Eigenbau eines DMX-gesteuerten Mini-Lasers

Der Nachbau erfolgt auf eigene Gefahr. Ich gebe keinerlei Gewähr, dass die hier dargestellte Schaltung frei von Fehlern ist, eine allgemeine Gebrauchsfähigkeit besitzt oder gar für einen bestimmten Zweck geeignet ist. Ich übernehme keinerlei Haftung für direkte und indirekte Schäden, Folgeschäden oder Personenschäden die sich aus der Verwendung der hier dargestellten Informationen ergeben.
Der Umgang mit Laserstrahlung ist gefährlich und kann unter anderem zu schweren Verletzungen der Netzhaut führen.
Es gelten die AGBs, zu finden unter 'Impressum'.

Beschreibung Hardware

Das Projekt besteht darin einen "Mini-Laser Rot" von Conrad Electronic SE mit selbst gebauter DMX-Funktionalität nachzurüsten. Als Grundlage für den Schaltplan wurden die Entwürfe von Henne's Site [1] benutzt, wenn auch in angepasster Form. Für den Schaltplan und das Layout wurde das Program "Eagle" (CadSoft Computer GmbH) verwendet, das für Platinengrößen bis 1/2 Europlatine kostenlos für den privaten Gebrauch ist. Alternative kann ich das freie KiCad empfehlen.

Gemäß dem Schaltplan wird an X-IN eine Spannung von 6V angelegt. Der Festspannungsregler stellt die 5 V Logik-Spannung für den Mikrocontroller bereit. Durch den kräftigen MOSFET wird die 6 V Versorgungspannung für den Laser an und aus geschaltet.

Die Status-LEDs signalisieren folgendes: Die rote LED signalisiert Fehler und sollte im Normalbetrieb dunkel sein. Wird kein DMX-Signal empfangen, so blinkt sie mit einer Periode von 0,5s.
Die grüne LED leuchted auf, wenn der Laser-Ausgang aktiv ist. Die LED verlischt sobald der Ausgang ausgeschaltet ist.

In der hier abgebildeten Version 1.0 hat sich ein Bug eingeschlichen: Im Schaltplan sind die Pins 11 und Pin 12 am Atmel AVR vertauscht.


Die folgenden Bilder dokumentieren den Projektfortschritt. Zu erst wurde eine Platine hergestellt und anschließend mit den bedrahteten Bauteilen bestückt.

Beschreibung Software

Für die Steuerung konnte ich keine vorgefertigte Software für den ausgewählten Microcontroller finden, und darum musste ein neues Steuerprogramm entwickelt werden. Als Programmiersprache wurde C gewählt, und als Compiler kam WinAVR zum Einsatz. WinAVR integriert sich in das ebenfalls kostenfreien AVR Studio 4 von Atmel. Ohne Unterstützung hätte ich wohl etwas länger für diese Projekt gebaucht und darum möchte ich mich bei Stefan Krupop [2] für Hilfe beim DMX-Empfang in C bedanken.

Die Firmware belegt einen DMX-Kanal. Die empfangenen Werte haben folgende Bedeutung:

Beispiel: DMX-Wert 80: Laser ist die ersten 20 Minuten jeder Stunde an.

Nachbau

Als Erstes empfehle ich, unter [1] durchzulesen wie man einen Atmel AVR programmiert. Vorsicht ist bei den Einstellungen der Sicherungen (engl. "fuses) geboten. Ich verwende den Programmieradapter SI-PROG, der einen PC mit serieller Schnittstelle auf der Hauptplatine benötigt. Ein USB->Seriell-Konvertert funktioniert nicht, weil die Takt-Flanken in Software erzeugt werden und USB min. 2 ms Latentzzeit hat. Die Nachbau beginnt mit dem ätzen der Platine. Falls Ihr noch nicht genug Erfahrung damit habt, empfehle ich eines der zahlreich im Internet zu findenden Tutorien zu studieren. Eine gute Anleitung ist unter [3] zu finden. Ich belichte bei 15 cm Abstand mit einer Nitrophat-Birne (von Conrad) für 90 Sekunden.

Verbesserungsmöglichkeiten

Die folgenden Ideen konnten nicht mehr umgesetzt werden, aber vielleicht helfen sie Euch euer Projekt zu verbessern.

Downloads