Senzor paprsku Xanboo/Homesite Laser Break: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Chci si hrát s laserovým senzorem v hollywoodském stylu. Problém je v tom, že mám hromadu kamer a senzoru Motorola Homesight, ale žádný z nich nemá lasery! Tento projekt dokumentuje mé zkoušky, neúspěchy a úspěchy při stavbě laserového senzoru z náhradních dílů, které jsem nepoužil při získávání softwaru Motorola Homesight k rozpoznání domácího senzoru. Spotřebitelské domácí bezpečnostní produkty Motorola Homesight jsou rebrandingovou verzí produktů Xanboo. Jsou prakticky totožné.

Vykuchám kameru a pomocí plastového krytu namontuji laser. Protože zničím kameru, rozhodl jsem se použít jednu z „drátových“kamer. Bezdrátové kamery jsou pro mě stále docela užitečné, takže jsem je pro své projekty… prozatím omezil. Vodní senzor bude použit jako kontaktní/bezkontaktní rozhraní do systému Homesight. Použil jsem spíše čidlo vody než čidlo dveří nebo teploty, protože ve skutečnosti neztratím nic, když ho během experimentování smažím. Stále považuji za užitečné senzory dveří a teploty. Úkolem je vybudovat malý obvod, který může otevírat nebo zavírat kontakty senzoru na základě přítomnosti/nepřítomnosti laserového světla a stlačit tento obvod do prostoru pro baterii ve vodě … ehm … myslím laserový senzor. Měl bych zmínit, že budu používat laser vytržený z opravdu levné laserové úrovně, kterou jsem našel na vůli za ~ 0,50 $. Levný. Při práci s lasery získáte to, za co zaplatíte. V tomto případě je to dobrá věc. Pokud k tomu připojíte opravdu silný laser, spálíte svůj senzor, váš dům, dům vašich sousedů, potenciálně zapálíte váš senzor, váš dům, dům vašeho souseda. Sakra, možná budete mít to štěstí, že vetřelce oslepíte nebo mu uříznete nohy v koleni nebo spálíte chlup od sousedovy kočky atd. Rizika však převažují nad odměnami, takže stačí jít s typickým laserovým laserovým ukazovátkem. K?

Krok 1: Vykuchání fotoaparátu, montáž laseru

Nejsem si jistý, že musím jít na to, jak rozebrat plasty na fotoaparátu. Je to docela přímočaré. Pouzdro na fotoaparát má velký potenciál, který hned nevyužiji. Otvor pro objektiv je ideální pro montáž laseru získaného z laserového ukazovátka, laserové vodováhy nebo laseru. Existuje mnoho levných zdrojů červených laserů, takže se do toho nebudu pouštět, ale otvor v čočce je místo, odkud bude laser střílet. Bílá část pod otvorem objektivu je infračervená průhledná čočka pro pasivní infračervený snímač pohybu fotoaparátu. Vytrhl jsem to, než mi došlo, jak užitečné to může být v budoucnosti. (Myšlení na neviditelné infračervené lasery … bezpečnost očí může být problém, i když …) Takže každopádně vyjměte kameru a ujistěte se, že nepoškodíte plastové pouzdro. Poté laser za horka přilepte na místo. Na laser připájejte delší vývody, obalte pájecí spoje elektrickou páskou nebo teplem smrštitelnou hadičkou a poté protáhněte dráty poskytnutým otvorem a krkem pouzdra fotoaparátu. Mimochodem, samotná deska fotoaparátu je docela úhledná. Díky konektoru si člověk myslí, že je to připojení s-video, ale není. Kolíky na konektoru jsou pro kompozitní video, analogový mono zvuk a spoušť snímače pohybu (oh, napájení a uzemnění). Velmi užitečné, takže jsem to sbalil, označil a hodil do skříně pro nějaký jiný projekt, později, v budoucnu, v určitém okamžiku … upřímný … věřili byste, že moje žena na mě koulí očima správně Nyní? Dobře, zpět na trať. Jak napájet laser? Číst dál.

Krok 2: Napájení laseru a dalších věcí

Problém s kabelovými kamerami je ten, že nemají žádný vhodný mechanismus pro napájení. Naštěstí je k dispozici bezdrátový kamerový modul s odnímatelným stojanem, který je vybaven napájecím konektorem, vypínačem a kontrolkou LED napájení. Pokud rozepnete spodní část, je velmi snadné upravit tuto základnu pro napájení laseru. Problém je však v tom, že bradavice na zdi dodávané s vybavením Homesight jsou 9V a 12V. Vzhledem k tomu, že laser běží zhruba na 3,3 V (3 x knoflíkové články), budu s tím muset něco udělat, abych laser nespálil, než můj vetřelec zaklepe. Jak tedy ustoupíte ze zdroje 9 V DC ~ 3,3 V? Samozřejmě používáte obvod regulátoru napětí. Když jsem trochu googlil, našel jsem na stránce https://www.sparkfun.com/ návod, jak vybudovat napájecí zdroj. Perfektní pro mé potřeby. Trochu jsem to upravil, abych snížil počet součástí, vyleptal jsem si vlastní desku plošných spojů (návodů na toto téma je mnoho) a, VOILA! regulovaný zdroj 3,3 V DC.

Krok 3: Voda … ehm … myslím laserový senzor

Jak změníte vodní senzor na laserový? Základní technologie je stejná. Jedná se o jednoduchý snímač „sepnutí kontaktu“, kterým se senzor spustí, když je uzavřen obvod mezi dvěma kontakty. U vodního senzoru vodivost vody uzavře obvod mezi oběma sondami a spustí senzor. U laserového senzoru musíme zjistit, jak kontakty zavřít paprskem červeného světla. Tady budete muset obrázkům opravdu věnovat pozornost. Nejsem strašně popisný člověk, takže pracujte se mnou zde … Obrázek 1 ukazuje roztrhaný otevřený vodní senzor. Ve skutečnosti je velká většina senzorů tohoto tvarového faktoru v řadě Motorola prakticky identická s tímto. Rozdíl je v tom, že technologie snímání je osídlena odlišně. Takže tady je ta skvělá věc. Vidíte ty dveřní senzorové podložky? Pokud je propojíte vodičem, senzor se spustí, odpojíte je a resetují se. Podívejte se, jak se jedná o systém typu uzavírání kontaktů? Jak tedy získáte laser k překlenutí této mezery? Se světelným senzorem. Čtěte dál a já vám ukážu, jak si jej postavit.

Krok 4: Sestavení laserového senzoru

Takže v Radio Shack jsem našel tyto šikovné věci s názvem Photoresistors. Někdy se jim říká rezistory citlivé na světlo (nebo LSR). Mění odpor na základě množství světla, které vidí. Různé fotorezistory mají různé hodnoty, takže pokud nemáte to štěstí, že používáte úplně stejné jako já, doporučil bych vám změřit jejich vysoký a nízký odpor. Řeknu vám, jak za sekundu, ale nejprve věci jako první. Pojďme použít jednoho z těchto kluků k výrobě senzoru. Nejprve najděte kuličkové pero. Víte, jaké kradete z hotelových pokojů? Druh, který jste používali na plivání chomáčů na základní škole? Jo, ty. Demontujte pero a vyhoďte víčko a inkoustovou kazetu. Na konci vám tak zůstane trubka a malá zástrčka. Vytáhněte zástrčku, protože tudy vede fotorezistor. Narovnejte nohy fotorezistoru a zasuňte jej do trubice asi o 1/2 palce. Ohněte vývody fotorezistoru kolem okraje trubice. Zasuňte zástrčku zpět na místo a připněte dva vodiče mezi boční část trubice a zástrčku. Gratulujeme! Právě jste vytvořili fotosenzor. Několik poznámek … Za prvé, pero nemusí být černé, ale pokud není, pak omotejte kolem tuby kousek elektrické pásky. Ve skutečnosti, i když je černá, omotejte kolem trubice elektrickou pásku. Myšlenka je taková, že pouze světlo, které přichází z konce trubice, dosáhne fotorezistoru. Zejména bílá pera prostupují světlo po stranách trubice. Musím to zastavit, protože to později způsobí falešné čtení. Také zde je místo, kde máte příliš silný laser, který spálí váš fotorezistor. Držte se levných laserových ukazatelů a budete v pořádku. Jakmile tato věc spolehlivě funguje, plánuji experimentovat s kratšími délkami trubek. Mít 5 "tubus jako senzor není příliš flexibilní. S trochou vylepšení bych to chtěl dostat pod 1" a ve fotoaparátu..er … laserová hlava. Nyní je tato další část důležitá a doufám, že vy mějte po ruce ohmmetr. Popadněte svůj ohmmetr a připojte jej ke svodům fotobuňky. Budeme odečítat odpor fotorezistoru v úplné tmě a v podmínkách laserového osvětlení. Za prvé, tma. Namísto toho, abyste položili prst na konec senzoru (vaše kůže ve skutečnosti šílí šílené množství světla), zalepte jej páskou a vyhoďte do zásuvky. Vezměte si svůj ohmmetr. Mělo by to být velmi vysoké číslo, proto se ujistěte, že je váš měřič správně nastaven. Moje fotobuňka přesáhla 2 000 000 ohmů v úplné tmě, což překonalo můj měřič, takže jsem to nazval 2MOhms. Zapište si to! Rdark = 2MOhms Dále uchopte laserovou kameru a zazářte laserem do otevřeného konce snímače. Berte své čtení jako nejnižší naměřený odpor. Bude to zatraceně nízko, takže se jen přibližte. Moje čtení bylo kolem 100 Ohmů. Zapište si to! Rlaser = 100 Ohmů Proč to dělám? Dobrá otázka, ale zatím vám to nemohu říci, budete si muset přečíst další krok. Dám ti nápovědu, dělič napětí.

Krok 5: Vytvoření uzavření kontaktu

Tady si nejsem úplně jistý, že jsem to udělal správně. Vím jen, že to funguje, a to musí znamenat, že moje matematika je alespoň blízko. Vítám komentáře k této části, opravdu vítám komentáře k jakékoli části, ale zvláště k této. Pamatujete na desku s obvody uzavírání vody? No, rozhodl jsem se použít dveřní senzory k připojení senzoru. Takže tady máme co do činění: Jedna z elektrod je připojena přímo k zemi. Druhá podložka je spojena s kolíkem 19 na PIC dolů na hubené části desky na spodní straně. Ten pin je pin digitálního vstupu/výstupu. Tady jsem trochu zmatený, ale nenechal jsem se tím zastavit. Při měření napětí na té podložce dostanu 0,85V. To je o něco méně, než jsem čekal. Nicméně i při nižším než očekávaném napětí, když uzemním tu podložku, aktivuje spoušť. Potřebuji tedy vymyslet obvod, který toto spojení otevře a zavře. Perfektní úkol pro tranzistor. Nevím moc o jiných tranzistorech, než jsou, podle mého nejjednoduššího chápání, elektricky ovládaný vypínač. Na základnu vložíte dostatečné napětí a to způsobí tok elektřiny mezi kolektorem a emitorem. To je vše, co vím, a jeho projekty, jako jsou tyto, mi pomohou dozvědět se více. Nyní bychom mohli jednoduše připojit fotosenzor k tranzistoru, ale nedosáhneme požadovaného efektu, rezistory omezují proud, nikoli napětí. Chceme stavy zapnutí a vypnutí, černé a bílé, nikoli odstíny šedé, a chceme to ovládat napětím. Pro fotorezistory typický obvod „když je tma“používá takzvaný dělič napětí. Používá dva odpory v sérii (jedním z nich je fotorezistor) a zátěž obvodu, ve většině případů světlo, je připojena k bodu mezi odpory. Napětí v tomto bodě je zlomkem původního napětí na základě podílu R1/R2. Jednoduché, že? To si nemyslím. Stále mi nejde do hlavy, proč to vůbec funguje, ale funguje to. V každém případě je základna tranzistoru připojena k bodu mezi odpory. Naučil jsem se to (a mnoho dalších věcí) na webových stránkách Society of Robots, konkrétně https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Koukni na to. Dobré věci. Nejen pro věci z robotů, což je vynikající, ale pro mnoho věcí elektrických, mechanických a softwarových. Podívejte se tedy na moje schéma a snažte se nesmát. Učím se, dobře? Musím napájet obvod snímače spíše z napájecího zdroje, než jen z dveřní senzorové podložky, protože na této podložce prostě není dostatečné napětí/proud pro spuštění tranzistoru. Zkoušel jsem, oh, zkoušel jsem a nemohl jsem to dostat do práce. VCC a GND jsou tedy připojeny ke svorkám baterie uvnitř modulu snímače vody. SIG je připojen k jedné z dveřních senzorových podložek. Ujistěte se, že jste jej připojili k tomu, který jde do PIC, ne k tomu, který jde do GND. Chcete -li zjistit, jaký odpor potřebujete pro R2, uchopte papír, na který jste v posledním kroku napsali Rdark a Rlaser. Proveďte tento výpočet: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), poté vyberte nejbližší odpor, který k této hodnotě máte. Kondenzátor na C1 je volitelný. Přidal jsem si to na desku pro případ, že bych chtěl upravit reakční dobu spouště. Tento kondenzátor způsobí mírné zpoždění spouště. To je dobré i špatné. Dobré je, že vás chrání před falešnými poplachy, když řekněme popelář přijde a vytvoří vibrace ve vzduchu a na zemi, které by mohly na zlomek sekundy nesouosost vašeho laseru. Kondenzátor zabrání vypnutí snímače. Špatná věc je, že pokud použijete příliš velký kondenzátor, váš vetřelec by ve skutečnosti mohl procházet přímo vaším senzorem, aniž by jej vypnul. Zjistil jsem, že 1uF kondenzátor funguje docela dobře. Senzorem bych stále mohl projít tužkou, aniž bych ji spustil, ale pochybuji, že by to někdo narušitel dokázal, i kdyby si byli vědomi laseru (prostě by ho překročili. DOH!) Podívejte se tedy na moji desku s obvody, spálené na ostrý a kapající tok ze všech iterací … na prkénku to funguje, na desce ne, tam a zpět, tam a zpět. Nakonec to funguje. Konečně. Opět se snažte nesmát, ale pokud ano, chápu. Jednou se tomu zasměji … až začne psychická bolest odeznívat. Kdokoli, tak to funguje. Nastavil jsem to, abych chránil své skautské sušenky před manželkou a dcerami. Ano, jsou to tenké mincovny … jako byste se dokonce museli ptát …;-) Aktualizace: Z nějakého důvodu první obvod nefunguje spolehlivě. Testuji druhý obvod, který používá 3V relé. Byl nahrán obrázek obvodu, tak se na něj podívejte. Ještě jsem to nestavěl, takže zůstaňte naladěni, abyste zjistili, co se stane. Více o tom, jak to mám nastavené, se dozvíte v další části.

Krok 6: Nastavení

Dobře, na tohle jste všichni čekali. Až na tebe, viděl jsem tě přeskočit na konec.

Můžete to připojit dvěma způsoby. Laser a senzor na stejné straně nebo laser na jedné straně a senzor na druhé straně. Tak či onak to funguje. Promluvme si o výhodách a nevýhodách každého přístupu. Laser a senzor na stejné straně: Výhody: Laserovou kameru a laserový senzor lze napájet ze stejného zdroje. Jednoduše oboje dejte do blízkosti zásuvky a můžete vyrazit. Vypínač na laseru může také vypnout senzor. Pěkný. To vám umožní provádět pokročilé činnosti, jako je použití napájecího modulu k zapnutí laserového senzoru, pouze pokud jedna z bezdrátových kamer vidí pohyb pomocí infračerveného senzoru. Být vetřelcem, jak byste chtěli jít do domu, abyste viděli, jak se laserový detekční systém sám přiblíží, když se blížíte. Příliš chladný. Nevýhody: K odrazu laseru zpět k senzoru potřebujete zrcátko. Nic velkého, ale mechanika něčeho takového je trochu ošidná. Také zrcadlo může a pravděpodobně bude zkreslovat laserový paprsek. Důvodem je, že většina zrcadel má zadní odraz, což znamená, že laser musí před odrazem projít vrstvou skla. Také jako praktičtější záležitost by se zrcadlo mohlo jen zašpinit. Používám zrcátko, které jsem si "půjčil" od manželky a zatím se zdá být v pořádku. Pravděpodobně jej nahradím něčím méně pravděpodobným, že mi způsobí potíže. Laser a senzor na opačných stranách: Pros: Žádná zrcadla, o která by se bylo třeba starat, menší vzdálenost uražená laserem. Proti: Potřebujete napájení na obou stranách. Senzorový modul byste mohli napájet bateriemi AAA, jak bylo navrženo, ale netestoval jsem/nevypočítal jsem aktuální odběr mých úprav, aby mohl potenciálně projít bateriemi jako blázen. V softwaru Motorola Homesight je vodní modul objeven a funguje podle očekávání. V tomto případě modul zobrazuje "Suchý", když je normální, a "Mokrý", když byl laser přerušen. Bonbón!