آموزش راه اندازی ماژول لیزر Laser module از پکیج ۳۷ سنسور آردوینو

نام لیزر بسیار تصاویر مختلفی در ذهن ما بوجود می‌آورد. معمولا نور قرمز یا سبز که قابلیت‌هایی از جمله برش یک قطعه یا قابلیت‌های درمانی و… از ذهن ما عبور می‌کند. امروزه از لیزر Laser که همان نور با طول موج خاص است، در صنعت و پزشکی و… بسیار استفاده می‌شود. در این آموزش نوعی از لیزر با طول موج ۶۵۰ نانو متر را توسط یک برد آردوینو راه اندازی می‌کنیم. این سنسور در پکیج سنسور آردوینو که دارای ۳۷ ماژول مختلف می‌باشد، موجود است. این پکیج را از فروشگاه‌های معتبر می‌توانید تهیه کنید. محموعه آموزش‌ها در وب سایت مرجع آردوینو به زبان فارسی دیجی اسپارک تولید و منتشر شده است. در ادامه آموزش راه اندازی لیزر همراه ما باشید.

 

---

ماژول لیزر Laser module

---

ماژول لیزر ۶۵۰ نانومتر یک دستگاه الکترونیکی است که از فناوری لیزر استفاده می‌کند تا نوری با طول موج ۶۵۰ نانومتر تولید کند. لیزرهای ۶۵۰ نانومتر در دستگاه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که نیاز به یک منبع نوری با تمرکز بالا دارند. در طول موج ۶۵۰ نانومتر، این لیزرها در نزدیکی قرمز قرار می‌گیرند و برای کاربردهای مختلفی مانند ارتباطات نوری، خواندن و نوشتن دیسک‌های نوری، اندازه‌گیری‌های علمی و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.ماژول لیزر ۶۵۰ نانومتر شامل یک دیود لیزر است که بر روی یک بستر الکترونیکی قرار داده شده است. این دیود با اعمال جریان الکتریکی، الکترون‌ها و حفره‌ها را تولید می‌کند. زمانی که الکترون‌ها و حفره‌ها با هم ترکیب می‌شوند، یک امواج نوری با طول موج خاص تولید می‌شود.از مزایای ماژول‌های لیزر ۶۵۰ نانومتر می‌توان به دقت بالا، تمرکز نوری بالا و قدرت خروجی بالا اشاره کرد. همچنین، این لیزرها در دماها و شرایط محیطی مختلف کارایی خوبی دارند. با این حال، برای استفاده از این ماژول‌ها نیاز به احتیاط و توانایی کار با لیزر دارید، زیرا نور لیزر قادر است به چشم‌ها و بافت‌های بدن آسیب برساند.

 

ماژول لیزر Laser module، یک فرستنده با طول موج ۶۵۰ نانومتر ( قرمز) است. ماژول لیزر مناسب برای آزمایش های فیزیکی می باشد. همچنین می‌توانید اصل عدم قطعیت هایزنبرگ را با ماژول لیزر بسنجید. ولتاژ کاری ماژول ۵ ولت DC است و تا ۳۰ میلی آمپر جریان می‌کشد. ماژول لیزر به ترتیب دارای ۳ پایه Signal , VCC , GND می‌باشد.

 

---

انواع ماژول های لیزر

---

چندین نوع ماژول لیزر با امکانات و ویژگی‌های مختلف وجود دارد. در زیر، برخی از انواع معروف ماژول‌های لیزر را بررسی می‌کنیم:

• ماژول لیزر دیودی (Diode Laser Module):

ماژول لیزر دیودی یکی از محبوب‌ترین انواع ماژول‌های لیزر است.
از دیود لیزر استفاده می‌کند که جریان الکتریکی را به نور لیزر تبدیل می‌کند.
اندازه‌ها و قدرت خروجی‌های مختلفی را می‌توان در این نوع ماژول‌ها یافت.

• ماژول لیزر نوری (Optical Laser Module):

ماژول لیزر نوری از الیاف نوری برای انتقال نور استفاده می‌کند.
با اتصال یک منبع نوری به یک الیاف نوری، نور لیزر تولید می‌شود و از سوی الیاف خروجی می‌دهد.
برای ارسال نور به فواصل بلند و کاربردهای ارتباطات نوری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• ماژول لیزر نقطه‌ای (Laser Point Module):

ماژول لیزر نقطه‌ای یک لیزر با قابلیت تشکیل نقطهٔ روشن در سطح هدف است.
به عنوان مثال، از این نوع ماژول در ابزارها و دستگاه‌های اندازه‌گیری، ابزارهای نقشه‌برداری و پرتاب خطوط مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• ماژول لیزر خطی (Laser Line Module):

ماژول لیزر خطی به جای تشکیل نقطه، خطی را روی سطح هدف تولید می‌کند.
از این نوع ماژول در کاربردهایی مانند تراز برقی، اندازه‌گیری دقیق و تشخیص موقعیت استفاده می‌شود.

• ماژول لیزر تقویت شده (Amplified Laser Module):

ماژول لیزر تقویت شده یک لیزر با قدرت خروجی بالا و تقویت شده است.
از تکنولوژی‌های تقویت لیزری مانند انگجینهٔ نیمه‌هادی یا فیبر نوری برای تقویت نور استفاده می‌کند.
برای کاربردهایی مانند علمی، پزشکی، ارتباطات نوری بلندمدت و دستگاه‌های پرتاب فوتونی استفاده می‌شود.

• ماژول لیزر دیپلر (Doppler Laser Module):

ماژول لیزر دیپلر بر اساس اصل افزایش یا کاهش فرکانس نور به دلیل حرکت منبع نوری یا هدف استفاده می‌شود.
برای کاربردهایی مانند سنجش سرعت، تشخیص حرکت و سنجش جریان در دستگاه‌ها و تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• ماژول لیزر UV، آبی، سبز و قرمز:

ماژول‌های لیزر در طول موج‌های مختلف موجود هستند، از جمله ماژول‌های UV (فرابنفش)، آبی، سبز و قرمز.
هر کدام از این ماژول‌ها برای کاربردهای خاصی مانند تشخیص فلورسانس، شناسایی مواد، نمایشگرهای هدفمند و ترفیع درمانی استفاده می‌شوند.

 

---

هدف از آموزش لیزر

---

برای آموزش راه اندازی لیزر از دو نمونه کد استفاده می‌کنیم. در ابتدا توسط ماژول میکروسوییچ، ماژول لیزر را کنترل می‌کنیم. به این صورت که با هر بار قطع و وصل کردن کلید، لیزر Laser فعال و غیر فعال خواهد شد. برای حالت دوم، با تغییر در کد، لیزر را به حالت چشمک زن تبدیل می‌کنیم. در ادامه به بررسی کدها خواهیم پرداخت.

 

---

ماژول میکروسوییچ Key Switch

---

ماژول میکروسوییچ Key Switch، یک ماژول بسیار ساده و پرکاربرد در پروژه های DIY می‌باشد. در بسیاری از پروژه ها برای قطع و وصل کردن مدار نیاز به یک کلید خواهیم داشت. ماژول میکروسوییچ با طراحی مناسب و ابعاد کوچک، نیاز ما برای داشتن یک کلید را فراهم کرده است. . ماژول میکروسوییچ دارای ۳ پایه به ترتیب Signal, VCC, GND می‌باشد. ولتاژ کاری ماژول Key Switch بین ۳٫۳ تا ۵ ولت DC می‌باشد.‌ در این آموزش از ماژول میکروسوییچ – Key Switch به عنوان کلید ورودی قطع و وصل ماژول لیزر استفاده خواهیم کرد.

 

 

---

بخش اول استفاده از کلید قطع و وصل لیزر

---

در این قسمت پس از آپلود کدها روی آردوینو Arduino و برقراری اتصالات، با استفاده از یک میکروسوئیچ میتوانید، به ماژول لیزر فرمان دهید. به این صورت که با فشردن میکروسوئیچ ماژول لیزر Laser روشن و با رها کردن آن، ماژول لیزر Laser Module خاموش می‌شود. کدها پیچیدگی خاصی ندارند. علاوه بر تغذیه هر دو ماژول، یه یک پین دیجیتال برای هرکدام نیاز است. در ادامه شیوه اتصالات بیان می‌شوند.

 

---

اتصالات راه اندازی لیزر

---

• پایه سیگنال (S) ماژول لیزر Laser module را به پایه ۳ آردوینو اتصال دهید.
• پایه VCC ماژول لیزر Laser module را به پایه ۵ ولت آردوینو اتصال دهید.
• پایه GND ماژول لیزر Laser module را به پایه GND آردوینو اتصال دهید.
• پایه سیگنال (S) ماژول میکروسوییچ Key Switch را به پایه ۲ آردوینو اتصال دهید.
• پایه VCC ماژول میکروسوییچ Key Switch را به پایه ۳٫۳ ولت آردوینو اتصال دهید.
• پایه GND ماژول میکروسوییچ Key Switch را به پایه GND آردوینو اتصال دهید.

نکته: برای بررسی دقیق ماژول لیزر می‌توانید از برد بورد برای اتصال ماژول به آردوینو استفاده کنید.

 

---

کد فرمان به ماژول لیزر با میکروسوئیچ

---

 

int pushbutton=2; // پایه سیگنال ماژول میکروسوییچ را به پایه ۲ دیجیتال آردوینو وصل کنید.
int LASER=3; // پایه سیگنال ماژول لیزر را به پایه ۳ دییجتال آردوینو وصل کنید.

void setup(){
  pinMode(pushbutton, INPUT); // سوییج به عنوان ورودی تعریف میشود.
  pinMode(LASER, OUTPUT); // لیزر به عنوان خروجی تعریف میشود.
  digitalWrite(LASER, LOW); // در ابتدا لیزر خاموش است.
}

void loop(){
  while(digitalRead(pushbutton)==HIGH); // هنگامی که کلید فشار داده شود
  digitalWrite(LASER, HIGH); // ماژول لیزر فعال میشود
  while(digitalRead(pushbutton)==LOW); // و هنگامی که کلید را قطع کنیم
  digitalWrite(LASER, LOW); // لیزر غیر فعال خواهد شد.
}

 

همانطور که در کدها توضیح داده شده است، پس از اتصالات، در ابتدا ماژول لیزر غیر فعال می‌باشد. حال با تحریک ماژول میکروسوییچ Key Switch، ماژول لیزر فعال شده و اشعه قرمزی تولید خواهد کرد. حال با رها کردن کلید، دوباره ماژول لیزر غیر فعال شده و قطع خواهد شد. برای بررسی دقیق تر اشعه می‌توانید آن را در برابر دیوار و یا یک کاغذ قرار داده و اشعه کوچک قرمز را مشاهده کنید.

 

---

بخش دوم حالت چشمک زن ماژول لیزر

---

در قسمت دوم آموزش ماژول لیزر Laser Module شیوه راه اندازی به صورت چشمک زن را توضیح خواهم داد. ماژول لیزر Laser Module به ۳ پین آردوینو Arduino نیاز دارد. همانند تصویر زیر و توضیحات ارایه شده این اتصالات را بر قرار می‌کنیم. پس از آن همانند ویدیو ضمیمه شده، با برقراری جریان برقی در مدار، ماژول لیزر شروع به چشمک زدن خواهد کرد.

• پایه سیگنال (S) ماژول لیزر Laser module را به پایه ۹ آردوینو اتصال دهید.
• پایه VCC ماژول لیزر Laser module را به پایه ۵ ولت آردوینو اتصال دهید.
• پایه GND ماژول لیزر Laser module را به پایه GND آردوینو اتصال دهید.

نکته: برای بررسی دقیق ماژول لیزر میتوانید از برد بورد برای اتصال ماژول به آردوینو استفاده کنید.

 

 

---

کد چشمک زن ماژول لیزر Laser Module

---

 

 

void setup() {                
  pinMode(9, OUTPUT);  // دراین قسمت پایه ۹ دیجیتال را به عنوان خروجی سیگنال ماژول لیزر تعریف میکنیم.   
}

void loop() {

  digitalWrite(9, HIGH);   // لیزر فعال میشود.

  delay(100);            // پس از چند ثانیه تاخیر

  digitalWrite(9, LOW);    // لیزر غیر فعال خواهد شد

  delay(100);             // ایجاد تاخیر
}

 

همانطور که در کد توضیح داده شده است، پس از اتصال پایه سیگنال ماژول لیزر به پایه ۹ دیجیتال آردوینو، لیزر به حالت چشمک زن تبدیل خواهد شد. با تعریف تاخیر در کدها تنها چند ثانیه خاموش شده و سپس شروع به چشمک زدن خواهد کرد. کد را در نرم افزار کپی کرده و سپس کامپایل کنید. به محض اتصال، سنسور لیزر فعال خواهد شد.

 

---

وسایل مورد نیاز

---

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد.

 

  در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.