如何用arduino製造操縱桿控制的鐳射器

在這個專案中，我們建立了一個操縱桿控制的鐳射器，透過連線兩個伺服到一個操縱桿，並使用這個設定作為鐳射指標的搖攝和傾斜控制器。...

Illustration for article titled How to Make a Joystick-Controlled Laser With an Arduino

在這個專案中，我們建立了一個操縱桿控制的鐳射器，透過連線兩個伺服到一個操縱桿，並使用這個設定作為鐳射指標的搖攝和傾斜控制器。

以下內容摘自《Arduino專案手冊：25個實用專案入門》，這是一個使用低成本Arduino板的電子專案初學者友好集合。

所需零件

以下是完成此專案所需的內容：

阿杜伊諾
試驗板
跨接導線
2個Tower Pro SG90 9g伺服電機
模擬五針雙軸操縱桿模組
雲臺和雲臺殼體模組

工作原理

伺服電機是一種小型電機，可以精確地將手臂調整到0到180度之間的位置。在這個專案中，我們將把伺服成傾斜和平移安裝。

傾斜和平移安裝是一項有價值的投資，因為它使鐳射器更容易連線到伺服。在這裡，我們控制一個鐳射器，但你可以很容易地更換一個網路攝像頭或另一個小裝置的鐳射。我們使用兩個伺服：一個用於左右移動，另一個用於上下移動。您可能還記得，伺服電機有三根導線，如圖10-1所示：正電源（紅色）、負電源或接地（黑色或棕色）和訊號（通常為黃色、橙色或白色）。

在開始構建之前，您需要瞭解一點操縱桿的工作原理。圖10-2所示的操縱桿基本上是兩個電位計和一個按鈕，允許我們在兩個維度上測量鬥桿的運動。

Figure 10-2: This joystick has two potentiometers and a button for measuring movement.

電位器是可變電阻，作為感測器，為我們提供的電壓根據裝置繞軸的旋轉而變化。所以當你移動操縱桿圍繞它的中心，它的阻力，因此它的輸出變化。電位計的輸出是模擬的，因此當透過Arduino的模擬引腳讀取時，它們的值只能在0到1023之間。這個數字向Arduino傳送一個脈衝，進而告訴伺服系統要移動多遠。

操縱桿通常有引腳：VRx（x軸訊號），VRy（y軸訊號），SW（我們在這個專案中不會使用的按鈕），以及GND和+5V的電源。

當操縱桿的x軸向左或向右移動時，相應的伺服將朝該方向移動；當操縱手柄的y軸向上或向下移動時，另一個伺服將向上或向下移動。

建造

1.將兩個伺服裝置的紅色導線連線到+5V導軌，棕色導線連線到試驗板上的GND。

2.將一根伺服的黃色訊號線直接連線到Arduino引腳9，另一根伺服的訊號線直接連線到Arduino引腳10，如圖10-4中的電路圖所示。

3.將操縱手柄模組的接地連線至Arduino接地導軌，並將+5V連線至Arduino+5V導軌。將VRx引腳直接連線到Arduino A0，將VRy引腳直接連線到Arduino A1。同樣，本專案中不使用SW交換機連線。

4.將試驗板導軌連線到Arduino GND和+5V，然後檢查您的設定是否與圖10-3中的設定相匹配。

安裝鐳射器

在這個專案中，我將伺服系統連線到一個雲臺和雲臺外殼模組上；您應該可以在易趣上搜索“Arduino pan and tilt servo kit”以相對合理的價格找到這個或類似的外殼。您可能需要自己組裝，但使用附帶的說明很簡單。

將鐳射二極體連線到模組頂部；我建議使用噴膠槍作為永久性固定裝置，但如果你想要更臨時的東西，可以使用膠帶。現在你可以用操縱桿控制鐳射器。伺服將卡入傾斜和平移模組，如圖10-4所示。

Figure 10-4: Clipping the servos into the pan-and-tilt module.

左右移動操縱手柄將移動x軸伺服，上下移動操縱手柄將移動y軸伺服。整個元件如圖10-5所示。

素描

草圖首先呼叫伺服庫，然後將兩個伺服定義為傾斜和平移。操縱桿x軸連線到Arduino針腳A0，y軸連線到Arduino A1，這些是我們的輸入。然後將x軸和y軸設定為移動變數。傾斜伺服連線到Arduino引腳9，平移連線到Arduino引腳10，這是我們的輸出。然後，Arduino讀取來自操縱桿的輸入，並將此電壓更改為輸出，根據選擇的方向移動伺服系統。這是您需要的伺服庫，透過Explore Labs：

//經許可使用http://learn.explorelabs.com/// 知識共享4.0類似共享（SA 4.0抄送）許可證#包括&lt；伺服h&gt；伺服傾斜，平移；//建立伺服物件joyX=A0；//模擬引腳連線到x軸伺服joyY=A1；//模擬引腳連線到y軸伺服點x，y；//讀取值的變數

void setup（）{tilt.attach（9）；//將銷9上的傾斜伺服裝置連線到伺服物件上。連線（10）；//將針腳10上的pan伺服連線到伺服物件}

void loop（）{x=joyX；//讀取x軸的值（在0和1023之間）y=joyY；//讀取y軸的值（在0和1023之間）x=map（模擬讀取（joyX），0，1023，900，2100）；//將其縮放為使用//900到2100//微秒之間的伺服

y=地圖（****ogRead（joyY），0，1023，900，2100）；傾斜寫入（x）；//根據標度值PAN.write（y）設定伺服位置；延遲（15）；//等待伺服系統到達新位置}

從書中，Arduino專案手冊：25個實際專案，讓你開始。未經澱粉出版社許可轉載。

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馬克·格迪斯是一個終身的修補匠和小工具愛好者。由於缺乏實用的視覺指南來幫助他教10歲的孩子如何使用Arduino進行建造，他感到沮喪，於是開始記錄自己的實驗，Arduino專案手冊就是結果。格迪斯擁有愛丁堡藝術學院的學士學位。他住在蘇格蘭的鄧弗裡斯。