✨ Проект: лазерное шоу на вращающемся шаговом двигателе

Шаговый двигатель 28BYJ-48 и лазерный модуль KY-008

Лазерный модуль KY-008, закреплённый на валу вращающегося 28BYJ-48 под небольшим углом, рисует на стене или потолке светящийся круг или спираль — простой домашний световой эффект.

Как это работает

28BYJ-48 — биполярный шаговый двигатель с редуктором (внутри он делает намного больше шагов, чем видно снаружи, за счёт понижающей шестерёнчатой передачи), что даёт плавное и предсказуемое вращение на низких скоростях — важно для светового эффекта, где рывки были бы заметны глазом. Драйвер ULN2003 нужен, потому что Arduino не может напрямую выдать ток, необходимый для обмоток двигателя — он лишь переключает маломощные логические сигналы, а силовые ключи ULN2003 коммутируют реальный ток через катушки.

Сам оптический эффект объясняется простой геометрией: лазерный модуль KY-008 закреплён не по оси вращения, а под углом к ней, поэтому луч описывает в пространстве конус. Когда этот конус пересекает плоскую поверхность (стену, потолок), на ней видна окружность или спираль света — чем больше угол наклона лазера от оси, тем шире получается фигура.

Пошаговая сборка

Так как реализации данного модуля бывают разные, если у вас на плате нет тех контактов, что указаны ниже — сориентируйтесь по названиям контактов на своей плате.

Подключите драйвер ULN2003: IN1-IN4 → D8, D9, D10, D11, VCC → отдельное 5V питание двигателя, GND → GND.
Подключите KY-008: VCC → 5V, GND → GND, S → 5V (чтобы лазер горел постоянно).
Закрепите лазерный модуль на вращающемся диске/валу под небольшим углом к оси вращения, а не строго по центру.
Направьте систему на стену или потолок, оставив достаточное расстояние для желаемого размера фигуры.

Скетч

// ВНИМАНИЕ: рекомендую отладить код через монитор порта, так как я языковая
// модель, а не специализированный кодер, и могу что-то упустить. Основу
// и идею я накидал, но проверьте под свою схему.

#include <Stepper.h>

const int stepsPerRevolution = 2048; // полных шагов на оборот для 28BYJ-48 с редуктором
Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  myStepper.setSpeed(14); // об/мин — чем выше, тем быстрее вращается рисунок
}

void loop() {
  myStepper.step(stepsPerRevolution);
}

Лазер закрепляется на диске под небольшим наклоном к оси вращения — чем больше угол наклона, тем шире получится световой круг на удалённой поверхности.

Частые проблемы

Двигатель дёргается или не вращается плавно — проверьте порядок подключения катушек к ULN2003 (IN1-IN4 именно в указанном порядке) и достаточность питания.
Фигура на стене слишком маленькая/большая — измените угол наклона лазера или расстояние до поверхности.
Лазер мигает/мерцает — проверьте надёжность контакта вывода S, который в этом проекте держится постоянно на 5V.
Двигатель греется — нормально для 28BYJ-48 при долгой непрерывной работе, делайте паузы при длительных показах.