直线激光控制电机对准电路

该帖子解释了一个简单的线激光控制电机驱动电路，通过响应线激光水平仪生成的精密水平激光线，并自动调整所连接的工具或工作的校准，达到极致和精确。

什么是线激光

线激光设备是一种高精度电子更换木工年代久远的水平仪。

线激光装置实际上是一种先进的激光发射设备，可以产生360度°高精度照明水平激光线，为所有工业或建筑工程工作提供校准参考，使工作的最终结果是完美的直线和校准，没有一丝误差。

这个巡回是应本博客的忠实读者之一Rafal先生的要求。

关于直线激光控制电机的工作过程的详细讨论可以从以下段落中了解:

设计目标

先生。Rafal:我对这方面很陌生。我在过去几周做了一些研究，还没有找到我真正需要的东西。

我将感激任何帮助。我附上一张我想法的照片。我想用激光电平控制两个12v直流电机。

线路激光电平将向接收器发出信号。

这个信号将不得不控制方向的12v直流电机。电机通过前后旋转螺纹杆来调节刀具的高度。

根据我的发现，会有几个平行连接的光电二极管，一个用于检测零水平以上的激光，另一个低于零水平。零电平只是光电二极管之间的一种暂停，以防止系统被唤醒。无显示激光传感器。我只给了一张照片。

我需要一个H桥电路，但我找到的都是Arduino系统使用的。如果有必要，我可以以30美元的合理价格购买一座现成的桥

理想情况下，这将适用于红色和绿色激光，但波长是如此不同，我怀疑它能否做到，它不可能跨越整个光谱。

最初，我想设置这个水平的梁连接到引擎与向上向下的按钮。我将很高兴，如果第二个电机将自己与陀螺仪水平，而设置它，但没有Arduino可能是非常困难的。

我觉得我要做的事情很简单，不用Arduino就能搞定。我坚持使用模拟设备，因为建筑工地的条件很困难，在我看来，电子设备越多，设备就越不可靠。

它只能在室内工作，激光距离最大为10米。我一开始发现电机有很大的电流消耗200mA max 2.19 a，而且转矩也很大。

使用Makita电池供电18v DC。
提前感谢你的建议。
问候来自波兰
Rafal

赃物如我对电机轴的工作原理有些困惑。两个马达上的螺纹螺钉会推动工具，但不能把它拉回来。这是怎么做到的?

是否有可能实现同样的单一电机?

Rafal先生:较低的水平直尺可能是70厘米，只适用于小房间，比如厕所，这样你就可以通过门进入。

机器无驱动，手动拉，只有调平直尺。在视频中，桅杆上的两个黄色物体是激光探测器，它们被严格地固定在直尺上。

激光站在更远的地方，它会产生一条水平线。

电机将被安装在推车上，螺纹螺钉与激光探测器调平直尺。两边肯定有两个马达，但这是镜像。

唯一常见的部分将是一个双通道h桥，就像我从一个现成的模块和陀螺仪做它，但那是一个梦想:)。
重要的是，有按钮的左和右电机的革命。
程序是这样的。例如，我把激光挂在指定楼层2米以上。我测量了2米从激光束到直尺的底部边缘。

我调节高度按按钮开关左右，使它等于2米的底部边缘的直尺。我把探测器放在桅杆上，这样激光光束在光电二极管部分之间就处于零水平。剩下的就顺其自然了

在附件中我放了一张探测器操作的图纸。

Rafal

电路设计

看上面的图，两个相同的电路阶段将需要检测和纠正相关的电机控制工具的激光直线度精度。

这两个相同的阶段互为镜像，如下图所示:

电路相当简单。它与一个窗口比较器一起工作，以确保驱动电机是不工作的，只要一对ldr暴露在相同的激光线亮度。

然后在A1的非反相输入端和A2的反相输入端产生1 / 2的电源电压。

一旦检测到激光线的偏转(如果电机控制的工具没有对准直线，就会发生这种情况)，影响LDRs R1和R2的亮度就会改变。

在这种情况下，窗口比较器的输入电压偏离电源电压的一半。这种情况导致比较器输出命令电机桥网顺时针或逆时针方向移动电机。

晶体管T1…T4被配置为桥接网络，使电机能够切换进来正反方向取决于LDR照度或激光线偏斜角度。

二极管D1…D4被定位来抵消在电机有源和运行期间产生的电压峰值。预置电位器P1和P2的功能是为了便于校准。

这些微调，以确保电机是完全关闭和不活动，只要相关的LDR对暴露在完全相同的激光亮度。

让我们举个例子，由于电机控制工具的不正确对准，激光线倾斜导致LDR R2上的光比LDR R1上的光减少。这将导致A点的电压上升到电源电压的一半以上。

在这种情况下，A1运放输出变高，迫使晶体管T1和T4工作。这反过来使电机在相应的方向旋转。这个动作会自动将连接的工具沿直线移动，直到其水平对准精度与激光线精度一致。

相反，如果我们假设工具以相反的方向倾斜，使ldr的光照与上面讨论的相反，就会导致A点的电压降至电源电压的一半以下。这种情况触发输出A2运放调高，使T3和T2开始工作。

这导致电机现在向相反的方向运行，试图纠正刀具在相关方向的对准，直到它成为完全直线符合激光线水平精度。

向上/向下的按钮

可以简单地通过将按钮开关平行地连接到每个ldr来实现用于初始预设水平仪高度的上下按钮。

异地恋的安装

为了从ldr中获得正确的响应，左右对必须安装在一个像外壳一样的管中，这样它们只能“看到”激光照明，而不能看到任何其他环境光。

这个想法可以在下面的图片中看到:

在这里，我们可以看到LDR的位置非常接近，这确保了当激光线在准确的中心时，两个LDR对中的一部分被激光均匀照射。

LDR箱体的前部可以覆盖一个漫射透镜，这样激光照明可以均匀地漫射到各自的LDR上。