезов, подшипников, дюралюминиевых уголков, строительных болтов и шпилек. Среди инструментов вам понадобятся кусачки, напильник, тиски, электродрель, плоскогубцы, отвертка и ножовка.

На первом этапе возьмите и вырежьте из фанеры два квадратных куска 370 × 370 мм для боковых стенок, один 90 × 340 мм для передней и 340 × 370 мм для задней.

Стенки будущего станка необходимо закрепить саморезами. Для этого заранее просверлите отверстия сверлом на расстоянии 6 мм от края.

Вы должны использовать дюралюминиевые уголки в качестве направляющих вдоль оси Y. Сделайте выступ на 2 мм, чтобы прикрепить эти углы к боковым стенкам корпуса камеры на расстоянии 3 см от нижней части машины. Необходимо через центральную поверхность прикрутить уголки с помощью саморезов.

Для изготовления столешницы используйте уголки длиной 14 см. Подшипник 608 нужно крепить на болты снизу.

Отключите двигатель оси Y примерно в 5 см от дна. Также просверлите отверстие диаметром 7 мм в передней стенке, чтобы можно было вставить опорный подшипник гребного винта.

Что касается самого винта, то он может быть выполнен из шпильки конструктивного типа. Он будет взаимодействовать с двигателем с помощью сцепления. Последнее можно сделать совершенно самостоятельно.

Просверлите отверстия в гайке M8 диаметром 2,5 мм.

Для изготовления оси X нужно использовать стальные направляющие, которые находятся в корпусе старого принтера. Оттуда выньте тележки, которые будут размещены на осях.

Основание оси Z должно быть выполнено из такого материала, как фанера No. 6. Скрепите фанерные элементы виниловым клеем. Заставь еще одного бегущего умереть.

Установите дремель вместо шпинделя в станке с ЧПУ, который будет иметь держатель, состоящий из кронштейна для стола. Просверлите снизу отверстие диаметром 19 мм, чтобы туда можно было вставить дремель. Далее следует закрепление кронштейна на саморез в основании оси Z.

Для изготовления опор, предназначенных для оси Z, необходимо использовать фанеру с основанием 15 на 9 см, верхняя и нижняя стороны должны быть 5 × 9 см, под направляющие также потребуется просверлить соответствующие выходы.

На последнем этапе вам нужно будет собрать ось Z с помощью кронштейна dremel, а также установить его в корпус готовой удобной машины.

В целом, как видите, старый принтер может стать отличной основой для изготовления станка с ЧПУ. Конечно, если ваших навыков и умений для создания такого оборудования недостаточно, то лучше разобрать старое устройство на комплектующие, которые могут вам понадобиться в будущем для ремонта нового принтера.

Тумба или ящик для рукоделия

Сломанный принтер может быть хорошей тумбой или сундуком.

Чехол для принтера
Еще более интересное решение — сделать шкатулку для вышивки. Для этого внутреннее пространство устройства разделено на ячейки при помощи фанеры, обтянутой тканью. Для необходимых мелочей делаются тканевые карманы. Зеркало можно приклеить к обратной стороне крышки жидкими гвоздями, а тело покрасить красками.

Коробка для вышивания

Электронная начинка

Есть два варианта:

1. Вы вооружаетесь паяльником, флюсом, припоем, лупой и разбираетесь в микросхемах с принтера. Найдите платы управления принтером 12F675 и LV1745. Работайте с ними, создав плату управления с ЧПУ. Вам нужно будет подключить их к задней части станка с ЧПУ, под блоком питания (мы также получаем его от больного принтера).
2. Используйте заводской контроллер станка с ЧПУ. Навскидку: пятиосевой контроллер ЧПУ. Самодельная электроника прекрасна, но китайцы сильно занижают цены. Затем легким щелчком мышки заказываем у них ЧПУ, потому что в России купить такое устройство с ЧПУ не возможно. 5-осевой контроллер ЧПУ СNC Breakout Board позволяет подключить 3 входа ограничительных двигателей, кнопку остановки, автоматическое управление дремелем и до 5 драйверов для управления шаговым двигателем самодельного станка.

Этот ЧПУ питается от USB-кабеля. В самодельной версии с ЧПУ плата управления принтера на основе микросхемы должна получать питание от источника питания станка с ЧПУ.

Шаговый двигатель придется подбирать для самодельного станка с чпу мощностью до 35 вольт. При других возможностях контроллер ЧПУ рискует выйти из строя.

Снимите блок питания с принтера. Подключите источник питания, тумблер включения / выключения, контроллер с ЧПУ и дремель.

Проведите кабель от ноутбука / ПК к плате управления станком. Иначе как вы загрузите задачи в машину? Кстати о домашнем задании, скачайте Math3 для рисования. CorelDraw подходит для профессионалов, не занимающихся промышленным дизайном.

На самодельном станке с ЧПУ можно вырезать фанеру (до 15 мм), текстолит до 3 мм, пластик, дерево. Изделие не будет длиннее 30-32 см.

Довольно часто среди владельцев плохо работающей или уже неисправной оргтехники возникает вопрос, что можно сделать со старым принтером. Конечно, самый простой способ сделать это — отправить вам использованный струйный или лазерный принтер. Но при наличии свободного времени и небольшого желания из принтера можно сделать станок с ЧПУ, то есть оборудование с ЧПУ, которое нашло широкое применение для решения как любительских, так и профессиональных задач. Подробнее об этом вы можете узнать ниже, но сначала давайте рассмотрим вопрос о том, что можно извлечь из старого печатающего устройства.

Хлебница или аптечка

Корпус принтера можно использовать как корзину для хлеба. Для этого внутрь помещается фанерный ящик. Необходимо предусмотреть, чтобы его можно было снять через верхнюю или переднюю панель для очистки. Подобную конструкцию можно использовать как аптечку.

Читайте также: Как правильно пришить косой у горловины: способы вязания

Аптечка из принтера

Тайник

Большой принтер может стать тайником. Для этого с него снимается вся электронная начинка, а внутрь помещается фанерный или металлический каркас. Сверху обтянут тканью. В тайнике могут храниться книги, личные вещи и даже спиральные кабели.

Аналогичное решение — использовать принтер как планку. При этом внутренняя подкладка должна быть мягкой, а подсветку в футляре для удобства можно предусмотреть. Такой бар как минимум способен удивить своей оригинальностью.

Ветрогенератор

Шаговый двигатель принтера можно использовать для изготовления ветрогенератора малой мощности. Первым делом нужно собрать выпрямитель. Для этого используются два диода для каждой из четырех фаз двигателя. Выходное напряжение стабилизируется конденсатором и регулятором напряжения. Лезвия длиной 20-25 см вырезаются из трубы ПВХ и прикрепляются к валу. Хвост делают из любого легкого материала. Мощность такого устройства зависит от силы ветра. Ветрогенератор вполне подходит для домашнего использования. Его можно использовать для зарядки аккумуляторов фотоаппарата или телефона.

Ветряк для бытовых нужд

Детали изделия

Как правило, в сканере, лазерном принтере приходит в негодность только один элемент, а остальные детали вполне подходят для работы. Наиболее ценными в этом плане являются МФУ и матричные устройства. При разборке последнего своими руками можно получить много ценных деталей.

Старый принтер

• Крепеж: винты, гайки, шестерни, болты и прочие мелочи. Для домашнего мастера пригодятся любые крепежи, так как иногда отсутствие элементов необходимого диаметра сильно затрудняет работу.
• Самая ценная деталь в любом типе принтера — направляющая из закаленной стали. Во многих китайских и корейских автомобилях направляющая изготовлена ​​из дешевого сплава и также прогибается под весом приводного ремня. Струйные аппараты Canon или Epson сделаны из стали. Эта деталь используется при компоновке станков с ЧПУ или самодельных печатающих устройств.
• Узел скольжения головки — в струйных аппаратах пластиковый и подходит только для граверов с ЧПУ, в матричных же в блок запрессовывается бронзовая втулка, поэтому деталь можно использовать на отечественных металлообрабатывающих станках.
• Если вы планируете установить печатающее устройство, картридж Canon — лучший вариант.

Картридж Canon

• Зубчатый приводной ремень — универсальная деталь, подходящая для любого применения, где мощность должна передаваться от шагового двигателя на землю. А узел проскальзывания ремня можно найти в МФУ, сканерах и даже в старых копировальных аппаратах Epson.
• Шаговый двигатель — обеспечивает движение бумаги. Однако они более производительны на старых матричных и лазерных машинах, и детали струйных принтеров могут использоваться эффективно. Также двигатель, контроллер и драйвер можно снять со старой машины.
• Концевые выключатели: обеспечивают контроль качества бумаги. Необходимая деталь для самодельного устройства или пресса.

Выключатель остановки

Материалы и инструменты для изготовления ЧПУ станка из принтера

На фото представлен простой самодельный станок с ЧПУ из принтера. Он имеет рабочую площадь 16 × 24 × 7 см и способен обрабатывать текстолит (толщиной до 3 мм), фанеру (до 15 мм), пластик и дерево. Основное назначение — гравировка.

Для изготовления такой машины потребуются следующие материалы, детали и узлы:

1. База — это принтер. Рекомендуется матричный аппарат, такой как HP, Epson, Xerox, Ricoh, Canon. Шаговые двигатели — его важные элементы.
2. Фанера толщиной 15 мм. Требуется для корпуса камеры.
3. Уголки из дюралюминия размером 20 мм.
4. Подшипники: 606 или 608 в количестве 3 шт. И линейные (4 шт.).
5. Саморезы.
6. Болты M8 длиной 25 мм и гайки M8 (2 шт.).
7. Конструкция шпильки М8.
8. Резиновая трубка.
9. Дремель.
10. Кронштейн для крепления досок шириной 80 мм.
11. ПВА и эпоксидный клей.

Заранее следует подготовить такое средство:

• электрическая дрель;
• головоломка;
• порок;
• ножовка;
• плоскогубцы;
• файлы разного размера;
• бокорезы;
• отвертки;
• английские ключи;
• инструмент для нарезания резьбы.

Для замеров и разметки вам понадобится металлическая линейка и угольник.

Что можно полезного извлечь из принтера?

Из игольчатого принтера можно взять много деталей для сборки станка с ЧПУ:

1. Большое значение имеют шаговые двигатели для перемещения головки и листов бумаги. Контроллеры вытаскиваются вместе с ними.
2. Кованые стальные направляющие обеспечивают дополнительную прочность. Они сделаны с большой точностью.
3. Узел скользящей печатающей головки. Особенно хороши старомодные устройства. Здесь вы найдете удобные медные втулки, которые могут заменить подшипники.
4. Зубчато-ременная передача. Он вполне подходит для крепления ременной передачи автомобиля.
5. Выключатель остановки. Они полезны для монтажа цепи управления.

Важно! Устройство следует разобрать максимально полно. Для сборки станка пригодятся практически все детали: винты, гайки, штифты и т.д.

Модели автомобилей и мотоциклов

Наиболее оригинальный способ использования сломанной оргтехники нашел испанский дизайнер Энрике Конде. Создавайте из них модели мотоциклов, вертолетов и автомобилей, которые поражают своей зрелищностью и реалистичностью. Это увлечение ближе к искусству и требует определенных навыков.

Модель автомобиля из запчастей оргтехники

Таким образом, сломанные принтеры можно использовать не только на свалке. Внося некоторые изменения и улучшения, они могут продолжать приносить пользу своим владельцам.

Компактный шокер

Даже новички знают, что из старого струйного принтера можно изготовить оригинальную деталь, которая пригодится в сложных ситуациях. Изделие содержит универсальную часть — плату, оснащенную преобразователями высокого напряжения. Мастеру нужно быть предельно осторожным, так как процедура довольно опасна. Для работы необходимы знания в области электроники. Новичкам лучше отказаться от этой задачи. Если все сделать правильно, в итоге можно получить стильный ударный брелок.

Переделка струйного принтера для изготовления печатных плат

В последнее время я искал способы облегчить изготовление печатных плат. Около года назад я наткнулся на интересную страницу, описывающую процесс модификации струйного принтера Epson для печати на толстых материалах, включая медную печатную плату. В статье описывается сложность принтера Epson C84, но у меня был принтер Epson C86, но с тех пор я думаю, что механика принтеров Epson одинакова для всех, поэтому я решил попробовать обновить свой принтер.

В этой статье я постараюсь как можно подробнее, пошагово описать процесс модернизации принтера для печати на печатных платах с медной связкой.

Необходимые материалы: — ну, конечно, вам понадобится сам принтер Epson C80. — лист из алюминия или стали — скобы, болты, гайки, шайбы — небольшой кусок фанеры — эпоксидный клей или суперклей — чернила (подробнее об этом позже)

Инструменты: — шлифовальная машинка (Dremel и др.) С отрезным диском (можно попробовать обезьяну) — различные отвертки, гаечные ключи, шестигранники — дрель — термофен

Шаг 1. Разбираем принтер

Первым делом я снял задний выходной лоток для бумаги. Затем вам нужно снять передний лоток, боковые панели, а затем и основной корпус.

На фотографиях ниже подробно показан процесс разборки принтера:

Шаг 2. Снимаем внутренние элементы принтера

После снятия корпуса с принтера необходимо снять некоторые внутренние компоненты принтера. Для начала нужно снять датчик подачи бумаги. Он нам понадобится в будущем, поэтому не повредите его при снятии.

Поэтому необходимо удалить центральные прижимные ролики, поскольку они могут мешать питанию печатной платы. В принципе, боковые ролики тоже можно снять.

Наконец, необходимо снять механизм очистки печатающей головки. Механизм держится на защелках и снимается очень легко, но при снятии будьте очень осторожны, ведь в него входят разные патрубки.

Разборка принтера завершена. А теперь приступим к его подъему».

Шаг 3. Снятие платформы печатающей головки

Начнем процесс обновления принтера. Работа требует аккуратности и использования средств защиты (глаза должны быть защищены!).

Для начала нужно открутить направляющую, которая фиксируется двумя болтами (см. Фото выше). Откладываем в сторону, нам все равно пригодится.

Теперь обратите внимание на 2 болта рядом с механизмом очистки головки. Их тоже откручиваем. Однако с левой стороны это сделано немного иначе, там можно разрезать застежки. Чтобы снять всю площадку с головой, сначала внимательно все осмотрите и отметьте маркером те места, где вам нужно будет разрезать металл. А затем аккуратно вырежьте металл ручной шлифовальной машинкой (Дремель и др.)

Шаг 4. Очистка печатающей головки

Этот шаг не является обязательным, но, поскольку вы полностью разобрали принтер, лучше сразу очистить печатающую головку. Кроме того, в этом нет ничего сложного. Для этого я использовала обычные ушные вкладыши и средство для мытья стекол.

Шаг 5. Установка платформы печатающей головки. Часть 1

После того, как все разобрано и очищено, пора собирать принтер с учетом места, необходимого для печати печатной платы. Или, как говорят хранители, «подъем». Величина подъема полностью зависит от материала, на котором вы будете печатать. В своей модификации принтера я планировал использовать устройство подачи стального материала с прикрепленным к нему текстолитом. Толщина платформы для подачи материала (стали) составляла 1,5 мм, толщина покрытой фольгой печатной платы, из которой я обычно делал платы, также была 1,5 мм. Однако я решил, что головка не должна сильно давить на материал, и поэтому выбрал зазор около 9 мм. Кроме того, я иногда печатаю на двусторонней печатной плате, которая немного толще одной стороны.

Чтобы мне было легче проверять уровень подъема, я решил использовать шайбы и гайки, толщину которых измерил штангенциркулем. Также я купил для них длинные болты и гайки. Я начал с фронтальной системы кормления.

Шаг 6. Установка платформы печатающей головки. Часть 2

Читайте также: Как пришить пайетки вручную и на машинке: пошаговые фото и видео-уроки

Перед установкой платформы печатающей головки нужно сделать небольшие перемычки. Я сделал их из уголков, которые распилил на 2 части (см. Фото выше). Конечно, вы можете сделать их сами.

После этого я разметил дыроколы в принтере. Нижние отверстия легко разметить и просверлить. Затем сразу же прикрутите скобы на место.

Следующим шагом будет разметка и просверливание верхних отверстий в платформе, это сделать немного сложнее, потому что все должно быть на одном уровне. Для этого я кладу по паре гаек в места соединения платформы с основанием принтера. Используя спиртовой уровень, убедитесь, что платформа выровнена. Отметьте отверстия, просверлите и прикрутите.

Шаг 7. «Лифтинг» механизма очистки печатающей головки

Когда принтер заканчивает печать, печатающая головка «останавливается» в механизме очистки головки, где сопла печатающей головки очищаются, чтобы предотвратить их высыхание и засорение. Этот механизм тоже нужно немного увеличить.

Я закрепил этот механизм двумя углами (см. Фото выше).

Шаг 8. Система подачи

На этом этапе мы рассмотрим процесс изготовления системы подачи и установку датчика подачи материала.

При проектировании системы подачи первой проблемой была установка датчика подачи материала. Без этого датчика принтер не работал бы, но где и как его установить? Когда бумага проходит через принтер, этот датчик сообщает контроллеру принтера, когда начало бумаги прошло, и на основе этих данных принтер вычисляет точное положение бумаги. Датчик мощности представляет собой обычный фотодатчик с эмиттерным диодом. Когда проходит бумага (в нашем случае материал), луч в датчике прерывается. Для датчика и системы питания решил сделать платформу из фанеры.

Как вы можете видеть на фотографии выше, я склеил несколько слоев фанеры вместе, чтобы подача была заподлицо с принтером. В дальнем углу платформы я установил датчик подачи, через который будет течь материал. В фанере сделал небольшой вырез для вставки датчика.

Следующей задачей было создание руководств. Для этого я использовал алюминиевые уголки, которые приклеил к фанере. Важно, чтобы все углы составляли четко 90 градусов, а направляющие были строго параллельны друг другу. В качестве материала подачи я использовал алюминиевую фольгу, на которую будет помещен и закреплен текстолит для печати на медной связке.

Кормовой лист я сделал из алюминиевой фольги. Я постарался сделать размер бумаги примерно равным размеру А4. Немного почитав в Интернете о работе датчика подачи бумаги и принтера в целом, я обнаружил, что для правильной работы принтера необходимо сделать небольшой вырез в углу листа подачи материала, чтобы датчик срабатывает немного позже начала вращения подающих роликов. Длина реза составляла около 90 мм.

Сделав все, я закрепил нормальный лист бумаги на листе подачи, установил все драйверы на компьютер и сделал тестовую печать на нормальном листе.

Шаг 9. Заполняем чернильный картридж

Последняя часть модификации принтера касается чернил. Обычные чернила Epson не устойчивы к химическим процессам, которые происходят при травлении печатной платы. Поэтому требуются специальные чернила, называемые желтыми чернилами Mis Pro.Однако эти чернила могут не работать с другими принтерами, отличными от Epson, могут использоваться другие типы печатающих головок (Epson использует пьезоэлектрическую печатающую головку). Интернет-магазин inksupply.com осуществляет доставку в Россию.

В дополнение к чернилам я купил новые картриджи, хотя, конечно, можно использовать и старые, если хорошо их промыть. Конечно, для заправки картриджей вам понадобится обычный шприц. Также купил специальный прибор для сброса картриджей принтера (синий на фото).

Шаг 10. Тесты

А теперь перейдем к тестам печати. В программе дизайна Eagle я сделал несколько печатных заготовок с разной толщиной штриха.

Оценить качество печати можно по фотографиям выше. А ниже видео из прессы:

Шаг 11. Травление

Для травления плит, изготовленных этим методом, подходит только раствор хлорного железа. Другие методы травления (сульфат меди, соляная кислота и т.д.) могут вызвать коррозию желтых чернил Mis Pro. При травлении хлоридом железа лучше нагреть плату с помощью термофена, это ускорит процесс травления и т.д.съедается меньший слой чернил.

Температура нагрева, пропорции и продолжительность травления подбираются опытным путем.

Один источник

Самодельный текстовый лазерный проектор

В этой статье я расскажу о том, как сделать довольно простой лазерный проектор из подручных материалов.

Введение

Есть два метода создания изображения с помощью лазера: векторное и растровое сканирование.
В случае векторного сканирования лазерный луч движется в пространстве по контурам запрашиваемого изображения, выключаясь только на время перехода от одного контура к другому. Благодаря этому большую часть времени лазер включен, благодаря чему формируемое изображение достаточно яркое.

Этот метод обычно используется в различных промышленных лазерных проекторах. В то же время для быстрого перемещения лазерного луча необходимо использовать довольно сложные электронно-механические устройства — гальванометры. Их цены обычно начинаются от 80 долларов за пару, и сделать дома гальванометры (даже настоящие) проблематично).

Второй метод создания изображения — растровое сканирование. В этом методе лазерный луч последовательно перемещается по всем линиям изображения. Этот метод используется в лампах с ЭЛТ старых телевизоров и мониторов.

Благодаря тому, что оба типа движений (вертикальное и горизонтальное) выполняются циклически, механика может быть значительно упрощена (по сравнению с векторным сканированием). Кроме того, поскольку сгенерированное изображение состоит из отдельных элементов, его намного проще сформировать с точки зрения программного обеспечения.

Недостатком растрового сканирования является то, что луч будет проходить по всем элементам изображения, даже если нет необходимости их выделять, что снижает яркость изображения.

именно этот метод из-за его простоты я хотел реализовать в своем проекторе.

очень удобно использовать вращающееся зеркало с постоянной скоростью для перемещения лазерного луча по линии (горизонтальная развертка). Благодаря тому, что вращение непрерывное, скорость луча может быть довольно высокой. Но переход с одной строчки на другую осуществить сложнее.

Самый простой вариант — использовать несколько лазеров, нацеленных на вращающееся зеркало. Недостатки этого метода заключаются в том, что количество отображаемых линий будет определяться количеством используемых лазеров, что усложняет конструкцию, а ширина зеркала должна быть достаточно большой. Хотя есть преимущества, единственный движущийся элемент в такой системе — зеркало, а использование нескольких лазеров позволяет добиться достаточно высокой яркости изображения. Вот пример проектора, использующего этот принцип.

Другой вариант сканирования, который можно найти в сети, — это комбинация вертикального и горизонтального сканирования за счет использования вращающегося фасетного зеркала, где отдельные зеркала расположены под разными углами к оси вращения. Благодаря такой конструкции зеркала, когда зеркало поворачивается от лица к лицу, лазерный луч отклоняется под разными углами по вертикали, за счет чего создается вертикальное сканирование.

Несмотря на общую простоту получившегося проектора (нужны только лазер, зеркало с мотором и датчик синхронизации), у метода есть один большой недостаток — большая сложность изготовления такого фасетного зеркала в домашних условиях. Обычно угол наклона лицевых сторон зеркала необходимо регулировать в процессе сборки, причем делать это с большой точностью, что значительно усложняет конструкцию зеркала.

Вот пример проектора, использующего этот принцип.

Чтобы упростить конструкцию, я решил использовать другой принцип сканирования: зеркало, которое постоянно вращается, чтобы сформировать горизонтальную развертку, и зеркало, которое периодически поворачивается, чтобы сформировать вертикальную развертку.

Реализация

Горизонтальная развертка

Где найти быстро вращающееся зеркало? От старого лазерного принтера! В лазерных принтерах это многогранное (многоугольное) зеркало, установленное на валу высокоскоростного бесщеточного двигателя, которое используется для сканирования лазерного луча вдоль листа бумаги. Обычно этот двигатель устанавливается на печатной плате, которая им управляет.
У меня уже был подходящий модуль зеркала от принтера:

Читайте также: Станок вертикально-консольно-фрезерный 6Р13Ф3 со схемами ЧПУ, описание, характеристики

Документацию для самого модуля и используемого в нем чипа найти не удалось, поэтому, чтобы определить распиновку модуля, мне пришлось проделать несложный реверс-инжиниринг. Линии питания на разъеме найти достаточно легко — они подключены к единственному электролитическому конденсатору на плате. Однако как раз при подаче питания мотор не вращается — необходимо подать на плату тактовый сигнал, который определяет скорость вращения. Этот сигнал представляет собой простой меандр с частотой от 20 до 500-1000 Гц (у разных моделей она может быть разной).

Чтобы найти нужную линию, я взял генератор импульсов, настроенный на частоту 100 Гц, и подключил его выход через резистор 470 ко всем свободным линиям разъема лазерного модуля. При подаче сигнала на нужную линию мотор начинал вращаться. Скорость вращения зеркала очень высока; последующие измерения показали, что оно может превышать 250 оборотов в секунду. Но, к сожалению, из-за большой скорости вращения мой лазерный модуль издавал довольно громкий шум. Для экспериментов это не проблема, а для постоянной работы проектора — плохо. Возможно, что, используя новый зеркальный модуль или установив конструкцию в коробку, можно значительно снизить уровень шума.

Лазер

Для первых тестов я использовал лазерный модуль недорогой указки. Модуль необходимо закрепить так, чтобы его можно было вращать по нескольким осям — это необходимо для правильного направления лазера на зеркало:

Поскольку из-за использования растрового сканирования свет лазера распределяется по всей площади изображения, яркость формируемого изображения оказывается довольно низкой — изображение можно увидеть только в темноте.

Поэтому после получения изображения заменил лазерный модуль на другой, использующий лазерный диод от DVD (пример изготовления такого модуля).

Внимание: DVD-лазер очень опасен для зрения, все работы с таким лазером необходимо проводить в специальных защитных очках!

Монтажная конструкция этого лазерного модуля такая же, как и у предыдущего.
Я установил лазер и модуль многоугольного зеркала на небольшую плиту из оргалита. Лазер необходимо закрепить в той же плоскости, что и зеркало. После подачи питания от тактового сигнала на двигатель и питания на лазер необходимо настроить лазер так, чтобы его луч попадал на край зеркала. В результате при повороте многоугольного зеркала образуется длинная горизонтальная лазерная линия.

Фотодатчик синхронизации

Для того, чтобы управляющий микроконтроллер отслеживал положение движущегося лазерного луча, необходим фотодатчик. В качестве фотодатчика я использовал фотодиод, прикрытый куском картона с прорезью. Слот нужен для более точного определения момента попадания луча на фотодиод.
Вот как выглядит держатель фотодиода (без картона с прорезью):

Во время нормальной работы двигателя отраженный лазерный луч должен сначала попасть на фотодатчик, а затем на зеркало вертикального сканирования.

После того, как датчик был установлен, я проверил его работу, подав на него напряжение через резистор. Я наблюдал сигнал датчика с помощью осциллографа: его амплитуды хватило для подключения датчика напрямую к входу GPIO микроконтроллера.

Вертикальная развертка

Как я уже говорил ранее, я периодически использовал колеблющееся зеркало для формирования вертикальной развертки. Как сделать пластинку по такому зеркалу? Самый простой вариант — использовать заряженный электромагнит. Иногда в более простых конструкциях лазерных проекторов используются зеркала, прикрепленные к обычным динамикам. Но такое решение имеет большое количество недостатков (плохая повторяемость результатов, низкая технологичность проекта, трудности калибровки).
В моем проекторе я решил использовать движок BLDC DVD для управления вертикальным зеркалом. Поскольку изначально проектор был разработан для отображения текста, это означало, что на экране будет отображаться несколько строк, а это означает, что зеркало нужно было немного повернуть.

Двигатель DVD BLDC содержит три обмотки, составляющие статор

… Если одна из обмоток подключена к источнику положительного напряжения, а две другие поочередно подключены к его отрицательному, то
ротор
двигатель будет колебаться. Максимальный угловой диапазон колебаний определяется конструкцией двигателя, в частности количеством его полюсов. Для двигателя DVD это колебание не превышает 30 градусов. Благодаря достаточно большой мощности такого мотора, простоте управления (нужны всего две клавиши), поворотному движению, этот мотор очень подходит для изготовления простого лазерного текстового проектора.

Вот как выглядит мой двигатель с приклеенным зеркалом:

Стоит обратить внимание на то, чтобы отражающая поверхность зеркала находилась спереди, то есть не закрывалась стеклом.

Конструкция в целом

Вот как выглядит весь проектор:

Крупный план проекционной части:

Многоугольное зеркало вращается по часовой стрелке, так что лазерный луч движется слева направо.

Здесь (внутри коллиматора) уже установлен мощный лазерный диод DVD. Зеркало вертикального сканирования расположено так, что проецируемое изображение направлено вверх, в моем случае — к потолку комнаты.

Схема строительства:

Для управления двигателем многоугольного зеркала необходим только один сигнал: часы («POLY_CLOCK»), которые генерируются одним из таймеров stm32, работающих в режиме ШИМ. Частота и рабочий цикл этого сигнала остаются неизменными во время работы проектора. Я использую отдельный источник питания 12 В для питания моторной платы.

Два сигнала ШИМ для управления положением зеркала с вертикальной разверткой образуют еще один таймер микроконтроллера. Эти сигналы отправляются на микросхему ULN2003A, которая управляет двигателем с DVD. Следовательно, установив другой рабочий цикл каналов ШИМ этого таймера, можно изменить угол поворота двигателя.

К сожалению, в нынешнем виде рамка не имеет обратной связи по положению зеркала. Это означает, что микроконтроллер может приводить зеркала в движение, но он не «знает» свое текущее положение. Из-за инерции ротора двигателя и индуктивности катушек изменение направления движения зеркала также происходит с некоторой задержкой.

Все это приводит к двум последствиям:

• Плотность линий переменная. Это связано с тем, что скорость вращения зеркала не контролируется.
• Большинство строк использовать нельзя. Вертикальное зеркало колеблется циклически, так что часть времени можно видеть линии сверху вниз, а другую часть — снизу вверх. Следовательно, из-за отсутствия данных о положении необходимо отображать линии только тогда, когда двигатель движется в одном направлении. Поскольку отображается только несколько строк, яркость изображения уменьшается (то есть лазер используется не полностью).

Однако из-за отсутствия обратной связи конструкция очень проста.
Процесс формирования изображения с помощью проектора тоже довольно прост:

• Каждый раз, когда лазерный луч попадает на фотодиод, в микроконтроллере генерируется прерывание.
  В этом прерывании контроллер определяет текущую горизонтальную скорость. После этого специальный таймер синхронизации сбрасывается. Пришло время для синхронизации.
• Этот таймер синхронизации генерирует свои прерывания в определенное время, соответствующее желаемому времени во время горизонтальной развертки.
• В частности, через некоторое время после момента синхронизации необходимо начать формирование управляющего сигнала лазера. В своем проекте я создаю его с помощью пакета DMA + SPI. Фактически с помощью этих модулей в нужный момент одна из строк изображения бит за битом передается на выход MOSI SPI.
• После завершения вывода штрихового изображения лазер необходимо принудительно включить. Это необходимо для того, чтобы фотодиод снова получил свой свет.

Я также реализовал модуляцию лазера с помощью одного из ключей микросхемы ULN2003A. Резистор R3 нужен для простейшей защиты лазерного диода от слишком большого тока. Он подключается непосредственно к концу лазерного провода и изолирован. Я использовал отдельный регулируемый источник питания для питания лазера. Важно проверить ток, поглощаемый лазером, и убедиться, что он не превышает максимально допустимого значения для используемого лазерного диода.
Пример сгенерированного изображения (шрифт высотой 8 строк):

Некоторое искажение соотношения сторон текста связано с тем, что проектор светит на стену под углом. Теперь каждый цикл колебания вертикального зеркала состоит из 32 шагов (один шаг соответствует повороту 1 грани многоугольного зеркала).

В текущей реализации проектор может выдавать около 14 полных строк, остальные строки сливаются друг с другом или неправильно смешиваются с остальными.

На фотографии в начале статьи также используется 8-строчный шрифт. Как видите, две строки текста также отображаются более-менее нормально.

При этом таблица генератора символов в этом проекте содержит символы высотой 12 и 6 строк:

На этой фотографии хорошо видна переменная плотность линий.

Электрическая часть самодельного лазерного гравера

Основным элементом электрической схемы представленного устройства является лазерный излучатель, на вход которого должно подаваться постоянное напряжение, величина которого не превышает допустимых параметров. При несоблюдении этого требования лазер может просто сгореть. Лазерный излучатель, используемый в установке гравировки представленной конструкции, рассчитан на напряжение 5 В и ток не более 2,4 А, поэтому регулятор DC-DC необходимо настроить на ток 2 А и напряжение до 5 В.

MOSFET-транзистор, который является наиболее важным элементом электрической части лазерного гравера, необходим для включения и выключения лазерного излучателя при получении сигнала от контроллера Arduino. Электрический сигнал, генерируемый контроллером, очень слаб, поэтому только полевой МОП-транзистор может обнаружить его, а затем включить и выключить цепь питания лазера. В электрической схеме лазерного гравера такой транзистор установлен между положительным контактом лазера и отрицательным регулятором постоянного тока.

Шаговые двигатели лазерного гравера подключаются через электронную плату управления, что гарантирует их синхронизацию. Благодаря такому соединению зубчатые ремни, приводимые в движение несколькими двигателями, не опускаются и сохраняют стабильное натяжение во время своей работы, что гарантирует качество и точность выполняемых работ.

При этом следует учитывать, что используемый в самодельном гравировальном станке лазерный диод не должен перегреваться.

Для этого необходимо обеспечить его эффективное охлаждение. Решается эта проблема довольно просто — рядом с диодом устанавливается обычный компьютерный вентилятор. Чтобы исключить перегрев плат управления работой шаговых двигателей, рядом с ними ставят и компьютерные кулеры, так как обычные радиаторы с этой задачей не справляются.

Фото процесса сборки, схема подключения

Фото-1

Фото-2

Фото-3

Фото-4

Фото-5

Фото-6