Xanboo/Homesite Laser Break Beam Sensor: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Искам да играя със сензор за лазерен лъч в холивудски стил. Проблемът е, че имам куп камери и сензор на Motorola Homesight, но никой от тях няма лазери! Този проект документира моите изпитания, неуспехи и успехи в изграждането на лазерен сензор от резервни части, които нямаше да използвам, докато получавах софтуера на Motorola Homesight да разпознае домашния сензор. Продуктите за домашна сигурност на Motorola Homesight са ребрандирана версия на продуктите Xanboo. Те са почти идентични.

Ще изкормя камерата и ще използвам пластмасовия корпус за монтиране на лазера. Тъй като ще унищожа камерата, реших да използвам една от "жичните" камери. Безжичните камери са все още доста полезни за мен, затова ги изключих от границите на моите проекти … засега. Водният сензор ще се използва като интерфейс за контакт/без контакт в системата Homesight. Използвах сензор за вода, а не сензор за врата или температура, защото няма да загубя нищо, ако го пържа по време на експеримента си. Все още намирам сензорите за врата и температура полезни. Предизвикателството е да се изгради малка верига, която да отваря или затваря контактите на сензора въз основа на наличието/отсъствието на лазерна светлина и да притиска тази верига в отделението за батерии на водата … ъъъ … искам да кажа, лазерен сензор. Трябва да спомена, че ще използвам лазер, изтръгнат от наистина евтино лазерно ниво, което открих при освобождаване за ~ 0,50 долара. Евтини. Получавате това, за което плащате, когато се занимавате с лазери. В този случай това е нещо добро. Ако свържете наистина мощен лазер към това, ще изгорите сензора си, къщата си, къщата на съседите си, потенциално ще подпалите сензора, къщата си, къщата на съседа. По дяволите, може да имате късмет да заслепите натрапника си или да му отрежете краката в коляното, или да изгорите косата на котката на съседа и т.н. Рисковете обаче надвишават ползите, така че просто отидете с вашия типичен лазер с лазерна стрелка. К?

Стъпка 1: Изрязване на камерата, монтиране на лазера

Не съм сигурен, че трябва да разгледам как да разглобя пластмасите на камерата. Това е доста право напред. Калъфът за камера има много потенциал, от който няма да се възползвам веднага. Отворът за обектива е идеален за монтиране на лазер, получен от лазерна показалка, лазерно ниво или лазер каквото и да е. Има много евтини източници на червени лазери, така че няма да навлизам в това, но тази дупка на обектива е мястото, където лазерът ще стреля. Бялата част под отвора на обектива е инфрачервена прозрачна леща за пасивния инфрачервен сензор за движение на камерата. Извадих го, преди да осъзная колко полезно може да бъде това в бъдеще. (Мисленето за невидими инфрачервени лазери … безопасността на очите може да бъде проблем …) Така че, така или иначе, извадете камерата, като внимавате да не повредите пластмасовия корпус. След това горещо залепете лазера на място. Запояйте няколко по -дълги проводника към лазера, увийте запоените съединения в електрическа лента или тръби за термосвиване и след това прокарайте проводниците през предоставения отвор и надолу по гърлото на корпуса на камерата. Между другото, самата платка на камерата е доста спретната. Конекторът кара човек да мисли, че е s-video връзка, но не е така. Щифтовете на конектора са за композитно видео, аналогово моно аудио и задействане на сензора за движение (о, и захранване и земя също). Много полезно, затова го опаковах, маркирах и хвърлих в килера за някакъв друг проект, по -късно, в бъдеще, в някакъв момент … честно … бихте ли повярвали, че жена ми върти очи право към мен сега? Добре, отново на път. Как да захранваме лазера? Четете нататък.

Стъпка 2: Захранване на лазера и други неща

Е, единственият проблем с кабелните камери е, че нямат удобен механизъм за прилагане на захранване. За щастие има подвижна стойка, която се доставя с модулите за безжична камера, която има жак за захранване, превключвател за захранване и светодиод за захранване. Проблемът обаче е, че брадавиците на стената, които идват с оборудването Homesight, са 9V и 12V. Тъй като лазерът работи на приблизително 3.3V (3 x бутони), ще трябва да направя нещо по въпроса, за да не изгоря лазера, преди моят натрапник да почука. ~ 3.3V? Е, разбира се, използвате схема на регулатор на напрежение. Правейки малко гугъл, намерих урок на https://www.sparkfun.com/ за това как да се изгради захранващо устройство за макет. Перфектен за моите нужди. Адаптирах го донякъде, за да намаля компонентите, гравирах собствената си печатна платка (на тази тема има изобилие от уроци) и VOILA! регулиран източник на 3.3VDC.

Стъпка 3: Водата… е… имам предвид лазерния сензор

Как да превърнете сензор за вода в лазерен сензор? Е, основната технология е същата. Това е прост сензор за "затваряне на контакти", при който сензорът се задейства, когато веригата между два контакта е затворена. За сензор за вода проводимостта на водата затваря веригата между двете сонди и задейства сензора. За лазерен сензор трябва да разберем как да затворим контактите с лъч червена светлина. Ето къде наистина ще трябва да обърнете внимание на снимките. Аз не съм много описателен човек, така че работете с мен тук … Фигура 1 показва разкъсан сензор за отворена вода. Всъщност по -голямата част от сензорите на този форм -фактор в линията Motorola са практически идентични с това. Разликата е, че сензорната технология е населена по различен начин. И така, ето готиното. Виждате ли тези сензори за врати? Ако ги свържете заедно с проводник, сензорът се задейства, изключвате ги, те се нулират. Вижте как е системата за затваряне на контакти? И така, как да накарате лазер да преодолее тази празнина? Със светлинен сензор. Прочетете нататък и ще ви покажа как да го изградите.

Стъпка 4: Изграждане на лазерен сензор

И така, има тези изящни неща, които открих в Radio Shack, наречени Фоторезистори. Понякога те се наричат чувствителни към светлина резистори (или LSR). Те променят съпротивлението в зависимост от количеството светлина, което виждат. Различните фоторезистори имат различни стойности, така че освен ако нямате късмета да използвате точно същите като мен, бих ви предложил да измерите тяхното високо и ниско съпротивление. Ще ви кажа как след секунда, но първо първо. Нека използваме един от тези момчета, за да направим сензор. Първо, намерете химикалка. Знаеш ли, от типа, който крадеш от хотелските стаи? Видът, който сте използвали за плюене в началното училище? Да, тези. Разглобете писалката и изхвърлете капачката и касетата с мастило. Това ви оставя с тръбата и малкия щепсел в края. Извадете щепсела, защото тук отива фоторезисторът. Изпънете краката на фоторезистора и го плъзнете в тръбата на около 1/2 инча. Огънете проводниците на фоторезистора около ръба на тръбата. Завийте щепсела обратно на мястото му, като поставите двата проводника между страната на тръбата и щепсела. Поздравления! Току -що сте направили фотосензор. Няколко бележки … Първо, писалката не трябва да е черна, но ако не е, след това навийте малко електрическа лента около тръбата. Всъщност, дори и да е черен, навийте някаква електрическа лента около тръбата. Идеята е, че само светлината, която идва от края на тръбата, ще достигне до фоторезистора. Белите химикалки, по -специално, изпускат светлина през страните на тръбата. Трябва да се сложи край на това, защото по -късно това ще доведе до фалшиви показания. Освен това тук, ако имате твърде мощен лазер, той ще изгори фоторезистора ви. Придържайте се към евтини лазерни указатели и всичко ще бъде наред. След като това нещо работи надеждно, планирам да експериментирам с по -къси дължини на тръбите. Наличието на 5 -инчова тръба като сензор не е ужасно гъвкаво. С малко настройка бих искал да я сложа под 1 и в камерата … е … лазерна глава. Сега, следващата част е важна и се надявам да вземете омметър и го закачете към проводниците на фотоклетката. Ще вземем показания за съпротивлението на фоторезистора в пълна тъмнина и при лазерно осветени условия. Първо, тъмнина. Вместо да поставите пръст над края на сензора (кожата ви действително изпуска кръв от лудо количество светлина), залепете го с лента и го хвърлете в чекмедже. Вземете показанията на омметъра. Това трябва да е много високо число, затова се уверете, че глюкомерът ви е настроен правилно. Моята фотоклетка надхвърли 2 000 000 Ома в пълна тъмнина, която надхвърли моя глюкомер, така че просто го нарекох 2MOhms. Да го напишеш! Rdark = 2MOhms След това вземете лазерната си камера и осветете лазера в отворения край на сензора. Вземете показанията си като най -ниското измерено съпротивление. Ще бъде доста проклето, така че просто се приближете. Моето четене беше около 100Ohms. Да го напишеш! Rlaser = 100Ohms Защо правя това? Добър въпрос, но все още не мога да ви кажа, ще трябва да прочетете следващата стъпка. Ще ви подскажа, делител на напрежение.

Стъпка 5: Изграждане на затваряне на контакти

Тук не съм много сигурен, че съм направил това правилно. Знам само, че работи и това трябва да означава, че математиката ми е поне близо. Приветствам коментарите по тази част, наистина приветствам коментарите по всяка част, но по -специално тази. Помните ли платката за затваряне на вода? Е, реших да използвам сензорните подложки за врати, за да свържа сензора си. И така, ето с какво имаме работа: Една от подложките е свързана директно към земята. Другата подложка е свързана към щифт 19 на PIC надолу върху слабата част на дъската от долната страна. Този щифт е цифров вход/изход. Ето къде съм малко объркан, но не позволих това да ме спре. Измервайки напрежението на тази подложка, получавам 0,85V. Това е доста по -ниско, отколкото очаквах. Въпреки това, дори при по -ниско от очакваното напрежение, ако заземя тази подложка, тя активира спусъка. Така че, просто трябва да измисля верига, която да отваря и затваря тази връзка. Перфектна задача за транзистор. Не знам много за транзисторите, освен че те са, според мен най -простото разбиране, електрически превключвател за включване/изключване. Поставяте достатъчно напрежение върху основата и това води до протичане на електричество между колектора и излъчвателя. Това е всичко, което знам, и неговите проекти като тези, които ще ми помогнат да науча повече. Сега бихме могли просто да свържем фотосензора към транзистора, но няма да получим ефекта, за който се стремим, резисторите ограничават тока, а не напрежението. Искаме състояния за включване и изключване, черно -бяло, а не нюанси на сивото и искаме да го контролираме с напрежение. За фоторезисторите типичната схема "включено при тъмно" използва това, което се нарича делител на напрежение. Той използва два резистора последователно (единият от тях е фоторезисторът) и натоварването на веригата, светлина в повечето случаи, е свързано към точката между резисторите. Напрежението в тази точка е част от първоначалното напрежение въз основа на пропорцията на R1/R2. Просто, нали? Не мисля така. Все още не мога да се замисля защо това дори работи, но това е. Както и да е, основата на транзистора е свързана с точката между резисторите. Научих това (и много други неща) на уебсайта на Обществото на роботите, по -специално https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Виж това. Добри неща. Не само за роботи, което е отлично, но и за много неща електрически, механични и софтуерни. Така че, погледнете моята схема и се опитайте да не се смеете. Уча се, добре? Трябва да захранвам веригата на сензора от захранване, а не само от сензорната подложка на вратата, защото просто няма достатъчно напрежение/ток на тази подложка, за да задейства транзистора. Опитах, о, опитах и не можах да го накарам да подейства. Така че VCC и GND са свързани към клемите на акумулатора вътре в модула на сензора за вода. SIG е свързан към една от сензорните накладки на вратата. Уверете се, че сте го свързали с този, който отива към PIC, а не с този, който отива към GND. За да разберете какъв резистор ви е необходим за R2, вземете хартията, на която сте написали Rdark и Rlaser в последната стъпка. Направете това изчисление: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), след това изберете най -близкия резистор, който имате до тази стойност. Кондензаторът при C1 е по избор. Добавих го към дъската си в случай, че искам да коригирам времето за реакция на спусъка. Този кондензатор ще доведе до леко забавяне на спусъка. Това е едновременно добро и лошо. Хубавото е, че ви предпазва от фалшиви аларми, когато, да речем, боклукът идва и създава вибрации във въздуха и земята, които биха могли да изместят лазера ви за части от секундата. Кондензаторът ще предпази сензора от задействане. Лошото е, че ако използвате твърде голям кондензатор, вашият натрапник може действително да премине през сензора ви, без да го изключва. Открих, че 1uF кондензатор работи доста добре. Все още можех да премина през сензора с молив, без да го задействам, но се съмнявам, че някой натрапник би могъл, дори ако знаеше за лазера (просто щяха да го прекрачат. DOH!) Така че, погледнете моята платка, изгорял до хрупкавост и капел с поток от всички итерации на … на макета работи, на платката не, напред -назад, напред -назад. Най -накрая работи. Най -накрая. Отново се опитайте да не се смеете, но ако го направите, разбирам. Ще се смея на това някой ден … когато психологическата болка започне да избледнява. Anywhoo, значи работи. Имам го настроен да защитава моите бисквитки момиче скаут от жена ми и дъщерите ми. Да, те са тънки монетни дворове … като дори трябва да попитате …;-) Актуализация: По някаква причина първата верига не работи надеждно. Тествам втора верига, която използва 3V реле. Качена е снимка на веригата, така че я проверете. Още не съм го създал, така че следете какво ще се случи. Повече за това как съм го настроил в следващия раздел.

Стъпка 6: Настройване

Добре, това сте чакали всички. С изключение на теб, видях как прескачаш до края.

Има два начина да свържете това. Лазер и сензор от едната страна, или лазер от едната страна и сензор от другата. Така или иначе работи. Нека поговорим за плюсовете и минусите на всеки подход. Лазер и сензор от една и съща страна: Плюсове: Лазерната камера и лазерният сензор могат да се захранват от едно и също захранване. Просто поставете двете в близост до контакт и можете да тръгнете. Превключвателят на захранването на лазера също може да изключи сензора. Приятно. Това ви позволява да правите усъвършенствани неща като използване на захранващ модул за захранване на лазерния сензор само ако една от безжичните камери вижда движение с инфрачервения си сензор. Като натрапник, как бихте искали да отидете до къща, само за да видите как се приближава лазерната система за откриване. Твърде готино. Против: Нуждаете се от огледало, за да върнете лазера обратно към сензора. Нищо страшно, но механиката на такова нещо е малко сложна. Също така, огледалото може и вероятно ще изкриви лазерния лъч. Това е така, защото повечето огледала отразяват отзад, което означава, че лазерът трябва да премине през слой стъкло, преди да бъде отражен. Също така, като по -практичен въпрос, огледалото може просто да се замърси. Използвам огледало, което "взех назаем" от жена си и засега изглежда добре. Вероятно ще го заменя с нещо по -малко вероятно да ме затрудни. Лазер и сензор от противоположните страни: Плюсове: Няма огледала, за които да се притеснявате, по -малко изминато разстояние за лазера. Недостатъци: Нуждаете се от захранване от двете страни. Можете да захранвате сензорния модул с батериите AAA, както е проектирано, но аз не съм тествал/изчислявал текущото теглене на моите модификации, така че потенциално да премине през батерии като луд. В софтуера на Motorola Homesight модулът за вода е открит и работи според очакванията. В този случай модулът показва "Сух", когато е нормален, и "Мокър", когато лазерът е прекъснат. Сладка!