DreamerDreamのブログ

夢想家の夢です。〜揚げたてのモヤっとしたものをラフレシアと共に〜

3Dスキャナーを自作する ②回路を作る

前回は3Dスキャナソフト「FreeLSS」をラズパイにインストールしてブラウザで挙動を確かめました。 

dreamerdream.hateblo.jp

 

 

今回はFreeLSSの回路を構成します。

FreeLSS: The Free 3D Printable Laser Scanning System For the Raspberry Pi

 

公開されている回路は以下の通り

モータードライバとトランジスタアレイ、その他レーザーの出力調整や回路保護用コンデンサからなる簡単な回路です。

 

 

https://s3.amazonaws.com/freelss/bb.png

ラズパイ側のGPIO回路は

18、22、27がステッピングモータ制御用

17、23がレーザー制御用

以上です。

 

 

もし、「ステッピグモーターとは何ぞや?」とおもわれましたら、コチラの記事を参考にしてみてください。↓

dreamerdream.hateblo.jp

 

 

 

さて、ラズパイではGPIO番号で読みますが、freelssはWiringpiというパッケージを利用しているのでfreelssの設定時にはWiringpiの番号が必用です。

GPIOの番号とWiringpiとのピン番号が異なることに注意です!

freelssが起動しているということは依存パッケージのWiringpiもインストールされているので、コマンド

gpio readall

を実行することで確認できます。

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ステッピングモーター制御

GPIO18:WiringPi1

GPIO22:WiringPi3

GPIO27:WiringPi2

レーザー制御用

GPIO17:WiringPi0

GPIO23:WiringPi4

です。

 

これに合わせてブラウザからfreelssのピンを設定しましょう。

ピンの設定はSettingsメニューのSetup項目です。

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LightingPinは解りませんが、被らないようにセットしましょう。

多分ですが照明の制御が出来るのでしょう。

 

ブレッドボードにテスト回路を組んで実験(スキャン実行)したのがこちらです。


freelss回路動作確認

レーザー照射(LED)とモーター回転が確認できます。

やはりギアードモーターだと1/16ステップモード(1920ステップで1回転)でも精度が悪い気がします・・・
 

とりあえずソフトも無事に動くことは解ったのでユニバーサル基盤に回路を組んで実験しました。(「部品選択がテキトーすぎるだろ!」というツッコミが聞こえてきそうです。はい、手元にあったものでテキトーに組んでます。ICソケットなんて割ってぶち込んでますw 真面目な方は公開データ通りに組んでくださいね。)

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モーターとモータードライバーだけはコネクターで簡単に変更出来る仕様にしました。その他は基盤に直付けです。

レーザーモジュールは車用の激安ラインレーザーテールライト、これならマウンターが最初から付いているので取り付けが楽ですし12V直付け仕様なので抵抗も要らないでしょう(たぶん)。

レーザーの制御も手元にあったトランジスタC1815を使ってダートリン接続しています。<参考>ダーリントントランジスタ

一応、ソフトで照明の制御も出来るようなので、レーザー2と照明用に3セット回路を組みました。

本当はFreeLSSの回路図ではULN2003Aというトランジスタアレイが使われています。このようなもの↓

 

モータードライバはお買い得なA4988互換品

 

 

電源としているのは昔分解した古いCD-RWドライブ

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中身はUSB=IDE内蔵ドライブのを変換しているだけなので、丁度12Vと5VのIDE電源端子があるので今回の用途にはピッタリ!中にラズパイとか収まりそうだし。

ドライブの消費電力は平均13W最大22Wと書いてありました。ラズパイ2なら消費電力4.5Wで、あとはまあ計算してませんがなんとなく余裕でしょう。

ということで実際にこんな感じで動作しました。フルステップモード(3°)なので回転角はメチャ荒い!


FreeLSS回路テスト

テストで得られたSTLファイルはこんなもの。ぐちゃー

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まあ適当にカメラの画像を拾って処理しただけなので当然ですね。

ちゃんとモーターとレーザーとカメラが動いてSTLファイルデータで取得できることが解ったので回路はひとまずこれでOKです。

次は、組み立てます。工作は実はこの筐体を作るというのが一番の手間だったりします。

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