Laserový lúč lúča Xanboo/Homesite: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Chcem hrať s laserovým senzorom v hollywoodskom štýle. Problém je v tom, že mám hromadu kamier a senzora Motorola Homesight, ale žiadna z nich nemá lasery! Tento projekt dokumentuje moje skúšky, zlyhania a úspechy pri stavbe laserového senzora z náhradných dielov, ktoré som nechcel použiť, a to pri získavaní softvéru Motorola Homesight na rozpoznanie domáceho senzora. Spotrebiteľské domáce bezpečnostné produkty Motorola Homesight sú rebrandingovou verziou produktov Xanboo. Sú prakticky identické.

Vykuchám fotoaparát a pomocou plastového krytu namontujem laser. Keďže zničím kameru, rozhodol som sa použiť jednu z „drôtových“kamier. Bezdrôtové kamery sú pre mňa stále veľmi užitočné, takže som ich zatiaľ obmedzil pre svoje projekty … Vodný senzor bude v systéme Homesight použitý ako kontaktné/bezkontaktné rozhranie. Použil som skôr snímač vody ako snímač dverí alebo teploty, pretože keď opečiem počas experimentu, skutočne o nič neprídem. Stále považujem dvere a snímače teploty za užitočné. Úlohou je vybudovať malý obvod, ktorý môže otvárať alebo zatvárať kontakty senzora na základe prítomnosti/neprítomnosti laserového svetla a stlačiť tento obvod do priestoru pre batériu vo vode … ehm … myslím laserový senzor. Mal by som spomenúť, že budem používať laser vytrhnutý z naozaj lacnej laserovej hladiny, ktorý som našiel pri klírense za ~ 0,50 dolára. Lacné. Pri práci s laserom dostanete to, za čo zaplatíte. V tomto prípade je to dobré. Ak k tomu pripojíte skutočne silný laser, spálite senzor, váš dom, susedov dom a potenciálne zapálite váš snímač, váš dom alebo susedov dom. Sakra, môžete mať šťastie a oslepiť votrelca, odrezať mu nohy v kolene alebo spáliť chlpy susedovej mačke a podobne. Riziká však prevažujú nad odmenami, takže sa poraďte so svojim typickým laserovým laserovým ukazovateľom. K?

Krok 1: Vykuchajte fotoaparát, namontujte laser

Nie som si istý, či musím ísť na to, ako rozobrať plasty vo fotoaparáte. Je to celkom priamočiare. Puzdro na fotoaparát má veľký potenciál, ktorý hneď nevyužijem. Otvor pre šošovku je ideálny pre montáž lasera zbieraného z laserového ukazovátka, laserovej vodováhy alebo laseru. Existuje mnoho lacných zdrojov červených laserov, takže sa do toho nebudem púšťať, ale v otvore objektívu je miesto, odkiaľ laser bude strieľať. Biela časť pod otvorom objektívu je infračerveným priehľadným objektívom pre pasívny infračervený snímač pohybu fotoaparátu. Vytrhol som to, kým som si neuvedomil, aké užitočné to môže byť v budúcnosti. (Myslenie na neviditeľné infračervené lasery … bezpečnosť očí môže byť problémom, aj keď …) Preto fotoaparát vyberte a uistite sa, že nepoškodíte plastové puzdro. Potom laser za horúca prilepte na miesto. Na laser zapájajte dlhšie vývody, zabaľte spájkovacie spoje elektrickou páskou alebo teplom zmrštiteľnou hadičkou a potom prevlečte vodiče otvorom, ktorý je k dispozícii, a hrdlom puzdra fotoaparátu. Mimochodom, samotná doska s obvodom kamery je celkom elegantná. Vďaka konektoru si človek myslí, že je to pripojenie s-video, ale nie je. Kolíky na konektore sú určené pre kompozitné video, analógový mono zvuk a spúšť snímača pohybu (oh, napájanie a uzemnenie). Veľmi užitočné, preto som to zabalil, označil a hodil do skrine pre nejaký iný projekt, neskôr, v budúcnosti, v určitom bode … úprimný … verili by ste, že moja žena na mňa správne vyvaľuje oči? teraz? Dobre, späť na trať. Ako napájať laser? Pokračuj v čítaní.

Krok 2: Napájanie lasera a ďalších predmetov

Jeden problém s káblovými kamerami je, že nemajú žiadny vhodný mechanizmus na napájanie. Našťastie je k modulom bezdrôtovej kamery dodávaný odnímateľný stojan, ktorý má napájací konektor, vypínač a LED diódu napájania. Ak roztrhnete dno, je celkom jednoduché upraviť túto základňu na napájanie lasera. Problém však je, že bradavice na stene dodávané s vybavením Homesight sú 9 V a 12 V. Pretože laser beží zhruba na 3,3 V (3 x gombíkový článok), budem musieť s tým niečo urobiť, aby som laser nevypálil skôr, ako môj votrelca klopká. Ako teda znížite zdroj 9 VDC na ~ 3,3 V? Samozrejme, používate obvod regulátora napätia. Trochu googlujem a našiel som návod na https://www.sparkfun.com/ o tom, ako vybudovať napájací zdroj. Ideálne pre moje potreby. Trochu som to upravil, aby som znížil počet komponentov, vyleptal som si vlastnú DPS (návodov na túto tému je veľa) a, VOILA! regulovaný zdroj 3,3 V DC.

Krok 3: Voda … ehm … mám na mysli laserový senzor

Ako zmeníte snímač vody na laserový senzor? Základná technológia je rovnaká. Jedná sa o jednoduchý snímač „kontaktného zopnutia“, ktorým sa senzor spustí, keď je obvod medzi dvoma kontaktmi uzavretý. V prípade vodného senzora vodivosť vody uzavrie obvod medzi dvoma sondami a spustí senzor. V prípade laserového senzora musíme zistiť, ako je možné kontakty zatvoriť lúčom červeného svetla. Tu budete musieť obrázkom skutočne venovať pozornosť. Nie som príliš popisný človek, takže tu so mnou pracujte … Obrázok 1 zobrazuje roztrhaný otvorený snímač vody. V skutočnosti je veľká väčšina senzorov tohto tvarového faktora v rade Motorola prakticky identická s týmto. Rozdiel je v tom, že technológia snímania je osídlená inak. Takže tu je skvelá vec. Vidíte tie dverové senzorové podložky? Ak ich spojíte drôtom, senzor sa spustí, odpojíte ich a resetujú sa. Vidíte, aký je to typ systému uzatvárania kontaktov? Ako teda získate laser na preklenutie tejto medzery? So svetelným senzorom. Pokračujte v čítaní a ukážem vám, ako ho postaviť.

Krok 4: Zostavenie laserového senzora

Takže v Radio Shack som našiel tieto šikovné veci s názvom Fotorezistory. Niekedy sa nazývajú rezistory citlivé na svetlo (alebo LSR). Menia odpor na základe množstva svetla, ktoré vidia. Rôzne fotorezistory majú rôzne hodnoty, takže pokiaľ nemáte to šťastie, že používate presne tie isté ako ja, navrhoval by som vám zmerať ich vysoký a nízky odpor. V sekunde vám poviem, ako, ale najskôr po prvom. Na výrobu senzora použijeme jedného z týchto chlapcov. Najprv nájdite guľôčkové pero. Viete, aký druh kradnete z hotelových izieb? Druh, ktorý ste používali na pľuvanie chrobákov na základnej škole? Áno, títo. Rozoberte pero a zahoďte kryt a atramentovú kazetu. Na konci vám tak zostane tuba a malá zátka. Vyberte zástrčku, pretože sem smeruje fotorezistor. Narovnajte nohy fotorezistora a zasuňte ho do trubice asi 1/2 palca. Ohnite zvody fotorezistora okolo okraja trubice. Zaskrutkujte zástrčku späť na svoje miesto a zapojte dva vodiče medzi bočnú stranu trubice a zástrčku. Blahoželáme! Práve ste urobili fotosenzor. Niekoľko poznámok … Po prvé, pero nemusí byť čierne, ale ak nie je, potom omotajte okolo trubice elektrickú pásku. V skutočnosti, aj keď je čierna, omotajte okolo trubice elektrickú pásku. Ide o to, že k fotorezistoru sa dostane iba svetlo, ktoré prichádza z konca trubice. Zvlášť biele perá prepúšťajú svetlo po stranách trubice. Musím to zastaviť, pretože to neskôr spôsobí falošné hodnoty. Tiež tu je miesto, kde ak máte príliš silný laser, zhorí to váš fotoodpor. Držte sa lacných laserových ukazovadiel a budete v poriadku. Akonáhle táto vec bude fungovať spoľahlivo, plánujem experimentovať s kratšími dĺžkami trubiek. Mať 5 "trubicu ako snímač nie je príliš flexibilné. S trochou vyladenia by som to chcel dostať pod 1" a vo fotoaparáte..er … laserová hlava. Teraz je táto ďalšia časť dôležitá a dúfam, že vy majte poruke ohmmeter. Uchopte svoj ohmmeter a zapojte ho do káblov fotobunky. Vykonáme merania odporu fotorezistora v úplnej tme a v podmienkach laserového svetla. Po prvé, tma. Radšej než položte prst na koniec snímača (pokožka v skutočnosti vyžaruje šialené množstvo svetla), prilepte ho páskou a hoďte do zásuvky. Odčítajte svoje ohmmetre. Malo by to byť veľmi vysoké číslo, preto sa uistite, že je váš glukomer správne nastavený. Moja fotobunka prekročila 2 000 000 ohmov v úplnej tme, čo predstavovalo môj meter, a tak som ju nazval 2MOhms. Napíš to! Rdark = 2MOhms Potom chyťte laserovú kameru a posvieťte laserom na otvorený koniec snímača. Berte svoje čítanie ako najnižší nameraný odpor. Bude to sakra nízke, takže sa len priblížte. Moje čítanie bolo okolo 100 ohmov. Napíš to! Rlaser = 100 Ohmov Prečo to robím? Dobrá otázka, ale zatiaľ vám to nemôžem povedať, budete si musieť prečítať ďalší krok. Poradím vám, rozdeľovač napätia.

Krok 5: Vytvorenie uzáveru kontaktu

Tu si nie som úplne istý, či som to urobil správne. Viem len to, že to funguje, a to musí znamenať, že moja matematika je aspoň blízko. Vítam pripomienky k tejto časti, skutočne vítam pripomienky k akejkoľvek časti, ale najmä k tejto. Pamätáte si dosku s obvodom uzatvárania vody? Rozhodol som sa použiť podložky senzorov dverí na pripojenie môjho senzora. Takže tu máme do činenia: Jedna z podložiek je pripojená priamo k zemi. Druhá podložka je spojená s kolíkom 19 na PIC dole na chudej časti dosky na spodnej strane. Tento kolík je pin digitálneho vstupu/výstupu. Tu som trochu zmätený, ale nenechal som sa zastaviť. Meraním napätia na tejto podložke dostanem 0,85 V. To je o niečo menej, ako som čakal. Avšak aj keď je napätie nižšie, ako sa očakávalo, ak uzemním túto podložku, aktivuje sa spúšť. Potrebujem teda navrhnúť obvod, ktorý toto spojenie otvorí a zatvorí. Perfektná úloha pre tranzistor. Neviem veľa o iných tranzistoroch, než sú, podľa môjho najjednoduchšieho chápania, elektricky ovládaný vypínač. Na základňu vložíte dostatočné napätie a to spôsobí tok elektriny medzi kolektorom a žiaričom. To je všetko, čo viem, a jeho projekty, ako sú tieto, mi pomôžu dozvedieť sa viac. Teraz by sme mohli jednoducho pripojiť fotosenzor k tranzistoru, ale nedosiahneme požadovaný efekt, odpory obmedzujú prúd, nie napätie. Chceme stavy zapnutia a vypnutia, čiernobiele, nie odtiene šedej, a chceme to ovládať napätím. Pre fotorezistory typický obvod „keď je tma“používa takzvaný delič napätia. Používa dva odpory v sérii (jedným z nich je fotorezistor) a záťaž obvodu, vo väčšine prípadov svetlo, je pripojená k bodu medzi odpormi. Napätie v tomto bode je zlomkom pôvodného napätia na základe podielu R1/R2. Jednoduché, nie? Myslím, že nie. Stále sa nemôžem dostať do hlavy, prečo to dokonca funguje, ale funguje to. V každom prípade je základňa tranzistora pripojená k bodu medzi odpormi. Naučil som sa to (a mnoho ďalších vecí) na webovej stránke Society of Robots, konkrétne https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Skontrolovať to. Dobré veci. Nielen pre prácu s robotmi, ktorá je vynikajúca, ale pre mnoho vecí elektrických, mechanických a softvérových. Pozrite sa teda na moju schému a snažte sa nesmiať. Učím sa, dobre? Musím napájať obvod snímača z napájacieho zdroja, a nie iba z dverovej senzorovej podložky, pretože na tejto podložke jednoducho nie je dostatočné napätie/prúd na spustenie tranzistora. Skúšal som, oh, skúšal som a nemohol som to dostať do práce. VCC a GND sú teda pripojené k svorkám batérie vo vnútri modulu snímača vody. SIG je pripojený k jednej z podložiek senzorov dverí. Uistite sa, že ste ho pripojili k tomu, ktorý smeruje k PIC, nie k GND. Ak chcete zistiť, aký odpor potrebujete pre R2, uchopte papier, na ktorý ste v poslednom kroku napísali Rdark a Rlaser. Vykonajte tento výpočet: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), potom vyberte najbližší odpor, ktorý máte k tejto hodnote. Kondenzátor na C1 je voliteľný. Pridal som to na svoju dosku pre prípad, že by som chcel upraviť reakčný čas spúšte. Tento kondenzátor spôsobí mierne oneskorenie spúšte. To je dobré aj zlé. Dobré je, že vás chráni pred falošnými poplachmi, keď napríklad príde smetiar a vo vzduchu a na zemi vytvorí vibrácie, ktoré by mohli na zlomok sekundy nesprávne nastaviť laser. Kondenzátor zabráni vypnutiu snímača. Zlá vec je, že ak použijete príliš veľký kondenzátor, váš votrelec by mohol v skutočnosti prejsť priamo vašim senzorom bez toho, aby ste ho vypli. Zistil som, že kondenzátor 1uF funguje celkom dobre. Stále som mohol prechádzať senzorom ceruzkou bez toho, aby som ho spustil, ale pochybujem, že by to niekto narušiteľ dokázal, aj keby vedeli o laseri (jednoducho by ho prekročili. DOH!), Tak sa pozrite na moju dosku s obvodmi, spálené na ostrý a kvapkajúce tavivom zo všetkých iterácií … na doske, kde to funguje, na doske nie, tam a späť, tam a späť. Nakoniec to funguje. Konečne. Opäť sa snažte nesmiať, ale ak áno, chápem. Raz sa na tom zasmejem … keď psychologická bolesť začne slabnúť. Ktokoľvek, tak to funguje. Mám to nastavené tak, aby chránilo moje skautské cookies pred manželkou a dcérami. Áno, sú to tenké mincovne … ako sa dokonca musíte pýtať …;-) Aktualizácia: Z nejakého dôvodu prvý obvod nefunguje spoľahlivo. Testujem druhý obvod, ktorý používa 3V relé. Bol nahraný obrázok obvodu, tak sa na to pozrite. Ešte som to nevybudoval, takže zostaňte naladení, aby ste videli, čo sa stane. Podrobnejšie informácie o tom, ako to mám nastavené, nájdete v ďalšej časti.

Krok 6: Nastavenie

Dobre, na toto ste všetci čakali. Okrem teba som ťa videl preskočiť na koniec.

Existujú dva spôsoby, ako to prepojiť. Laser a senzor na tej istej strane alebo laser na jednej strane a senzor na druhej strane. Tak či onak to funguje. Porozprávajme sa o výhodách a nevýhodách každého prístupu. Laser a senzor na tej istej strane: klady: Laserovú kameru a laserový senzor je možné napájať z rovnakého zdroja. Jednoducho dajte obe do blízkosti zásuvky a môžete ísť. Vypínač na lasere môže tiež vypnúť senzor. Pekný. To vám umožní vykonávať pokročilé činnosti, ako je napríklad používanie napájacieho modulu na zapnutie laserového senzora, iba ak jedna z bezdrôtových kamier vidí pohyb pomocou infračerveného senzora. Ako narušiteľ by ste chceli ísť do domu, aby ste videli, ako sa laserový detekčný systém sám zbiera, keď sa k nemu približujete. Príliš cool. Nevýhody: Na odrazenie laseru späť k senzoru potrebujete zrkadlo. Nič vážne, ale mechanika niečoho takého je trochu ošemetná. Zrkadlo tiež môže a pravdepodobne bude deformovať laserový lúč. Dôvodom je to, že väčšina zrkadiel je zadných reflexných, čo znamená, že laser musí pred odrazom prejsť vrstvou skla. Ako praktickejšia vec by sa zrkadlo tiež mohlo znečistiť. Používam zrkadlo, ktoré som si "požičal" od manželky a zatiaľ sa zdá byť v poriadku. Pravdepodobne ho nahradím niečím menším, čo by mi mohlo spôsobiť problémy. Laser a senzor na opačných stranách: klady: Žiadne zrkadlá sa nemusia obávať, menšia vzdialenosť prejdená laserom. Nevýhody: Potrebujete napájanie na oboch stranách. Senzorový modul by ste mohli napájať batériami AAA, ako boli navrhnuté, ale netestoval som/nevypočítal som aktuálny odber svojich úprav, aby mohol potenciálne prejsť batériami ako blázon. V softvéri Motorola Homesight je vodný modul objavený a funguje podľa očakávania. V tomto prípade modul zobrazuje „Suchý“, keď je normálny, a „Mokrý“, keď bol laser prerušený. Sladké!