Senzor laserskega preloma žarka Xanboo/Homesite: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Želim, da se s senzorjem laserskega žarka v Hollywoodu igra. Težava je v tem, da imam kup kamer in senzorja Motorola Homesight, vendar nobena od njih nima laserjev! Ta projekt dokumentira moje preizkušnje, neuspehe in uspehe pri izdelavi laserskega senzorja iz rezervnih delov, ki jih nisem nameraval uporabiti, ko je programska oprema Motorola Homesight prepoznala domači senzor. Izdelki za zaščito potrošnikov na domu Motorola Homesight so prenovljena različica izdelkov Xanboo. Skoraj enaki so.

Kamero bom raztrgal in za namestitev laserja uporabil plastično ohišje. Ker bom kamero uničil, sem se odločil uporabiti eno od "žičnih" kamer. Brezžične kamere so mi še vedno zelo uporabne, zato sem jih za svoje projekte odložil … za zdaj. Senzor vode se bo uporabljal kot vmesnik za stik/brez kontakta v sistemu Homesight. Namesto senzorja vrat ali temperature sem uporabil senzor vode, ker v resnici ne bom nič izgubil, če ga med eksperimentiranjem ocvrtim. Še vedno se mi zdijo senzorji vrat in temperature uporabni. Izziv je zgraditi majhno vezje, ki lahko odpre ali zapre kontakte senzorja glede na prisotnost/odsotnost laserske svetlobe in stisne to vezje v predal za baterije vode … er … mislim, laserski senzor. Moram omeniti, da bom uporabil laser, iztrgan iz res poceni laserskega nivoja, ki sem ga našel pri odobritvi za ~ 0,50 USD. Poceni. Pri delu z laserji dobite tisto, za kar plačate. V tem primeru je to dobro. Če na to priključite resnično močan laser, boste opekli senzor, svojo hišo, hišo sosedov in potencialno zažgali vaš senzor, vašo hišo, hišo vašega soseda. Hudiča, morda boste imeli srečo, da oslepite svojega vsiljivca ali mu odrežete noge do kolena ali pa opečete dlako sosedovi mački itd. Tveganja pa odtehtajo koristi, zato pojdite s svojim tipičnim laserjem v laserskem kazalcu. K?

1. korak: Odstranitev kamere, namestitev laserja

Nisem prepričan, da moram raziskati, kako plastiko razstaviti na fotoaparatu. To je precej naravnost. Ohišje fotoaparata ima veliko potenciala, ki ga ne bom takoj izkoristil. Odprtina za objektiv je kot nalašč za vgradnjo laserja, pridobljenega z laserskega kazalca, laserskega nivoja ali karkoli drugega. Obstaja veliko poceni virov rdečih laserjev, zato se ne bom spuščal v to, ampak iz te luknje v objektivu bo laser streljal. Beli del pod luknjo za objektiv je infrardeča prozorna leča za pasivno infrardeče senzor gibanja fotoaparata. Iztrgal sem ga, preden sem spoznal, kako koristno bi to lahko bilo v prihodnosti. (Razmišljanje o nevidnih infrardečih laserjih … varnost oči bi lahko bila težava …) Zato vseeno vzemite fotoaparat in pazite, da ne poškodujete plastičnega ohišja. Nato lasersko vroče lepite. Spajate nekaj daljših vodnikov na laser, spajkalne spoje zavijte v električni trak ali cev s toplotno zaščito, nato pa žice napeljite skozi predvideno luknjo in navzdol po vratu ohišja fotoaparata. Mimogrede, tisto vezje kamere je precej lepo. Konektor pomisli, da gre za s-video povezavo, vendar ni. Zatiči na priključku so za kompozitni video, analogni mono zvok in sprožilec senzorja gibanja (oh, tudi moč in ozemljitev). Zelo uporabno, zato sem ga zapakiral, označil in vrgel v omaro za kakšen drug projekt, kasneje, v prihodnosti, na neki točki … pošten … bi verjel, da moja žena zavija z očmi name zdaj? V redu, nazaj na pravo pot. Kako napajati laser? Beri naprej.

2. korak: Napajanje laserja in drugih stvari

No, edina težava žičnih kamer je, da nimajo nobenega priročnega mehanizma za napajanje. Na srečo obstaja snemljivo stojalo z brezžičnimi moduli kamere, ki ima vtičnico, stikalo za vklop in LED za napajanje. Težava pa je v tem, da so stenske bradavice, ki so priložene opremi Homesight, 9V in 12V. Ker laser deluje na približno 3,3 V (3 x gumbne celice), bom moral narediti nekaj v zvezi s tem, da ne izgorem laserja, preden moj vsiljivec potrka. ~ 3.3V? No, seveda uporabljate vezje regulatorja napetosti. Če sem malo pobrskala, sem na https://www.sparkfun.com/ našla vadnico o tem, kako zgraditi napajalnik na plošči. Popolno za moje potrebe. Nekoliko sem ga prilagodil, da sem zmanjšal komponente, jedkal sem lastno tiskano vezje (na to temo je veliko vadnic) in VOILA! reguliran vir 3.3VDC.

3. korak: Voda … er … mislim, laserski senzor

Kako pretvorite senzor vode v laserski senzor? No, osnovna tehnologija je enaka. Gre za preprosto tipalo za zapiranje kontaktov, pri katerem se senzor sproži, ko je vezje med dvema kontaktoma zaprto. Za senzor vode prevodnost vode zapre krog med obema sondama in sproži senzor. Za laserski senzor moramo ugotoviti, kako stike zapremo s snopom rdeče svetlobe. Tukaj boste morali biti pozorni na slike. Nisem zelo opisna oseba, zato delajte tukaj z mano … Slika 1 prikazuje raztrgan senzor odprte vode. Pravzaprav je velika večina senzorjev tega faktorja v liniji Motorola tako rekoč enaka. Razlika je v tem, da je tehnologija zaznavanja različno poseljena. Torej, tukaj je kul stvar. Vidite tiste senzorske blazinice vrat? Če jih povežete skupaj z žico, se senzor sproži, jih odklopite, ponastavijo se. Oglejte si, kako gre za sistem zapiranja stikov? Kako torej z laserjem premostiti to vrzel? S svetlobnim senzorjem. Berite naprej in pokazal vam bom, kako ga zgraditi.

4. korak: Izdelava laserskega senzorja

Torej, v Radio Shacku sem našel te čudovite stvari, imenovane Photoresistors. Včasih se imenujejo svetlobno občutljivi upori (ali LSR). Odpornost spreminjajo glede na količino svetlobe, ki jo vidijo. Različni fotootporniki imajo različne vrednosti, zato vam predlagam, da izmerite njihovo visoko in nizko upornost, razen če imate srečo, da uporabljate popolnoma enake kot jaz. Povedal vam bom, kako, v sekundi, najprej pa najprej. Za izdelavo senzorja uporabimo enega od teh fantov. Najprej poiščite kemični svinčnik. Veste, takšne, kot jih kradete iz hotelskih sob? Takšne, ki ste jih uporabljali za pljuvanje v osnovni šoli? Ja, tisti. Razstavite peresnik in zavrzite pokrovček in kartušo s črnilom. Tako ostane cev in mali čep na koncu. Izvlecite vtič, ker gre za upor fotonopornika. Poravnajte noge fotorezistorja in ga potisnite v cev približno 1/2 palca ali več. Upognite vodi fotorezistorja okoli roba cevi. Zataknite vtič nazaj na svoje mesto in pripnite oba kabla med stranico cevi in vtičem. Čestitamo! Pravkar ste naredili fotosenzor. Nekaj opomb … Najprej peresnik ni nujno, da je črn, če pa ni, potem okoli cevi privijte malo traku. Pravzaprav, čeprav je črna, okoli cevi privijte električni trak. Ideja je, da bo le svetloba, ki prihaja s konca cevi, dosegla fotorezistor. Zlasti bela peresa odvajajo svetlobo skozi stranice cevi. To je treba ustaviti, ker bo kasneje povzročilo napačne odčitke. Tudi tukaj, če imate preveč močan laser, vam bo izgorel fotorezistor. Držite se poceni laserskih kazalcev in vse bo v redu. Ko bo zadeva zanesljivo delovala, nameravam eksperimentirati s krajšimi cevmi. Imeti 5 -palčno cev kot senzor ni strašno prilagodljiva. Z nekaj prilagoditvami bi jo rad spravil pod 1 in v kamero … na … lasersko glavo. Zdaj je naslednji del pomemben in upam, da Vzemite ohmmeter in ga priklopite na vodi fotocelice. Odčitali bomo upornost fotorezistorja v popolni temi in v lasersko osvetljenih pogojih. Najprej tema. Namesto da s prstom položite konec senzorja (vaša koža pravzaprav izsuši noro svetlobe), ga prilepite na trak in vrzite v predal. Vzemite odčitke ohmmetra. To bi moralo biti zelo veliko število, zato se prepričajte, da je vaš števec pravilno nastavljen. Moja fotocelica je v popolni temi presegla 2 000 000 Ohmov, kar je preseglo moj meter, zato sem jo poimenoval 2MOhms. Zapišite! Rdark = 2MOhms Nato vzemite lasersko kamero in lasersko svetlobo osvetlite v odprt konec senzorja. Branje upoštevajte kot najnižjo izmerjeno upornost. Precej nizko bo, zato se mu približajte. Moje branje je bilo okoli 100 ohmov. Zapišite! Rlaser = 100Ohms Zakaj to počnem? Dobro vprašanje, vendar vam še ne morem povedati, boste morali prebrati naslednji korak. Namignil vam bom, delilec napetosti.

5. korak: Zgradite stik

Tukaj nisem prepričan, da sem to naredil pravilno. Vem le, da deluje in to mora pomeniti, da je moja matematika vsaj blizu. Pozdravljam komentarje na ta del, no res pozdravljam komentarje na katerem koli delu, še posebej na tem. Se spomnite vezja za zapiranje vode? Odločil sem se, da bom s senzorji za vrata priključil senzor. Torej, s tem imamo opravka: Ena od blazinic je neposredno povezana z maso. Druga blazinica je priključena na nožico 19 na PIC -u navzdol na ozkem delu plošče na spodnji strani. Ta pin je digitalni vhodno/izhodni pin. Tukaj sem nekoliko zmeden, vendar nisem dovolil, da bi me ustavilo. Ko merim napetost na tem podstavku, dobim 0,85 V. To je precej nižje, kot sem pričakoval. Toda tudi pri nižji napetosti od pričakovane, če ozemljim to blazinico, aktivira sprožilec. Zato moram samo oblikovati vezje, ki bo odprlo in zaprlo to povezavo. Popolna naloga za tranzistor. O tranzistorjih ne vem veliko, razen če so po mojem najbolj preprostem razumevanju stikalo za vklop/izklop z električnim krmiljenjem. Na osnovo postavite dovolj napetosti, kar povzroči pretok električne energije med kolektorjem in oddajnikom. To je vse, kar vem, in njegovi projekti, kot so ti, ki mi bodo pomagali izvedeti več. Zdaj bi lahko fotosenzor priklopili samo na tranzistor, vendar ne bi dosegli želenega učinka, upori omejujejo tok, ne napetost. Želimo stanja vklopa in izklopa, črno -bela, ne odtenkov sive in jo želimo nadzorovati z napetostjo. Za foto -upore tipično vezje "vklopljeno, ko je temno" uporablja tako imenovani delilnik napetosti. Uporablja dva upora zaporedno (eden od njih je foto upor) in obremenitev vezja, v večini primerov svetloba, je povezana s točko med upori. Napetost na tej točki je del prvotne napetosti, ki temelji na deležu R1/R2. Preprosto, kajne? Mislim, da ne. Še vedno se ne morem zamisliti, zakaj to sploh deluje, vendar deluje. Vsekakor je osnova tranzistorja povezana s točko med upori. Tega (in mnogih drugih stvari) sem se naučil na spletnem mestu Society of Robots, natančneje https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Preverite. Dobra stvar. Ne samo za robotske stvari, ki so odlične, ampak za marsikaj električnega, mehanskega in softwaricalnega, zato si oglejte mojo shemo in se poskusite ne smejati. Učim se, v redu? Moram napajati vezje senzorja iz napajalnika in ne samo iz senzorske ploščice vrat, ker na tej blazinici preprosto ni dovolj napetosti/toka, da bi sprožil tranzistor. Poskušal sem, oh, poskusil sem in mi ni uspelo. VCC in GND sta torej priključena na sponke akumulatorja v modulu senzorja vode. SIG je priključen na eno od senzorskih blazinic vrat. Priključite ga na tisto, ki gre na PIC, in ne na tisto, ki gre na GND. Če želite ugotoviti, kateri upor potrebujete za R2, primite papir, na katerega ste v zadnjem koraku napisali Rdark in Rlaser. Naredite ta izračun: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), nato izberite najbližji upor tej vrednosti. Kondenzator pri C1 je neobvezen. Dodala sem jo na svojo tablo, če sem želela prilagoditi reakcijski čas sprožilca. Ta kondenzator povzroči rahlo zakasnitev sprožilca. To je dobro in slabo. Dobro je, da vas ščiti pred lažnimi alarmi, ko recimo pride smetar in ustvari vibracije v zraku in na tleh, ki bi lahko za del sekunde spremenile vaš laser. Kondenzator preprečuje sprožitev senzorja. Slaba stvar je, da bi lahko vaš vsiljivec, če uporabljate prevelik kondenzator, tekel skozi senzor, ne da bi ga izklopil. Ugotovil sem, da je 1uF kondenzator precej dobro deloval. Še vedno bi lahko šel skozi senzor s svinčnikom, ne da bi ga sprožil, vendar dvomim, da bi kakšen vsiljivec lahko, tudi če bi se zavedal laserskega učinka (le stopili bi čeznj. DOH!) Torej, poglejte moje vezje, zgorelo in kapljalo s tokom iz vseh ponovitev … na plošči deluje, na vezju ne, naprej in nazaj, naprej in nazaj. Končno deluje. Končno. Še enkrat se poskusite ne smejati, če pa se, razumem. Nekega dne se bom smejal temu … ko bo psihološka bolečina začela izginjati. Nastavil sem ga za zaščito svojih skavtskih piškotkov pred ženo in hčerami. Ja, tanke kovnice … kot je treba celo vprašati …;-) Posodobitev: iz prvega razloga prvo vezje ne deluje zanesljivo. Testiram drugo vezje, ki uporablja rele 3V. Naložena je slika vezja, zato jo preverite. Nisem ga še zgradil, zato spremljajte, kaj se bo zgodilo. Več o tem, kako sem ga nastavil, v naslednjem razdelku.

6. korak: Nastavitev

V redu, to ste vsi čakali. Razen tebe sem videl, kako si preskočil do konca.

To lahko povežete na dva načina. Laser in senzor na isti strani ali laser na eni strani in senzor na drugi. Tako ali tako deluje. Pogovorimo se o prednostih in slabostih vsakega pristopa. Laser in senzor na isti strani: Prednosti: Lasersko kamero in laserski senzor lahko napajate iz istega napajanja. Preprosto postavite oba blizu vtičnice in ste pripravljeni. Stikalo za vklop laserja lahko izklopi tudi senzor. Lepo. To vam omogoča, da naredite napredne stvari, kot je uporaba modula za vklop laserskega senzorja le, če ena od brezžičnih kamer opazi gibanje s svojim infrardečim senzorjem. Ker bi kot vsiljivec radi prišli do hiše, ko bi se približali, bi videli laserski sistem za odkrivanje. Preveč kul. Slabosti: Za odbijanje laserja nazaj do senzorja potrebujete ogledalo. Nič hudega, vendar je mehanika take stvari nekoliko zapletena. Tudi ogledalo lahko in verjetno bo izkrivilo laserski žarek. To je zato, ker je večina ogledal odsevna od zadaj, kar pomeni, da mora laser pred odbojem preiti skozi plast stekla. Kot bolj praktično bi se lahko ogledalo tudi umazalo. Uporabljam ogledalo, ki sem si ga "sposodil" od žene in zdi se, da je zaenkrat v redu. Verjetno ga bom zamenjal z nečim, kar mi bo manj verjetno povzročilo težave. Laser in senzor na nasprotnih straneh: Prednosti: Brez ogledal, skrbi za lase, manjša razdalja za laser. Slabosti: Na obeh straneh potrebujete napajalnik. Senzorski modul bi lahko napajali z baterijami AAA, kot je bilo načrtovano, vendar nisem preizkusil/izračunal trenutne porabe svojih sprememb, da bi lahko šel skozi baterije kot nor. V programski opremi Motorola Homesight je vodni modul odkrit in deluje po pričakovanjih. V tem primeru modul prikaže "Suho", ko je normalno, in "Mokro", ko je laser prekinil. Sladko!