חיישן קרן שבירת לייזר Xanboo/Home: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

אני רוצה חיישן קרן לייזר בסגנון הוליוודי לשחק איתו. הבעיה היא שיש לי ערימה של מצלמות וחיישן של Motorola Homesight, אבל לאף אחת מהן אין לייזרים! פרויקט זה מתעד את הניסיונות, הכישלונות וההצלחות שלי בבניית חיישן לייזר מחלקי חילוף שלא התכוונתי להשתמש בהם בעת קבלת תוכנת מוטורולה הומסייט לזהות את החיישן הביתי. מוצרי אבטחת הבית לצרכן של מוטורולה Homesight הם גרסה מותגת מחדש של מוצרי Xanboo. הם כמעט זהים.

אני אנקה את המצלמה ואשתמש במארז הפלסטיק כדי להתקין את הלייזר. מכיוון שאני אהרוס את המצלמה, החלטתי להשתמש באחת המצלמות "החוטיות". המצלמות האלחוטיות עדיין שימושיות בשבילי, אז העמדתי אותן מחוץ לגבולות הפרויקטים שלי … לעת עתה. חיישן המים ישמש כממשק מגע/ללא מגע למערכת Homesight. השתמשתי בחיישן מים ולא בדלת או בחיישן טמפרטורה מכיוון שבאמת לא אאבד דבר אם אטגן אותו במהלך הניסוי שלי. אני עדיין מוצא את חיישני הדלת וחום הטמפרטורה שימושיים. האתגר הוא לבנות מעגל קטן שיכול לפתוח או לסגור את מגעי החיישן בהתבסס על נוכחות/היעדר אור הלייזר ולסחוט את המעגל הזה לתוך תא הסוללות של המים … כלומר … חיישן לייזר. אני צריך לציין שאני אשתמש בלייזר שנקרע מרמת לייזר ממש זולה שמצאתי באישור במחיר של $ 0.50. זוֹל. אתה מקבל את מה שאתה משלם עבור כאשר אתה מתמודד עם לייזרים. במקרה זה, זה דבר טוב. אם תחבר לייזר חזק מאוד לזה, אתה תשרף דרך החיישן שלך, הבית שלך, בית השכנים שלך, ועלול להצית את החיישן שלך, הבית שלך, הבית של השכן שלך. לעזאזל, יתכן ויתמזל מזלך לעוור את הפולש שלך או לחתוך את רגליו בברך, או לשרוף את השיער מהחתול של השכן וכו '. הסיכונים עולים אף יותר על התמורה, אז פשוט לך עם הלייזר הטיפוסי שלך בסגנון לייזר. K?

שלב 1: חסימת המצלמה, הרכבת הלייזר

לא בטוח שאני צריך ללמוד כיצד לפרק את הפלסטיק במצלמה. זה די ישר קדימה. למארז המצלמות יש פוטנציאל רב שאני לא מנצל אותו מיד. חור העדשה מושלם להתקנת לייזר שנצבר ממצביע לייזר, רמת לייזר או כל לייזר. יש הרבה מקורות זולים ללייזרים אדומים, אז לא אכנס לזה, אבל חור העדשה הזה הוא המקום שממנו הלייזר יורה. החלק הלבן שמתחת לחור העדשה הוא עדשה שקופה אינפרא אדומה עבור חיישן התנועה האינפרא אדום הפסיבי של המצלמה. קרעתי אותו לפני שהבנתי כמה שימושי זה יכול להיות בעתיד. (חשיבה של לייזרים אינפרא אדום בלתי נראים … בטיחות העין עלולה להיות בעיה …) אז בכל מקרה, הוצא את המצלמה, הקפד שלא לפגוע במארז הפלסטיק. לאחר מכן, הדבק חם את הלייזר במקומו. הלחמה מוליכה ארוכה יותר על הלייזר, עטפו את מפרקי ההלחמה בקלטת חשמל או בצינורות כיווץ, ולאחר מכן הניחו את החוטים דרך החור המסופק ומטה בצוואר מארז המצלמה. אגב, מעגל המצלמות עצמו די מסודר. המחבר גורם לחשוב שזה חיבור s-video, אבל זה לא. הפינים במחבר מיועדים לווידאו המורכב, אודיו מונו אנלוגי ומפעיל חיישן התנועה (אה, וגם כוח ואדמה). מאוד שימושי, אז תיקתי אותו, תייגתי אותו וזרקתי אותו לארון לפרויקט אחר, בהמשך, בעתיד, בשלב כלשהו … כנה … הייתם מאמינים שאשתי מגלגלת את עיניה אלי נכון עַכשָׁיו? בסדר, חזרה למסלול. כיצד להפעיל את הלייזר? תמשיך לקרוא.

שלב 2: הפעלת הלייזר והחומרים האחרים

ובכן, הבעיה היחידה במצלמות החוטיות היא שאין להן מנגנון נוח להפעלת כוח. למרבה המזל, יש מעמד ניתוק המגיע עם מודולי המצלמה האלחוטית הכוללים שקע חשמל, מתג הפעלה ונורית חשמל. אם אתה פותח את החלק התחתון, זה די קל לשנות את הבסיס הזה כדי להפעיל את הלייזר. עם זאת, הבעיה היא שיבלות הקיר המצורפות עם ציוד Homesight הן 9V ו- 12V. מכיוון שהלייזר פועל על 3.3V בערך (3 תאי כפתורים), אצטרך לעשות משהו בנידון שמא אשרוף את הלייזר לפני שהפולש שלי ידפוק. אז איך אפשר להוריד מקור 9VDC כדי ~ 3.3V? ובכן, אתה משתמש במעגל ויסות מתח, כמובן. עשיתי קצת חיפוש בגוגל ומצאתי הדרכה ב https://www.sparkfun.com/ כיצד לבנות ספק כוח לוח. מושלם לצרכים שלי. התאמתי אותו במידה מסוימת כדי לצמצם את הרכיבים, חרטתי PCB משלי (הדרכות בשפע בנושא זה) ו- VOILA! מקור 3.3VDC מוסדר.

שלב 3: המים… אה… כלומר, חיישן הלייזר

איך הופכים חיישן מים לחיישן לייזר? ובכן, הטכנולוגיה הבסיסית זהה. זהו חיישן "סגירת מגע" פשוט שבו החיישן מופעל כאשר המעגל בין שני אנשי קשר נסגר. עבור חיישן מים, מוליכות המים סוגרת את המעגל בין שני הגששים ומפעילה את החיישן. עבור חיישן לייזר, עלינו להבין כיצד לסגור את המגעים בעזרת קרן אור אדומה. כאן תצטרך לשים לב לתמונות. אני לא אדם מתאר במיוחד, אז תעבוד איתי כאן … איור 1 מציג חיישן מים פתוח. למעשה, הרוב הגדול של החיישנים של גורם צורה זה בקו מוטורולה זהים למעשה לזה. ההבדל הוא שטכנולוגיית החישה מאוכלסת באופן שונה. אז, הנה הדבר המגניב. רואים את כריות חיישן הדלתות האלה? אם אתה מחבר אותם יחד עם חוט, החיישן מפעיל, אתה מנתק אותם, הם מתאפסים. רואים איך זו מערכת מסוג סגירת אנשי קשר? אז איך משיגים לייזר כדי לגשר על הפער הזה? עם חיישן אור. המשך לקרוא, ואני אראה לך כיצד לבנות אחד.

שלב 4: בניית חיישן הלייזר

אז, יש דברים מגניבים אלה שמצאתי ברדיו שאק שנקרא פוטורסיסטורים. לפעמים הם נקראים נגדים רגישים לאור (או LSR). הם משנים את ההתנגדות על סמך כמות האור שהם רואים. למערכי פוטורסוריסטים שונים יש ערכים שונים, כך שאם אם יש לך מזל שאתה משתמש באותם ערכים בדיוק כמוני, הייתי מציע לך למדוד את ההתנגדות הגבוהה והנמוכה שלהם. אני אגיד לך איך בשנייה, אבל דברים ראשונים קודם כל. בואו נשתמש באחד מהחבר'ה האלה כדי ליצור חיישן. ראשית, מצא עט כדורי. אתה יודע, מהסוג שאתה גונב מחדרי מלון? מהסוג שהשתמשת בו לירוק יריות בבית הספר היסודי? כן, אלה. פרק את העט וזרק את המכסה ומחסנית הדיו. זה משאיר אותך עם הצינור והתקע הקטן בסוף. הוצא את התקע מכיוון שכאן פוטורזיסטור הולך. ישר את רגלי הפוטורזיסטור והחלק אותו לתוך הצינור בערך 1/2 אינץ 'בערך. כופפו את מוליכי הפוטורזיסטור סביב קצה הצינור. תקע את התקע בחזרה למקומו, הצמד את שני המובילים בין צינור הצינור לתקע. עשית רק חיישן צילום. כמה הערות … ראשית, העט לא צריך להיות שחור, אבל אם הוא לא, אז סובב מעט סרט דבק סביב הצינור. למעשה, גם אם הוא שחור, לסובב סרט קלטת חשמלי מסביב לצינור. הרעיון הוא שרק אור שנכנס מקצה הצינור יגיע לפוטוריסטור. עטים לבנים, במיוחד, מדממים אור דרך צינורות הצינור. אני חייב לעצור את זה כי זה יגרום לקריאות שווא בהמשך. כמו כן, זה המקום שאם יש לך לייזר חזק מדי, הוא ישרוף את הפוטורסיסטור שלך. היצמד לצבעי לייזר זולים ויהיה בסדר. ברגע שהדבר הזה עובד בצורה אמינה, אני מתכנן להתנסות באורכי צינור קצרים יותר. החזקת צינור בגודל 5 אינץ 'כחיישן אינה גמישה במיוחד. עם כמה שינויים, הייתי רוצה להוריד אותו מתחת ל -1 ובמצלמה..א … ראש לייזר. עכשיו, החלק הבא הזה חשוב ואני מקווה שאתה יש לך מכשיר אוהם נוח. אחז במד אוהם שלך וחיבר אותו למובילים של התא. אנו הולכים לקרוא את ההתנגדות של הפוטורזיסטור בחושך מוחלט ובתנאי תאורה בלייזר. ראשית, חושך. במקום לשים את האצבע על קצה החיישן (העור שלך למעשה מדמם כמות מטורפת של אור), הקלט אותו והזרק אותו למגירה. קח את קריאת מד אוהם שלך. זה צריך להיות מספר גבוה מאוד, אז וודא שהמד שלך מוגדר כראוי. תא הצילום שלי עלה על 2, 000, 000 אוהם בחושך מוחלט, שהעלה את המונה שלי, אז פשוט קראתי לזה 2MOhms. תרשום את זה! Rdark = 2MOhms לאחר מכן, קח את מצלמת הלייזר שלך והבהב את הלייזר בקצה הפתוח של החיישן. קח את הקריאה שלך כתנגודת ההתנגדות הנמוכה ביותר. זה יהיה די נמוך, אז פשוט תתקרב. הקריאה שלי הייתה בסביבות 100 אוהם. תרשום את זה! Rlaser = 100Ohms למה אני עושה את זה? שאלה טובה, אבל אני לא יכול להגיד לך עדיין, תצטרך לקרוא את השלב הבא. אני אתן לך רמז, מחלק מתח.

שלב 5: בניית סגירת המגע

כאן אני לא ממש בטוח שעשיתי את זה נכון. כל מה שאני יודע זה שזה עובד וזה חייב להיות אומר שהמתמטיקה שלי לפחות קרובה. אני מברך על הערות על חלק זה, ובכן באמת אני מברך על הערות מכל חלק, אבל זה במיוחד. זכור את מעגל סגירת המים? ובכן, החלטתי להשתמש בכריות חיישן הדלתות לחיבור החיישן שלי. אז הנה מה שאנחנו מתמודדים איתו: אחת הרפידות מחוברת ישירות לקרקע. הרפידה השנייה מחוברת לסיכה 19 ב- PIC למטה בחלק הצנום של הלוח בצד התחתון. סיכה זו היא סיכת כניסה/פלט דיגיטלית. עכשיו כאן אני קצת מבולבל, אבל לא נתתי לזה לעצור אותי. כאשר אני מודד את המתח על המשטח הזה, אני מקבל 0.85V. זה קצת יותר נמוך ממה שציפיתי. עם זאת, גם עם המתח הנמוך מהצפוי, אם ארקע את המשטח הזה, הוא יפעיל את ההדק. אז אני רק צריך לתכנן מעגל שיפתח ויסגור את החיבור הזה. משימה מושלמת עבור טרנזיסטור. אינני יודע הרבה על טרנזיסטורים מלבד היותם, להבנתי הפשוט ביותר, מתג הפעלה/כיבוי הנשלט על ידי חשמל. אתה שם מספיק מתח על הבסיס וזה גורם לזרימת חשמל בין הקולט לפולט. זה כל מה שאני יודע, והפרויקטים שלו כמו אלה שיעזרו לי ללמוד עוד. עכשיו, אנחנו יכולים פשוט לחבר את החיישן לפוטנציאל לטרנזיסטור, אבל לא נקבל את האפקט שאליו אנחנו הולכים, נגדים מגבילים את הזרם, לא את המתח. אנחנו רוצים מדינות לסירוגין, שחור ולבן, לא גווני אפור ואנחנו רוצים לשלוט בזה במתח. עבור פוטורסוריסטים, מעגל אופייני של "כשחושך" משתמש במה שנקרא מחלק מתח. הוא משתמש בשני נגדים בסדרה (אחד מהם הוא הפוטורזיסטור) והעומס של המעגל, אור ברוב המקרים, מחובר לנקודה שבין הנגדים. המתח בנקודה זו הוא חלק מהמתח המקורי המבוסס על היחס של R1/R2. פשוט, נכון? אני לא חושב שכן. אני עדיין לא מצליח להסיר את הראש למה זה בכלל עובד, אבל זה כן. בכל מקרה, בסיס הטרנזיסטור מחובר לנקודה שבין הנגדים. למדתי את זה (ועוד הרבה דברים אחרים) באתר Society of Robots, במיוחד https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. תבדוק את זה. דברים טובים. לא רק לדברים רובוטיים, וזה מצוין, אלא להרבה דברים חשמליים, מכניים ורכים. אז, תסתכל על הסכימה שלי ונסה לא לצחוק. אני לומד, בסדר? אני חייב להפעיל את מעגל החיישנים מאספקת חשמל ולא רק ממשטח חיישן הדלת כי פשוט אין מספיק מתח/זרם בכרית כדי להפעיל את הטרנזיסטור. ניסיתי, הו, ניסיתי ולא הצלחתי לגרום לזה לעבוד. אז, VCC ו- GND מחוברים למסופי הסוללות בתוך מודול חיישן המים. SIG מחובר לאחת מרפידות חיישן הדלת. הקפד לחבר אותו לזה שעובר ל- PIC, לא לזה שעובר ל- GND. כדי להבין איזה נגד אתה צריך עבור R2, תפס את הנייר שכתבת עליו Rdark ו- Rlaser בשלב האחרון. בצע את החישוב הזה: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), ולאחר מכן בחר את הנגד הקרוב ביותר שיש לך לערך זה. הקבל ב- C1 הוא אופציונלי. הוספתי אותו ללוח שלי למקרה שארצה להתאים את זמן התגובה של ההדק. קבל זה יגרום לעיכוב קל של ההדק. זה טוב וגם רע. הטוב הוא שהוא מגן עליך מפני אזעקות שווא כאשר, נניח, איש הזבל מגיע ויוצר רעידות באוויר ובקרקע שעלולות ליישר לא נכון את הלייזר שלך לשבריר שנייה. הקבל ימנע את החיישן מעד. הדבר הרע הוא שאם אתה משתמש בקבל גדול מדי, הפולש שלך יכול למעשה לרוץ דרך החיישן שלך מבלי לכבות אותו. גיליתי שקבל 1uF עובד די טוב. אני עדיין יכול לעבור דרך החיישן עם עיפרון מבלי להפעיל אותו, אבל אני בספק אם כל פורץ יכול אפילו אם הוא היה מודע ללייזר (הם היו פשוט עולים עליו. DOH!) אז, תסתכל על לוח המעגלים שלי, נשרף עד חדות ונוטף שטף מכל האיטרציות של … על לוח הלחם זה עובד, על הלוח זה לא, הלוך ושוב, הלוך ושוב. סוף סוף זה עובד. סוף כל סוף. שוב, נסה לא לצחוק, אבל אם כן, אני מבין. אני אצחק על זה מתישהו … כשהכאב הפסיכולוגי יתחיל להיעלם. בכל מקרה, זה עובד. הגדרתי אותו כדי להגן על עוגיות הצופים שלי מאשתי ובנותיי. כן, הם מנטות דקות … כמו שאתה אפילו צריך לשאול …;-) עדכון: משום מה המעגל הראשון לא עובד בצורה אמינה. אני בודק מעגל שני המשתמש בממסר 3V. הועלתה תמונה של המעגל, אז בדוק זאת. עדיין לא בניתי אותו, אז המשך לעקוב ולראות מה קורה. למידע נוסף על ההתקנה בפרק הבא.

שלב 6: הגדרת אותו

אוקיי, לזה כולכם חיכיתם. חוץ ממך, ראיתי אותך מדלג עד הסוף.

ישנן שתי דרכים לחבר זאת. לייזר וחיישן באותו צד, או לייזר בצד אחד וחיישן בצד השני. כך או כך עובד. בואו נדבר על היתרונות והחסרונות של כל גישה. לייזר וחיישן באותו צד: יתרונות: ניתן להפעיל את אותו אספקת מצלמת לייזר וחיישן לייזר. כל שעליך לעשות הוא לשים את שניהם ליד שקע ואתה מוכן ללכת. מתג ההפעלה בלייזר יכול לכבות גם את החיישן. נֶחְמָד. זה מאפשר לך לעשות דברים מתקדמים כמו שימוש במודול כוח להפעלת חיישן הלייזר רק אם אחת המצלמות האלחוטיות רואה תנועה עם חיישן האינפרא אדום שלה. בהיותך פולש, איך היית רוצה לעלות לבית רק כדי לראות מערכת זיהוי לייזר מתחמשת כשאתה מתקרב. מגניב מדי. חסרונות: אתה צריך מראה כדי להקפיץ את הלייזר בחיישן. לא נורא, אבל המכניקה של דבר כזה קצת מסובכת. כמו כן, המראה יכולה, וכנראה גם, לעוות את קרן הלייזר. הסיבה לכך היא שרוב המראות מחזירות אור אחורי, כלומר הלייזר צריך לעבור בשכבת זכוכית לפני שהוא מוחזר. כמו כן, כעניין מעשי יותר, המראה עלולה להתלכלך. אני משתמש במראה ש"שאלתי "מאשתי ונראה שזה בסדר עד כה. סביר להניח שאחליף אותו במשהו פחות סביר שיכניס אותי לצרות. לייזר וחיישן בצדדים מנוגדים: יתרונות: אין מראות לדאגה, פחות מרחק נסיעה ללייזר. חסרונות: צריך ספק כוח משני הצדדים. אתה יכול להפעיל את מודול החיישן באמצעות סוללות AAA כפי שתוכנן, אך לא בדקתי/חישבתי את הגרף הנוכחי של השינויים שלי כך שהוא עלול לעבור סוללות כמו מטורף. בתוכנת Motorola Homesight מודול המים מתגלה ועובד כצפוי. במקרה זה, המודול מציג "יבש" כרגיל, ו"רטוב "כאשר הלייזר הופסק. מתוק!