Publié le 16 novembre 2018 - par

ALOS : Commande de laser de spectacle avec un Raspberry Pi

Je vous avais déjà présenté une réalisation impressionnante de Sébastien dans le domaine des LASER de spectacle. Cette fois il propose A.L.O.S : Advanced Laser Operating System pour permettre à ceux qui le souhaitent de réaliser leur propre système de LASER.

ALOS : Advanced Laser Operating System pour Raspberry Pi

Cliquez sur l’image pour plus d’infos sur les niveaux.

Attention

Si vous avez moins de dix-huit ans et si vous n’avez pas, au moins, le diplôme de technicien en électronique et / ou optique, ne vous lancez pas dans cette réalisation. Si malgré tout vous désirez continuer la lecture et vous lancer dans la fabrication de ce système, vous ne pourrez pas tenir laser-maker ou framboise314 pour responsable de dommages subis par vous ou par un tiers.

 

Présentation du projet par Sébastien

ALOS project pour Advanced Laser Operating System, les systèmes « d’exploitation » que l’on trouve habituellement dans les lasers se limitent à gérer des mini écrans LCD mais mon projet va plus loin.
Le but est qu’une personne puisse construire son propre laser multicolore d’une grande puissance de 4W et d’une faible divergence < 1.2mRad pour une somme comprise entre 1500€ et 2000€.
Cela peut se faire soit en partant d’un coffret laser vide, ou récupéré, ou bien avec un rack 19’’ profond 3U, une récupération d’un vieux gros amplificateur devrait faire l’affaire…
Bien sûr le tutoriel ALOS sur mon site web va expliquer toutes les étapes et aborder le fonctionnement les lasers de spectacles.

La carte HAT est soudable comme un KIT avec 3 CMS, sur la version actuelle, donc pas facile à souder. Les pièces détachées sont un peu difficiles à trouver, ainsi que la source laser multicolore (déjà assemblée et réglée en Chine, pour limiter au maximum les risques d’assemblage) seront disponible à l’achat sur ma boutique Ebay. Je prévois une procédure spéciale encore plus sure, pour que la personne qui désire assembler le « kit » prenne le moins de risques possible.
Le projecteur laser va aussi avoir un refroidissement par module à effet Peltier et une carte de sécurité qui coupe les lasers en cas de panne des scanners.

L’application est maintenant en C++ SDL2 et tourne sur Windows, Linux, Android. Coté Serveur on a un Raspberry Pi (forcément), det n’importe quelle version B, qui va gérer un écran LCD pour afficher les informations du laser, à l’arrière du projecteur.

Coté Client, je vise plus Android car je veux sécuriser le plus possible mon application. Cette application permet avec un client de se connecter à 3 serveurs différents. L’objet connecté est donc à terme 2 cartes HAT superposées sur un RPI avec au dessus un écran (un beau sandwich quoi).

Le projet n’est pas encore totalement terminé mais la POC est faite ! 

But du projet ALOS

Le but de ce projet est de réaliser un projecteur laser à partir d’un recyclage de coffret ! (un ancien rack 19” 3U d’un vieux amplificateur de 28cm de profondeur) ou simplement avec un vieux laser H.S.
La partie commande du projet est faite à partir d’un Raspberry PI model B et de deux cartes HAT (Hardware Attached on Top) donc on ajoute plusieurs cartes électronique au dessus du nano ordinateur.

La carte 1 permet de gérer les entrées / sorties (2 DEL, 2 boutons poussoirs) et la partie sécurité (coupure lors de l’appui sur l’arrêt d’urgence ou avec la clef) Elle permet aussi le réglage des niveaux lasers de chaque source (jusqu’à 4) et le refroidissement de l’ordinateur avec un ventilateur. C’est aussi sur cette carte que l’on ajoute les capteurs additionnels (température, humidité, courant dans les diodes…)

La carte 2 gère la température des sources lasers via le contrôle d’un module à effet Peltier et elle contient aussi le circuit électronique “scan-safe” qui vérifie en permanence que les scanners lasers fonctionnent. Ce circuit coupe les sources lasers en cas de problème, en agissant sur la partie sécurité.
Chaque carte HAT possède son propre circuit de clef matérielle.

Au dessus de ces deux cartes on trouve l’écran à cristaux liquides qui affiche les différentes informations à l’arrière du projecteur laser.

La Carte 1 gère jusqu’à 4 couleurs primaires (normal cela tourne sur le Quad-Laser). L’application est gérée avec des fichiers de paramètres (donc on peut choisir le nombre de couleurs que l’on a, le nom des capteurs, etc.)
A terme il suffit de rajouter un capteur I²C (Courant des sources lasers, autre capteur de température) et en créant le fichier .cfg l’affichage change. Il suffit juste d’éditer un fichier de config, pour personnaliser chaque objet de l’application. Il n’est donc pas nécessaire de recompiler le programme.

Cet ensemble de circuits constitue un “serveur” et l’application gère au maximum 3 serveurs (pour le moment) donc 3 projecteurs lasers différents peuvent être contrôlés sur une seule application cliente.

Les communications entre les serveurs et les clients sont faites à l’aide d’un protocole sécurisé bidirectionnel basé sur TCP/IP.

En ce qui concerne la partie optique elle est réalisée avec une source laser rouge/vert/bleu RVB déjà assemblée et déjà alignée. (1W rouge, 1W vert, 2W bleu, avec une divergence globale < 1.2mRad)
Ceci afin de limiter les risques au maximum, car comme vous le savez, les lasers sont très dangereux pour les yeux, la peau, et beaucoup d’autres surfaces !

Pour cela, nous vous demandons de respecter scrupuleusement les étapes du projet et nous vous rappelons que laser-maker ou framboise314 ne peuvent pas être tenus pour responsable dans n’importe quel cas.

La construction d’un projecteur se compte en centaines d’heures, si vous n’avez, ni le temps, ni la patience, alors ne vous engagez pas dans cette aventure…
Ce tutoriel a pour but d’aider les personnes qui désirent assembler leur propre projecteur laser, tout en limitant au maximum les risques.

Heureusement que l’application gère les niveaux car avec 4 W de puissance, autant vous dire que ce projecteur laser va illuminer toutes vos petites, moyennes et même grosses soirées privées!

Le montage

Il faut récupérer un ancien coffret laser ou en acheter un neuf pour la mise en place du projet.

Le projet rentre aussi dans un rack 19” s’il fait 3U de hauteur et au moins 28cm de profondeur. Ce peut être le cas d’un vieil amplificateur hors service. Démontez tout le contenu !

Il faut réaliser la découpe pour l’écran à cristaux liquide (82,5x53mm). On peut découper un peu plus grand même si ce n’est pas super précis.

Plus tard il y aura un enjoliveur en aluminium à +/- 0.5mm. Tout le projet doit être réalisé avec cette précision.

Il est raisonnable de remplacer les ventilateurs pour des modèles récents et utilisant des roulements. Attention au sens du flux d’air, ces deux ventilateurs envoient l’air dans le coffret. Il faut donc aussi changer les filtres et les remplacer par des nouveaux.

Utilisez des limes à métaux et protégez vos les mains contre les coupures!

C’est maintenant le moment de tout nettoyer à l’acétone

Peinture

Cette étape prends beaucoup de temps (Le temps de séchage complet de la peinture prend 1 mois). Il est très important de bien peindre le coffret (noir mat intérieur et la couleur que vous voulez à l’extérieur!)

Commencer par poncer un peu le coffret, utilisez des protections et de la peinture noir mat. Avec du scotch de masquage protégez la sérigraphie.

Le point de  raccordement de la terre ne doit pas être peint et sera correctement poncé

Voici le résultat pour l’extérieur

La bombe de peinture noire mat est pour l’intérieur du coffret. Protégez-vous et protégez la pièce le plus possible des aérosols. Il faut mettre plusieurs couches et déposer peu de peinture à chaque fois. Bien laisser sécher entre chaque couche, vous l’avez compris ça va prendre du temps…

En bonus le flight case va aussi être repeint

Début de construction du banc optique

Il faut une plaque d’aluminium (taille 465 x 275 mm et 10mm d’épaisseur) Dureté 2017

La taille 435 x 275 (rack 19”) peut convenir il faudra juste placer 2 alimentations sur le coffret

Il y a du poids, mais il va aussi y avoir de la chaleur à dissiper

Ebay Link – Lien pour l’objet

et après… il faudra patienter car Sébastien décrit progressivement sa réalisation sur ALOS Project. Si vous êtes intéressé(e) visitez régulièrement cette page pour suivre l’avancement des travaux et la description en ligne.

Vidéos

Conclusion

Un “énorme” projet pour ceux qui veulent concevoir un laser de spectacle. Ou qui comme moi souhaitent simplement savoir comment ça fonctionne.

On attend donc la suite avec impatience, et pour tout dire plus particulièrement la partie qui concerne le Raspberry Pi !

Sources

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À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. Auteur de plusieurs livres sur le Raspberry Pi publiés aux Editions ENI.

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