Styrkort till laserscanner

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4379
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Styrkort till laserscanner

Inlägg av Andax »

Efter att inhandlat 1 st LP20 laserscanner (samköp) har tankarna gått till hur man smidigast kopplar in den till en dator för att kunna göra sköna effekter.

Vad jag vill kunna göra med den är att generera mönster för X/Y och modulationssignaler för RGB (analog eller TTL) med hyffsad hög hastighet. Samtidigt vill jag inte spendera hur mycket pengar som helst på det hela.

Efter lite funderande kom jag på att man borde kunna modda ett externt 5.1 ljudkort så att den levererar ut de signaler som man vill ha. På så vis skulle man bara behöva skapa en 5 monokanaler som man skickar ut. En för X, Y, R, G och slutligen B.

Bästa sättet att se om det går hela vägen är att pröva så jag har köpt in ett billigt 5.1 USB-ljudkort på ebay för 150:- inkl frakt.

Som bilderna visar är det en liten fin blå-anodiserad aluminiumlåda på 60x90x20 mm, med en mini-usb kontakt på baksidan och ett antal ljud I/O på framsidan.

Bild
Bild


Plockar man isär den ser man att det finns ganska gott om plats för ett piggyback-kort på den högra sidan. Speciellt om man plockar bort alla kontakterna och dc-blocking elektrolyterna.

Bild


Nedan ser man tydligt de 6 st dc-blocking elektrolyterna på de 6 utgångarna. (C1-C6)

Bild


Bild


Lite fakta om ljudkortet:

Är baserat på kretsen CM106 som egentligen är en 7.1 USB-ljudkrets. Fast i mitt kort har de bara använt 6 av de 8 DAC kanalerna. datablad

DAC-arna klarar 3.1 Vp-p och en DC-bias på 2.25V (16-bitars upplösning) och kan köra på 44.1 alt 48 kHz. (Bör vara tillräckligt för min LP20 scanner)

Så målet är alltså att löda bort kontakterna och utgångs-elektrolyterna, sedan göra ett piggyback-kort som skalar om DAC-signalen till ett spann som passar ingångarna på scanner-drivstegen. Jag hoppas verkligen att DAC-arna inte har någon intern AC-koppling eftersom jag vill att min styrning ska ha DC-kopplad vågformsgenerering.

Fast först ska jag testa lite att göra något PC-program som kan skicka ut vågformer till de 6 kanalerna och se så att det funkar först.

Synpunkter, ideer mm??

EDIT: Har fixat bilderna nu...
Senast redigerad av Andax 8 augusti 2008, 00:31:15, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
dar303
Inlägg: 5979
Blev medlem: 17 december 2003, 19:54:56
Ort: Sthlm

Inlägg av dar303 »

Det finns ett piggybackkort för 40USD inklusive komponenter till salu på photonlexicon.com.
Jag har också köpt exakt samma ljudkort, ska troligen köra det med Laserboy-mjukvaran som är gratis och också återfinns på PL!

Det är alltid trevligt att någon annan har exakt samma hårdvara så man kan jämföra och tipsa!
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4379
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

Jag kommer nog att göra mitt kort själv (för jag vill få rum med det inne i modulen), men det är bra att veta att programvara finns så slipper jag lägga ner tid på det.

Har funderat lite på hur man kan göra kortet så enkelt som möjligt men ändå kraftfullt.

Man har ju 5V tillgängligt i modulen (via USB). Rätta mig om jag har fel men ingångarna till scannerdrivstegen är väl differentiella. Och signalen som den vill ha är +-5V.

Då skulle man kunna ha två rail-to-rail op-ampar matade med 5V som genererar en Vout- och Vout+ i intervallet 0-5V. Men eftersom Vout- och Vout+ är komplementära får man effektivt sett en signal +-5V.

En annan sideffekt med detta är att man kan generera en TTL signal genom att bara använda Vout+ och referera till jord, till t.ex. blanking.

Låter det som rätt väg att gå?
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4379
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

Nu har jag lattjat lite med att få till mappningen från DACarna till en differentiell signal som ska in på scannerns X/Y ingång. (och som och funkar som TTL kompatibel/analog modulering till lasrarna, om man bara använder ena utgången i det differentiella paret)


Har satsat på en billig ytmonterad op-amp med fyra st i varje kapsel TS954 (kostar drygt 20:- på ELFA). I min ide-skiss går det åt två op-ampar per kanal så 3 kapslar behövs totalt för 6 kanaler.

Första utkastet på schemat:

Bild

Det är två op-ampar, en non-inverting med offset-justering och en inverting med offset-justering.

För att hitta lämpliga motstånd gjorde jag en optimeringssnurra i matlab som tar fram bästa motstånden ur E24 serien. (antar ideal op-amp i den snurran)


Resultatet om man kör en spice-simulering på ovan schema:

Bild[/img]

Gröna signalen är det som kommer från DACen. Den röda är den icke-inverterade utgången och den blå den inverterade utgången.
Jag har lagt det så att när insignalen har sin maximala amplitud så är det precis att utsignalerna börjar klippa. På så vis utnyttjar man största möjliga dynamik i DACen.

Nästa steg blir att beställa hem lite komponenter och göra ett testkort.
Användarvisningsbild
dar303
Inlägg: 5979
Blev medlem: 17 december 2003, 19:54:56
Ort: Sthlm

Inlägg av dar303 »

På interfacekortet jag beställt så sitter en liten dc-dc omvandlare som genererar drivspänningarna till opamparna. det kortet är dock single ended, dvs man jordar -ingången på scannerampen och kör enbart positiv signal.
Det är ju inte så svårt att göra en balanserad linjedrivare och lägga till.

Ditt kort blir mycket smidigare än mitt men jag har 100 andra projekt och har inte tid att göra något så fint, ska primärt generera min grafik direkt från analogsynthar så datorstyrningen blir mest för test.
Senast redigerad av dar303 18 augusti 2008, 14:35:48, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
dar303
Inlägg: 5979
Blev medlem: 17 december 2003, 19:54:56
Ort: Sthlm

Inlägg av dar303 »

Idag fick jag ljudkortet, det är verkligen otroligt litet, som ett paket cigaretter ungefär!
Ska löda mitt interfacekort idag också, lillen måste somna först bara!
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4379
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

Ja visst är det litet.

Själv har jag lött bort alla DC-blocking kondingar och utgångskontakterna för att göra plats för mitt piggy-back kort. Kommer att använda 2 st ethernet kontakter som utgångar istället.

Det har även ramlat in lite komponenter från Farnell...

Schemat börjar bli klart. Har dock inte påbörjat caddning av PCB. Ska försöka hinna det i helgen... Om jag inte får för ont i huvudet av kräftorna på lördag dvs! :wink:
Användarvisningsbild
dar303
Inlägg: 5979
Blev medlem: 17 december 2003, 19:54:56
Ort: Sthlm

Inlägg av dar303 »

Tänk på att ljudkortet har icke-inverterande utgångar så använder man ett inverterande steg får man problem med blankingen!

(jag kom på detta den hårda vägen även om det visade sig stå i projekttråden på PL vid närmare genomläsning)
Användarvisningsbild
Andax
Inlägg: 4379
Blev medlem: 4 juli 2005, 23:27:38
Ort: Jönköping

Inlägg av Andax »

Jag får inverteringen på köpet så att säga eftersom jag kör differentiellt. Vout- är ju Vout+ inverterad. Och båda ligger ju i spannet 0-5 volt relativt jord.

Lite uppdatering ang mitt projekt så caddade jag färdigt mitt kort igår kväll. Ska granska det lite och sen blir det att etsa.
Kortet blir 43x43 mm och passar inuti ljudkortets originallåda. Som utgång använder jag en 14-polig IDC kontakt och flatkabel. Tänkte först använda ethernet kontakter, men de var lite höga. Då får jag ut 6x(Vout+, Vout-) och två GND.
Användarvisningsbild
dar303
Inlägg: 5979
Blev medlem: 17 december 2003, 19:54:56
Ort: Sthlm

Inlägg av dar303 »

Ah, du kör lyxigt och ILDA-compliant alltså! :)
Skriv svar