Stap 1: Overzicht en genereren laser strijkers
Deze laser harp heeft dertien tekenreeksen. Voor het genereren van deze tekenreeksen, wordt een laserstraal verplaatst naar dertien verschillende positie (voor dertien verschillende tekenreeksen/nota's) door het bewegen van een galvanometer spiegel. De spiegel galvanometer of galvo voor korte, is een spiegel die zich snel kan verplaatsen naar verschillende posities afhankelijk van een stuurspanning die wordt verzonden naar het. Aan het einde van elke laser beam is een fotoweerstand die wordt gebruikt om op te sporen als een lichtstraal is geblokkeerd (met het label P0 - P12 in het schema en weergegeven als zwarte punten in de grafiek). Wanneer dit wordt gedetecteerd, wordt een noot wordt gespeeld. Ik moest ook de laserstraal worden uitgeschakeld wanneer het bewegen van posities, zodat het leek alsof er dertien verschillende posities en niet een continue blad van licht.
Hieronder is een schematische voorstelling van alle elektronica gebruikt in het project. Voor het genereren van de signalen gebruikt om te bewegen de galvo, gebruikte ik een Arduino microcontroller. Ik nodig een analoge uitgang die was snel genoeg om de galvo (en laserstraal) verplaatsen, zodat het leek alsof er echt dertien verschillende balken en niet een enkele lichtstraal wordt verplaatst naar verschillende posities. De analoge uitgang van de Arudino is PWM en niet snel genoeg, zodat ik een 4-bits R2R digitaal naar analoog converter (DAC)gebouwd. De digitale uitgang van pinnen 8-11 van de Arduino verhoogd dertien keer (voor de dertien posities), en de DAC gegenereerd een analoge spanning, variërend van 0 tot 4V. De galvo ik op ebay kocht had een stuurspanning van +/-10V, dus ik moest bouwen versterkers om te passen signaal voor dat bereik van spanningen. Het signaal was aanvankelijk versterkt met omgekeerde versterker (G = 2.5) en liep via een differentiële versterker om een analoge spanning van ongeveer -7 tot en met 7 volt voor de galvo. Ik gebruik niet het volledige bereik van de galvo als gevolg van de beperkte winst uit de versterkers die ik gebruikte.
De laserdiode werd gesynchroniseerd met de galvo met TTL pulsen gegenereerd door de Arduino. Het was ON wanneer geplaatst op een fotoweerstand, en vervolgens uitgeschakeld tijdens het verplaatsen naar de volgende noot.
