Xanboo / Homesite Laser Break Beam Sensor: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Vreau un senzor de fascicul laser în stil hollywoodian cu care să mă joc. Problema este că am o grămadă de camere și senzori Motorola Homesight, dar niciunul nu are lasere! Acest proiect documentează încercările, eșecurile și succesele mele în construirea unui senzor laser din piese de schimb pe care nu aveam de gând să le folosesc în timp ce obțineam software-ul Motorola Homesight pentru a recunoaște senzorul de casă. Produsele de securitate pentru uz casnic Motorola Homesight sunt o versiune rebrandedă a produselor Xanboo. Sunt practic identici.

Voi distruge camera și voi folosi carcasa din plastic pentru a monta laserul. Din moment ce voi distruge camera, am decis să folosesc una dintre camerele „cu fir”. Camerele wireless sunt încă destul de utile pentru mine, așa că le-am scos de la limitele proiectelor mele … deocamdată. Senzorul de apă va fi utilizat ca interfață de contact / fără contact în sistemul Homesight. Am folosit un senzor de apă mai degrabă decât un senzor de ușă sau temperatură, deoarece nu voi pierde nimic dacă îl prăjesc în timpul experimentării mele. Încă mai găsesc utile ușile și senzorii de temperatură. Provocarea este de a construi un circuit mic care să poată deschide sau închide contactele senzorului pe baza prezenței / absenței luminii laser și să stoarce acel circuit în compartimentul bateriei apei … er … Adică, senzor laser. Ar trebui să menționez că voi folosi un laser extras dintr-un nivel laser foarte ieftin pe care l-am găsit la clearance-ul pentru ~ 0,50 USD. Ieftin. Obții ceea ce plătești atunci când ai de-a face cu lasere. În acest caz, este un lucru bun. Dacă conectați un laser cu adevărat puternic la acest lucru, veți arde prin senzorul dvs., casa dvs., casa vecinilor, putând incendia senzorul, casa dvs., casa vecinului. Heck, s-ar putea să aveți norocul să vă orbiți intrusul sau să-i tăiați picioarele de la genunchi sau să ardeți părul de pe pisica vecinului etc. Riscurile sunt însă mai mari decât recompensele, așa că mergeți cu laserul tipic cu pointer laser. K?

Pasul 1: Evacuarea camerei, montarea laserului

Nu sunt sigur că trebuie să mă gândesc la modul de separare a plasticului de pe cameră. Este destul de direct. Carcasa camerei are un mare potențial de care nu voi profita imediat. Gaura obiectivului este perfectă pentru montarea unui laser recoltat dintr-un indicator laser, nivel laser sau orice altceva. Există multe surse ieftine de lasere roșii, așa că nu voi intra în asta, dar gaura obiectivului este de unde va trage laserul. Secțiunea albă de sub orificiul obiectivului este un obiectiv transparent în infraroșu pentru senzorul de mișcare infraroșu pasiv al camerei. L-am smuls înainte să-mi dau seama cât de util ar putea fi acest lucru în viitor. (Gândirea la lasere cu infraroșu invizibil … siguranța ochilor ar putea fi o problemă …) Deci, oricum, scoateți camera, asigurându-vă că nu deteriorați carcasa din plastic. Apoi, lipiți laserul la loc. Lipiți câțiva conductori mai lungi pe laser, înfășurați îmbinările de lipit în bandă electrică sau tuburi termocontractabile și apoi alimentați firele prin orificiul prevăzut și în josul gâtului carcasei camerei. De altfel, placa de circuit a camerei în sine este destul de îngrijită. Conectorul ne face să credem că este o conexiune s-video, dar nu. Pinii de pe conector sunt pentru video compozit, audio mono analogic și declanșatorul senzorului de mișcare (oh, și putere și masă). Foarte util, așa că l-am împachetat, l-am etichetat și l-am aruncat în dulap pentru un alt proiect, mai târziu, în viitor, la un moment dat … sincer … ați crede că soția mea își dă ochii peste cap corect? acum? Bine, înapoi pe drumul cel bun. Cum se alimentează laserul? Citiți mai departe.

Pasul 2: Alimentarea laserului și a altor lucruri

Ei bine, singura problemă cu camerele cu fir este că acestea nu au niciun mecanism convenabil pentru a aplica puterea. Din fericire, există un suport detașabil care vine împreună cu modulele camerei fără fir care au o mufă de alimentare, un comutator de alimentare și un LED de alimentare. Dacă deschideți partea inferioară, este destul de ușor să modificați această bază pentru a alimenta laserul. Totuși, problema este că negii de perete care vin cu echipamentul Homesight sunt de 9V și 12V. Deoarece laserul funcționează pe aproximativ 3,3 V (3 x butoane), va trebui să fac ceva pentru a nu arde laserul înainte ca intrusul meu să bată. Deci, cum descreți o sursă de 9VDC ~ 3,3V? Ei bine, folosiți un circuit de reglare a tensiunii, desigur. Făcând un pic de Googling, am găsit un tutorial pe https://www.sparkfun.com/ despre cum să construiți o sursă de alimentare pentru panou. Perfect pentru nevoile mele. L-am adaptat oarecum pentru a reduce componentele, mi-am gravat propriul PCB (tutorialele abundă pe acest subiect) și, VOILA! o sursă de 3.3VDC reglementată.

Pasul 3: Apa … er … Adică, senzorul laser

Cum transformi un senzor de apă într-un senzor laser? Ei bine, tehnologia de bază este aceeași. Este un senzor simplu de „închidere a contactului” prin care senzorul este declanșat când circuitul dintre două contacte este închis. Pentru un senzor de apă, conductivitatea apei închide circuitul dintre cele două sonde și declanșează senzorul. Pentru un senzor laser, trebuie să ne dăm seama cum să închidem contactele cu un fascicul de lumină roșie. Iată unde va trebui să fii cu adevărat atent la imagini. Nu sunt o persoană teribil de descriptivă, așa că lucrați cu mine aici … Figura 1 prezintă un senzor de apă deschisă rupt. De fapt, marea majoritate a senzorilor acestui factor de formă din linia Motorola sunt practic identici cu acest lucru. Diferența este că tehnologia de detectare este populată diferit. Deci, iată ce mișto. Vezi tampoanele senzorului de ușă? Dacă le conectați împreună cu un fir, senzorul se declanșează, le deconectați, acestea se resetează. Vedeți cum este un sistem de tip închidere a contactelor? Deci, cum obții un laser pentru a acoperi acest decalaj? Cu un senzor de lumină. Citiți mai departe și vă voi arăta cum să construiți unul.

Pasul 4: Construirea senzorului laser

Deci, există aceste lucruri ingenioase pe care le-am găsit la Radio Shack numite Photoresistors. Uneori se numesc rezistențe sensibile la lumină (sau LSR). Schimbă rezistența în funcție de cantitatea de lumină pe care o văd. Fotorezistenții diferiți au valori diferite, așadar, dacă nu aveți norocul să folosiți exact aceleași ca mine, v-aș sugera să măsurați rezistența lor ridicată și scăzută. Vă voi spune cum într-o secundă, dar mai întâi lucrurile. Să folosim unul dintre acești tipi pentru a crea un senzor. În primul rând, să găsim un pix. Știi, genul pe care îl furi din camerele de hotel? Genul pe care l-ai folosit pentru scuipat în școala primară? Da, astea. Demontați stiloul și aruncați capacul și cartușul de cerneală. Acest lucru vă lasă cu tubul și micul dop de la capăt. Scoateți ștecherul, deoarece aici se îndreaptă fotorezistorul. Strângeți picioarele fotorezistorului și glisați-l în tub aproximativ 1/2 inch sau cam așa ceva. Îndoiți cablurile fotorezistorului în jurul marginii tubului. Blocați ștecherul la loc, fixând cele două cabluri între partea tubului și ștecher. Felicitări! Tocmai ați făcut un senzor foto. Câteva note … Mai întâi, stiloul nu trebuie să fie negru, dar dacă nu este, atunci înfășurați un pic de bandă electrică în jurul tubului. De fapt, chiar dacă este negru, înfășurați o bandă electrică în jurul tubului. Ideea este că numai lumina care intră de la capătul tubului va ajunge la fotorezistor. Pixurile albe, în special, curg lumina prin părțile laterale ale tubului. Trebuie să oprim acest lucru, deoarece va provoca citiri false mai târziu. De asemenea, aici, dacă aveți un laser prea puternic, vă va arde fotorezistorul. Respectați indicatoarele laser ieftine și veți fi bine. Odată ce acest lucru funcționează fiabil, intenționez să experimentez cu lungimi mai scurte ale tubului. A avea un senzor de 5 "ca senzor nu este teribil de flexibil. Cu unele modificări, aș vrea să-l iau sub 1" și în camera..er … cap laser. Acum, următoarea parte este importantă și sper să vă aveți la îndemână un ohm-metru. Prindeți-vă ohm-metrul și conectați-l la cablurile fotocelulei. Vom face citiri despre rezistența fotorezistorului în întuneric complet și în condiții de iluminare cu laser. În primul rând, întunericul. În loc să puneți degetul peste capătul senzorului (pielea dvs. sângerează de fapt o cantitate nebună de lumină), lipiți-o cu bandă și aruncați-o într-un sertar. Luați-vă citirea de ohmmetru. Ar trebui să fie un număr foarte mare, deci asigurați-vă că contorul dvs. este setat corect. Fotocelula mea a depășit 2, 000, 000 Ohmi în întuneric complet, ceea ce mi-a depășit contorul, așa că tocmai l-am numit 2MOhmi. Scrie pe hartie! Rdark = 2MOhms Apoi, apucați camera laser și străluiți laserul în capătul deschis al senzorului. Luați-vă citirea ca fiind cea mai mică rezistență măsurată. Va fi destul de scăzut, așa că apropiați-vă. Citirea mea a fost de aproximativ 100Ohms. Scrie pe hartie! Rlaser = 100Ohms De ce fac asta? Bună întrebare, dar nu vă pot spune încă, va trebui să citiți pasul următor. Îți dau un indiciu, divizor de tensiune.

Pasul 5: Construirea închiderii contactului

Aici nu sunt teribil de sigur că am făcut acest lucru corect. Tot ce știu este că funcționează și asta trebuie să însemne că matematica mea este cel puțin aproape. Salut comentariile cu privire la această parte, ei bine, într-adevăr, salut comentariile cu privire la orice parte, dar aceasta în special. Vă amintiți placa de circuit de închidere a apei? Ei bine, am decis să folosesc tampoanele senzorului ușii pentru a-mi conecta senzorul. Deci, iată cu ce ne ocupăm: unul dintre tampoane este conectat direct la masă. Celălalt tampon este conectat la pinul 19 de pe PIC în partea slabă a plăcii de pe partea inferioară. Acest pin este un pin digital de intrare / ieșire. Acum, aici sunt un pic confuz, dar nu l-am lăsat să mă oprească. Măsurând tensiunea pe acel tampon, am 0,85V. E ceva mai mic decât mă așteptam. Cu toate acestea, chiar și cu tensiunea mai mică decât cea așteptată, dacă am împământat acel pad, activează declanșatorul. Deci, trebuie doar să concep un circuit care să deschidă și să închidă această conexiune. O sarcină perfectă pentru un tranzistor. Nu știu prea multe despre tranzistoare, altele decât sunt, după cum înțeleg cel mai simplu, un comutator de pornire / oprire controlat electric. Puneți suficientă tensiune pe bază și asta face ca electricitatea să curgă între colector și emițător. Asta e tot ce știu și proiectele sale ca acestea care mă vor ajuta să aflu mai multe. Acum, am putea conecta senzorul fotosensibil la tranzistor, dar nu am obține efectul pe care îl dorim, rezistențele limitează curentul, nu tensiunea. Vrem stări de pornire și oprire, alb-negru, nu nuanțe de gri și vrem să-l controlăm cu tensiune. Pentru fotorezistoare, un circuit tipic „pornit când este întunecat” folosește ceea ce se numește divizor de tensiune. Folosește două rezistențe în serie (unul dintre ele fiind fotorezistorul), iar sarcina circuitului, o lumină în majoritatea cazurilor, este conectată la punctul dintre rezistențe. Tensiunea în acel moment este o fracțiune din tensiunea inițială bazată pe proporția R1 / R2. Simplu, nu? Nu cred. Încă nu-mi pot întoarce capul de ce funcționează acest lucru, dar da. Oricum, baza tranzistorului este conectată la punctul dintre rezistențe. Am aflat acest lucru (și multe alte lucruri) pe site-ul Societății Roboților, în special https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Verifică. Lucruri bune. Nu doar pentru lucrurile cu roboți, ceea ce este excelent, ci pentru multe lucruri electrice, mecanice și software. Deci, aruncați o privire asupra schemei mele și încercați să nu râdeți. Învăț, bine? Trebuie să alimentez circuitul senzorului de la o sursă de alimentare mai degrabă decât de la placa senzorului ușii, deoarece pur și simplu nu există suficientă tensiune / curent pe acel tampon pentru a declanșa tranzistorul. Am încercat, oh, am încercat și nu am reușit să funcționeze. Deci, VCC și GND sunt conectate la bornele bateriei din interiorul modulului senzorului de apă. SIG este conectat la unul dintre tampoanele senzorului ușii. Asigurați-vă că îl conectați la cel care merge la PIC, nu la cel care merge la GND. Pentru a afla ce rezistor aveți nevoie pentru R2, apucați hârtia pe care ați scris Rdark și Rlaser în ultimul pas. Faceți acest calcul: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), apoi alegeți cel mai apropiat rezistor pe care îl aveți la acea valoare. Condensatorul de la C1 este opțional. L-am adăugat la tabloul meu în caz că doream să reglez timpul de reacție al declanșatorului. Acest condensator va determina declanșarea ușoară a declanșatorului. Acest lucru este atât bun, cât și rău. Bine este că vă protejează de alarmele false atunci când, să zicem, gunoiul vine și creează vibrații în aer și sol, care ar putea să vă alinieze laserul pentru o fracțiune de secundă. Condensatorul va împiedica declanșarea senzorului. Rău este că, dacă utilizați un condensator prea mare, intrusul dvs. ar putea efectiv să treacă direct prin senzor fără a-l opri. Am constatat că un condensator 1uF a funcționat destul de bine. Aș mai putea trece prin senzor cu un creion fără să-l declanșez, dar mă îndoiesc că orice intrus ar putea chiar dacă ar fi conștient de laser (ar păși peste el. DOH!) Deci, aruncați o privire la placa mea de circuit, ars până la o claritate și picurând de flux din toate iterațiile de … pe placa de funcționare funcționează, pe placa de circuit nu, înainte și înapoi, înainte și înapoi. În cele din urmă funcționează. In cele din urma. Din nou, încearcă să nu râzi, dar dacă o faci, înțeleg. Voi râde despre asta cândva … când durerea psihologică începe să se estompeze. Am pregătit pentru a-mi proteja cookie-urile Girl Scout de soția și fiicele mele. Da, sunt menti subțiri … așa cum trebuie chiar să întrebi …;-) Actualizare: Din anumite motive, primul circuit nu funcționează în mod fiabil. Testez un al doilea circuit care folosește un releu de 3V. O imagine a circuitului a fost încărcată, așa că verificați-o. Nu l-am construit încă, așa că stați la curent pentru a vedea ce se întâmplă. Mai multe despre modul în care l-am configurat în secțiunea următoare.

Pasul 6: Configurarea acestuia

Bine, asta așteptați toți. Cu excepția ta, te-am văzut sărind până la capăt.

Există două moduri în care puteți conecta acest lucru. Laser și senzor pe aceeași parte sau laser pe o parte și senzor pe cealaltă. Oricum funcționează. Să vorbim despre avantajele și dezavantajele fiecărei abordări. Laser și senzor pe aceeași parte: Pro: Camera laser și senzorul laser pot fi alimentate de la aceeași sursă. Pur și simplu puneți ambele lângă o priză și sunteți bine să plecați. Comutatorul de pornire al laserului poate opri și senzorul. Grozav. Acest lucru vă permite să faceți lucruri avansate, cum ar fi utilizarea unui modul de alimentare pentru a porni senzorul laser numai dacă una dintre camerele wireless vede mișcare cu senzorul său infraroșu. Fiind un intrus, cum ți-ar plăcea să mergi până la o casă doar pentru a vedea un sistem de detectare cu laser care se înarmează pe măsură ce te apropii. Prea tare. Contra: Aveți nevoie de o oglindă pentru a sări cu laserul înapoi la senzor. Nu este mare lucru, dar mecanica unui astfel de lucru este cam dificilă. De asemenea, oglinda poate și probabil va distorsiona fasciculul laser. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea oglinzilor sunt reflectorizante din spate, ceea ce înseamnă că laserul trebuie să treacă printr-un strat de sticlă înainte de a fi reflectat. De asemenea, ca o chestiune mai practică, oglinda se poate murdări. Folosesc o oglindă pe care am „împrumutat-o” de la soția mea și se pare că este bine până acum. Probabil îl voi înlocui cu ceva mai puțin probabil să mă pună în necazuri. Laser și senzor pe părțile opuse: Pro: Nu există oglinzi de care să vă faceți griji, distanță mai mică parcursă pentru laser. Contra: Aveți nevoie de o sursă de alimentare pe ambele părți. Ați putea alimenta modulul senzorului cu bateriile AAA așa cum a fost proiectat, dar nu am testat / calculat extragerea actuală a modificărilor mele, astfel încât să poată trece prin baterii ca o nebunie. În software-ul Motorola Homesight, modulul de apă este descoperit și funcționează conform așteptărilor. În acest caz, modulul afișează „Uscat” când este normal și „Umed” când laserul a fost întrerupt. Dulce!