Xanboo/Homesite Laser Break Beam Senzor: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Želim da se igra senzor laserskog snopa u holivudskom stilu. Problem je u tome što imam hrpu kamera i senzora Motorola Homesight, ali nitko od njih nema lasere! Ovaj projekt dokumentira moja ispitivanja, neuspjehe i uspjehe u izgradnji laserskog senzora od rezervnih dijelova koje nisam namjeravao koristiti dok je softver Motorola Homesight prepoznavao domaći senzor. Motorola Homesight proizvodi za kućnu sigurnost potrošača rebrendirana su verzija proizvoda Xanboo. Gotovo su identični.

Izvadit ću kameru i koristiti plastično kućište za postavljanje lasera. Budući da ću uništiti kameru, odlučio sam koristiti jednu od "žičanih" kamera. Bežične kamere su mi i dalje vrlo korisne pa sam ih za svoje projekte odmaknuo … za sada. Senzor vode će se koristiti kao kontaktno/bez kontaktnog sučelja u sustavu Homesight. Koristio sam senzor vode umjesto senzora vrata ili temperature jer neću izgubiti ništa ako ga ispržim tijekom eksperimentiranja. Senzori vrata i temperature i dalje su mi korisni. Izazov je izgraditi mali krug koji može otvoriti ili zatvoriti kontakte senzora na temelju prisutnosti/odsutnosti laserskog svjetla i ugurati taj krug u odjeljak za baterije vode … ovaj … mislim, laserski senzor. Trebao bih napomenuti da ću koristiti laser izvađen iz stvarno jeftine laserske razine koju sam našao pri klirensu za ~ 0,50 USD. Jeftino. Kad radite s laserima, dobivate ono što plaćate. U ovom slučaju to je dobra stvar. Ako na ovo priključite jako moćan laser, izgorjet ćete kroz svoj senzor, svoju kuću, susjedovu kuću, potencijalno zapalivši vaš senzor, vašu kuću, susjedovu kuću. Dovraga, možda ćete imati sreće da oslijepite svog uljeza ili mu odrežete noge u koljenu ili spalite dlaku susjedovoj mački, itd. Ipak, rizici nadmašuju nagrade, stoga samo idite sa svojim tipičnim laserom u stilu laserskog pokazivača. K?

Korak 1: Izbacivanje kamere, postavljanje lasera

Nisam siguran da moram proučiti kako rastaviti plastiku na fotoaparatu. Prilično je ravno naprijed. Kućište fotoaparata ima veliki potencijal koji neću odmah iskoristiti. Rupa za objektiv savršena je za ugradnju lasera prikupljenog s laserskog pokazivača, laserske razine ili bilo čega drugog. Postoji mnogo jeftinih izvora crvenih lasera pa neću ulaziti u to, ali ta rupa na leći je mjesto odakle će laser pucati. Bijeli dio ispod rupe objektiva infracrvena je prozirna leća za pasivni infracrveni senzor pokreta fotoaparata. Iščupao sam ga prije nego što sam shvatio koliko bi ovo moglo biti korisno u budućnosti. (Razmišljanje o nevidljivim infracrvenim laserima … sigurnost očiju mogla bi biti problem …) Stoga, u svakom slučaju, izvadite kameru pazeći da ne oštetite plastično kućište. Zatim, vruće zalijepite laser na mjesto. Lemite neke duže vodiče na laser, zamotajte lemne spojeve u električnu traku ili toplinsku cijev, a zatim provucite žice kroz predviđeni otvor i niz grlo kućišta fotoaparata. Usput, sama ploča za fotoaparat je prilično uredna. Konektor navodi na pomisao da je to s-video veza, ali nije. Igle na konektoru služe za kompozitni video, analogni mono zvuk i okidač senzora pokreta (oh, i napajanje i masa također). Vrlo korisno, pa sam ga spakirao, označio i bacio u ormar za neki drugi projekt, kasnije, u budućnosti, u nekom trenutku … iskreno … biste li vjerovali da moja žena prevrće očima pravo na mene sada? U redu, vraćam se na pravi put. Kako napajati laser? Nastavi čitati.

Korak 2: Napajanje lasera i drugih stvari

Pa, jedini problem sa žičanim kamerama je taj što nemaju prikladan mehanizam za primjenu energije. Srećom, postoji odvojivo postolje koje dolazi s modulima bežične kamere koji ima utičnicu za napajanje, prekidač za uključivanje i LED za napajanje. Ako otvorite dno, prilično je lako izmijeniti ovu bazu za napajanje lasera. Problem je, međutim, što su zidne bradavice koje dolaze s Homesight opremom 9V i 12V. Budući da laser radi na otprilike 3,3 V (3 x gumbne ćelije), morat ću učiniti nešto kako ne bih pregorio laser prije nego što moj uljez pokuca. Dakle, kako odstupiti od izvora od 9 VDC ~ 3.3V? Pa, naravno, koristite krug regulatora napona. Malo sam proguglao, našao sam vodič na https://www.sparkfun.com/ o tome kako izgraditi napajanje za matičnu ploču. Savršeno za moje potrebe. Donekle sam ga prilagodio kako bih smanjio komponente, urezao vlastiti PCB (tutoriala ima na tu temu) i, VOILA! regulirani izvor 3.3VDC.

Korak 3: Voda … ovaj … mislim, laserski senzor

Kako pretvoriti senzor vode u laserski senzor? Pa, temeljna tehnologija je ista. To je jednostavan osjetnik "zatvaranja kontakata" pri kojem se senzor aktivira kada je krug između dva kontakta zatvoren. Za senzor vode, vodljivost vode zatvara krug između dvije sonde i aktivira senzor. Za laserski senzor moramo smisliti kako zatvoriti kontakte snopom crvenog svjetla. Ovdje ćete morati obratiti pažnju na slike. Nisam strašno opisiva osoba, pa radite sa mnom ovdje … Na slici 1 prikazan je raskinuti senzor otvorene vode. Zapravo, velika većina senzora ovog faktor -oblika u liniji Motorola gotovo je identična ovome. Razlika je u tome što je senzorska tehnologija različito naseljena. Dakle, evo kul stvari. Vidite li one jastučiće senzora vrata? Ako ih spojite žicom, senzor se aktivira, odspojite ih, resetiraju se. Vidite li kako se radi o sustavu zatvaranja kontakata? Dakle, kako laserom premostiti taj jaz? Sa svjetlosnim senzorom. Čitajte dalje, a ja ću vam pokazati kako ga izgraditi.

Korak 4: Izgradnja laserskog senzora

Dakle, postoje ove sjajne stvari koje sam pronašao u Radio Shacku pod nazivom Fotootpornici. Ponekad se nazivaju svjetloosjetljivi otpornici (ili LSR). Mijenjaju otpor na temelju količine svjetlosti koju vide. Različiti fotootpornici imaju različite vrijednosti, pa ako nemate dovoljno sreće da koristite potpuno iste kao ja, predlažem vam da izmjerite njihov visoki i niski otpor. Reći ću vam kako u sekundi, ali prvo prvo. Iskoristimo jednog od ovih momaka za izradu senzora. Prvo, nađi kemijsku olovku. Znaš, kakve kradeš iz hotelskih soba? Vrsta koju ste koristili za pljuvačke u osnovnoj školi? Da, one. Rastavite olovku i bacite poklopac i spremnik s tintom. Ostaje vam cijev i mali utikač na kraju. Izvadite utikač jer tu ide fotootpornik. Ispravite noge fotootpornika i gurnite ga u cijev otprilike 1/2 inča. Savijte vodiče fotootpornika oko ruba cijevi. Zaglavite utikač na svom mjestu, pričvršćujući dva kabela između bočne strane cijevi i utikača. Čestitamo! Upravo ste napravili fotosenzor. Nekoliko napomena … Prvo, olovka ne mora biti crna, ali ako nije, onda omotajte malo cijevi oko cijevi. Zapravo, čak i ako je crno, namotajte električnu traku oko cijevi. Ideja je da će samo svjetlo koje dolazi s kraja cijevi doprijeti do fotootpornika. Bijele olovke posebno propuštaju svjetlost kroz stranice cijevi. Moram to zaustaviti jer će kasnije uzrokovati lažna očitanja. Također, ovdje će vam, ako imate previše moćan laser, izgorjeti fotootpornik. Držite se jeftinih laserskih pokazivača i bit ćete dobro. Kad ova stvar radi pouzdano, planiram eksperimentirati s kraćim duljinama cijevi. Imati cijev od 5 "kao senzor nije strašno fleksibilna. Uz malo dotjerivanja, htio bih je staviti ispod 1" i u kameru..er … laserska glava. Sada je ovaj sljedeći dio važan i nadam se da imati pri ruci ohm metar. Uzmite svoj ohmmetar i spojite ga na vodove fotoćelije. Očitat ćemo otpor fotootpornika u potpunoj tami i u uvjetima laserskog osvjetljenja. Prvo, mrak. Umjesto da stavite prst preko kraja senzora (vaša koža zapravo iskrvari ludu količinu svjetla), zalijepite ga trakom i bacite u ladicu. Očitajte ohmmetar. To bi trebao biti vrlo veliki broj, stoga provjerite je li vaš mjerač ispravno postavljen. Moja fotoćelija je prešla 2 000 000 Ohma u potpunom mraku, što je premašilo moj mjerač, pa sam je nazvao 2MOhms. Zapisati! Rdark = 2MOhmsSljedeće, uzmite svoju lasersku kameru i ubacite laser u otvoreni kraj senzora. Uzmite svoje očitanje kao najniži izmjereni otpor. Bit će prilično nisko pa se samo približite. Moje čitanje je bilo oko 100 ohma. Zapisati! Rlaser = 100OhmsZašto to radim? Dobro pitanje, ali još vam ne mogu reći, morat ćete pročitati sljedeći korak. Dat ću vam savjet, razdjelnik napona.

Korak 5: Izgradnja zatvaranja kontakata

Evo gdje nisam baš siguran da sam ovo ispravno učinio. Znam samo da to funkcionira i da to mora značiti da mi je matematika barem blizu. Pozdravljam komentare na ovaj dio, pa zaista pozdravljam komentare na bilo koji dio, ali ovaj posebno. Sjećate li se ploče za zatvaranje vode? Pa, odlučio sam upotrijebiti jastučiće senzora vrata za povezivanje senzora. Dakle, evo s čime imamo posla: Jedan od jastučića spojen je izravno na masu. Drugi jastučić spojen je na pin 19 na PIC -u prema dolje na mršavom dijelu ploče s donje strane. Taj pin je digitalni ulaz/izlaz. Ovdje sam malo zbunjen, ali nisam dopustio da me to zaustavi. Mjereći napon na tom jastučiću, dobivam 0,85V. To je dosta niže nego što sam očekivao. Međutim, čak i pri nižem naponu od očekivanog, ako uzemljim taj jastučić, on aktivira okidač. Dakle, samo moram osmisliti krug koji će otvoriti i zatvoriti ovu vezu. Savršen zadatak za tranzistor. Ne znam puno o tranzistorima osim što su, prema mojem najjednostavnijem shvaćanju, električno upravljani prekidač za uključivanje/isključivanje. Stavili ste dovoljno napona na bazu i to uzrokuje protok električne energije između kolektora i emitera. To je sve što znam, a njegovi projekti poput ovih koji će mi pomoći da naučim više. Sada bismo mogli samo spojiti fotosenzor na tranzistor, ali ne bismo dobili učinak koji želimo postići, otpornici ograničavaju struju, a ne napon. Želimo stanje uključivanja i isključivanja, crno -bijelo, a ne nijanse sive i želimo ga kontrolirati naponom. Za fotootpornike, tipični sklop "uključen kad je mrak" koristi ono što se naziva razdjelnik napona. Koristi dva otpornika u nizu (jedan od njih je fotootpornik), a opterećenje kruga, svjetlo u većini slučajeva, spojeno je na točku između otpornika. Napon u tom trenutku je dio izvornog napona na temelju udjela R1/R2. Jednostavno, zar ne? Mislim da nije. Još uvijek ne mogu razmišljati zašto ovo uopće radi, ali radi. U svakom slučaju, baza tranzistora povezana je s točkom između otpornika. To sam naučio (i mnoge druge stvari) na web stranici Society of Robots, točnije https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Provjerite. Dobra stvar. Ne samo za robotske stvari, što je izvrsno, već i za mnoge električne, mehaničke i softwaricalne stvari. Dakle, pogledajte moju shemu i pokušajte se ne nasmijati. Učim, u redu? Moram napajati krug senzora iz izvora napajanja, a ne samo s jastučića osjetnika vrata jer jednostavno nema dovoljno napona/struje na tom jastučiću da pokrene tranzistor. Pokušao sam, oh, pokušao sam i nisam uspio uspjeti. Dakle, VCC i GND spojeni su na stezaljke akumulatora unutar modula osjetnika vode. SIG je spojen na jedan od jastučića senzora vrata. Priključite ga na onaj koji ide na PIC, a ne na onaj koji ide na GND. Da biste shvatili koji vam otpornik treba za R2, uzmite papir na kojem ste napisali Rdark i Rlaser u posljednjem koraku. Učinite ovaj izračun: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), a zatim odaberite najbliži otpornik koji imate do te vrijednosti. Kondenzator na C1 nije obavezan. Dodao sam ga na svoju ploču u slučaju da želim prilagoditi vrijeme reakcije okidača. Zbog ovog kondenzatora okidač će se malo odgoditi. Ovo je i dobro i loše. Dobro je što vas štiti od lažnih uzbuna kada, recimo, dođe otpadnik i stvara vibracije u zraku i tlu koje bi vam mogle poništiti laser na djelić sekunde. Kondenzator će spriječiti okidanje senzora. Loše je to što ako koristite preveliki kondenzator, vaš bi uljez mogao proći ravno kroz vaš senzor bez isključivanja. Otkrio sam da 1uF kondenzator radi prilično dobro. I dalje sam mogao proći kroz senzor olovkom bez aktiviranja, ali sumnjam da bi bilo koji uljez mogao čak i da je svjestan lasera (samo bi ga pregazili. DOH!) Pa, pogledajte moju pločicu, izgorio do temelja i kapnuo fluks iz svih iteracija … na ploči radi, na ploči ne radi, naprijed -natrag, naprijed -natrag. Napokon djeluje. Konačno. Opet, pokušajte se ne smijati, ali ako se razumijete, razumijem. Smijat ću se tome jednog dana … kad psihološka bol počne nestajati. Bilo kako, pa djeluje. Postavio sam ga za zaštitu mojih izviđačkih kolačića od moje žene i kćeri. Da, tanke su kovnice … kao što čak morate pitati …;-) Ažuriranje: Iz nekog razloga prvi krug ne radi pouzdano. Testiram drugi krug koji koristi 3V relej. Učitana je slika kruga, pa je provjerite. Još ga nisam izgradio, pa pratite što se događa. Više o tome kako sam ga postavio pročitajte u sljedećem odjeljku.

Korak 6: Postavljanje

U redu, ovo ste svi čekali. Osim tebe, vidio sam te kako preskačeš do kraja.

Postoje dva načina na koja to možete povezati. Laser i senzor na istoj strani ili laser na jednoj i senzor na drugoj strani. U svakom slučaju radi. Razgovarajmo o prednostima i nedostacima svakog pristupa. Laser i senzor na istoj strani: Prednosti: Laserska kamera i laserski senzor mogu se napajati iz istog izvora napajanja. Jednostavno stavite oboje blizu utičnice i spremni ste za rad. Prekidač za uključivanje lasera može isključiti i senzor. Lijepo. To vam omogućuje da radite napredne stvari, poput korištenja modula za napajanje za uključivanje laserskog senzora samo ako jedna od bežičnih kamera vidi pokret sa svojim infracrvenim senzorom. Budući da ste uljez, želite li otići do kuće samo da vidite kako se sustav laserske detekcije aktivira dok se približavate. Previše cool. Protiv: Za ogledanje lasera natrag do senzora potrebno vam je ogledalo. Ništa strašno, ali mehanika takve stvari pomalo je zeznuta. Također, ogledalo može, a vjerojatno i hoće, iskriviti laserski snop. To je zato što većina ogledala reflektira stražnju stranu, što znači da laser mora proći kroz sloj stakla prije nego što se reflektira. Također, kao praktičnija stvar, ogledalo bi se moglo jednostavno zaprljati. Koristim ogledalo koje sam "posudio" od supruge i čini mi se da je zasad u redu. Vjerojatno ću ga zamijeniti nečim manje vjerojatnim da će me dovesti u nevolju. Laser i senzor na suprotnim stranama: Prednosti: Bez ogledala za brigu, manja udaljenost koju je laser prešao. Protiv: Treba napajanje s obje strane. Mogli biste napajati senzorski modul s AAA baterijama kako je dizajnirano, ali nisam testirao/izračunao trenutnu potrošnju svojih izmjena kako bi potencijalno mogao proći kroz baterije kao lud. U softveru Motorola Homesight, modul za vodu je otkriven i radi prema očekivanjima. U tom slučaju modul prikazuje "Suho" kada je normalno i "Mokro" kada je laser prekinut. Slatko!