Xanboo/Homesite Lazer Kırılma Işını Sensörü: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Oynamak için Hollywood tarzı bir lazer ışını sensörü istiyorum. Sorun şu ki, bir sürü Motorola Homesight kameram ve sensörüm var ama hiçbirinde lazer yok! Bu proje, Motorola Homesight yazılımının ev yapımı sensörü tanımasını sağlarken kullanmayacağım yedek parçalardan bir lazer sensör oluşturma konusundaki denemelerimi, başarısızlıklarımı ve başarılarımı belgeliyor. Motorola Homesight tüketici ev güvenlik ürünleri, Xanboo ürünlerinin yeniden markalanmış bir versiyonudur. Neredeyse aynılar.

Lazeri monte etmek için kameranın içini boşaltacağım ve plastik muhafazayı kullanacağım. Kamerayı yok edeceğim için "kablolu" kameralardan birini kullanmaya karar verdim. Kablosuz kameralar benim için hala oldukça kullanışlı, bu yüzden projelerim için onları sınırladım… şimdilik. Su sensörü, Homesight sisteminde temaslı/temassız arabirim olarak kullanılacaktır. Kapı veya sıcaklık sensörü yerine su sensörü kullandım çünkü denemem sırasında kızartırsam hiçbir şey kaybetmem. Hala kapı ve sıcaklık sensörlerini faydalı buluyorum. Buradaki zorluk, lazer ışığının varlığına/yokluğuna bağlı olarak sensörün kontaklarını açıp kapatabilen ve bu devreyi suyun pil bölmesine sıkıştırabilen küçük bir devre oluşturmaktır… yani… yani, lazer sensörü. Şunu belirtmeliyim ki, gerçekten ucuz bir lazer seviyesinden sökülmüş bir lazeri ~0,50$'a netlikte bulduğum bir lazer kullanacağım. Ucuz. Lazerlerle uğraşırken ödediğinizin karşılığını alıyorsunuz. Bu durumda, bu iyi bir şey. Buna gerçekten güçlü bir lazer bağlarsanız, sensörünüzü, evinizi, komşunuzun evini yakar, potansiyel olarak sensörünüzü, evinizi, komşunuzun evini ateşe verirsiniz. Heck, davetsiz misafirinizi kör edecek veya bacaklarını dizinden kesecek veya komşunun kedisinin tüylerini yakacak kadar şanslı olabilirsiniz. Yine de riskler ödüllerinden daha ağır basar, bu yüzden tipik lazer işaretçi tarzı lazerinizi kullanın. K?

Adım 1: Kameranın İçini Çıkarma, Lazeri Monte Etme

Plastikleri kamerada nasıl ayıracağıma girmem gerektiğinden emin değilim. Oldukça düz ileri. Kamera kasasının, hemen faydalanamayacağım çok fazla potansiyeli var. Lens deliği, bir lazer işaretçisinden, lazer seviyesinden veya lazerden toplanan bir lazeri monte etmek için mükemmeldir. Birçok ucuz kırmızı lazer kaynağı var, bu yüzden buna girmeyeceğim, ancak bu mercek deliği lazerin ateş edeceği yer. Mercek deliğinin altındaki beyaz bölüm, kameranın pasif kızılötesi hareket sensörü için kızılötesi şeffaf bir mercektir. Bunun gelecekte ne kadar yararlı olabileceğini anlamadan önce onu söktüm. (Görünmez kızılötesi lazerleri düşünmek… göz güvenliği bir sorun olabilir…) Her neyse, plastik kasaya zarar vermemeye dikkat ederek kamerayı çıkarın. Ardından lazeri yerine sıcak tutkalla yapıştırın. Lazere biraz daha uzun lehim yapın, lehim bağlantılarını elektrik bandına veya ısıyla daralan boruya sarın ve ardından kabloları sağlanan delikten ve kamera kasasının boynundan aşağı doğru besleyin. Bu arada, kamera devre kartının kendisi oldukça temiz. Konektör, bir s-video bağlantısı olduğunu düşündürüyor, ancak değil. Konektör üzerindeki pimler, kompozit video, analog mono ses ve hareket sensörü tetikleyicisi içindir (oh ve güç ve toprak da). Çok faydalı, bu yüzden onu paketledim, etiketledim ve daha sonra, gelecekte, bir noktada başka bir proje için dolaba attım… dürüst olmak gerekirse… karımın gözlerini bana çevirdiğine inanır mısınız? şimdi? Tamam, yola dön. Lazere nasıl güç verilir? Okumaya devam etmek.

2. Adım: Lazere ve Diğer Şeylere Güç Verme

Kablolu kameralarla ilgili tek sorun, güç uygulamak için uygun bir mekanizmaya sahip olmamalarıdır. Neyse ki, bir güç jakı, bir güç anahtarı ve bir güç LED'i olan kablosuz kamera modülleri ile birlikte gelen çıkarılabilir bir stand var. Alt kısmı yırtarak açarsanız, lazeri çalıştırmak için bu tabanı değiştirmek oldukça kolaydır. Ancak sorun, Homesight ekipmanıyla birlikte gelen duvar siğillerinin 9V ve 12V olmasıdır. Lazer kabaca 3,3V (3 x düğme hücre) ile çalıştığından, davetsiz misafirim bir vuruş gelmeden lazeri yakmamak için bu konuda bir şeyler yapmam gerekecek. ~3.3V? Elbette bir Voltaj Regülatörü devresi kullanıyorsunuz. Biraz Googling yaparak, https://www.sparkfun.com/ adresinde bir breadboard güç kaynağının nasıl oluşturulacağına dair bir eğitim buldum. İhtiyaçlarım için mükemmel. Bileşenleri azaltmak için biraz uyarladım, kendi PCB'mi kazıdım (bu konuyla ilgili öğreticiler boldur) ve VOILA! düzenlenmiş bir 3.3VDC kaynağı.

Adım 3: Su… er… Yani, Lazer Sensörü

Su sensörünü lazer sensörüne nasıl dönüştürürsünüz? Eh, temel teknoloji aynı. İki kontak arasındaki devre kapatıldığında sensörün tetiklendiği basit bir "kontak kapatma" sensörüdür. Bir su sensörü için, suyun iletkenliği iki prob arasındaki devreyi kapatır ve sensörü tetikler. Bir lazer sensörü için, kontakları bir kırmızı ışık ışını ile nasıl kapatacağımızı bulmalıyız. Resimlere gerçekten dikkat etmeniz gereken yer burası. Ben çok açıklayıcı bir insan değilim, bu yüzden burada benimle çalışın… Şekil 1, yırtık bir açık su sensörünü gösteriyor. Aslında Motorola serisindeki bu form faktörünün sensörlerinin büyük çoğunluğu hemen hemen aynıdır. Aradaki fark, algılama teknolojisinin farklı şekilde doldurulmasıdır. İşte harika bir şey. Şu kapı sensör pedlerini görüyor musun? Bunları bir kablo ile birbirine bağlarsanız, sensör tetiklenir, bağlantısını kesersiniz, sıfırlanırlar. Nasıl bir kontak kapatma sistemi olduğunu gördünüz mü? Peki, bu boşluğu kapatmak için bir lazeri nasıl elde edersiniz? Bir ışık sensörü ile. Okumaya devam edin, size nasıl bir tane inşa edeceğinizi göstereceğim.

Adım 4: Lazer Sensörünü Oluşturma

Radio Shack'te bulduğum Fotodirençler adında güzel şeyler var. Bazen Işığa Duyarlı Dirençler (veya LSR) olarak adlandırılırlar. Gördükleri ışık miktarına göre direnci değiştirirler. Farklı fotodirençlerin farklı değerleri vardır, bu yüzden benimle aynı olanları kullanacak kadar şanslı değilseniz, yüksek ve düşük dirençlerini ölçmenizi öneririm. Nasıl olduğunu birazdan anlatacağım, ama önce ilk şeyler. Bu adamlardan birini sensör yapmak için kullanalım. Önce bir tükenmez kalem bulun. Bilirsin, otel odalarından çaldığın türden? İlkokulda tükürmek için kullandığın türden mi? Evet, bunlar. Kalemi sökün ve kapağı ve mürekkep kartuşunu atın. Bu sizi tüp ve sonunda küçük fiş ile bırakır. Fişi çıkarın, çünkü fotodirencin gittiği yer burasıdır. Fotodirencin bacaklarını düzeltin ve yaklaşık 1/2 inç kadar tüpün içine kaydırın. Fotorezistörün uçlarını tüpün kenarı etrafında bükün. Tapayı tekrar yerine sıkıştırın, iki ucu tüpün kenarı ile tapa arasına sabitleyin. Tebrikler! Az önce bir fotosensör yaptınız. Birkaç not… İlk olarak, kalemin siyah olması gerekmez, ancak değilse, tüpün etrafına biraz elektrik bandı sarın. Aslında, siyah olsa bile, borunun etrafına bir miktar elektrik bandı sarın. Buradaki fikir, yalnızca tüpün ucundan gelen ışığın fotodirenze ulaşmasıdır. Özellikle beyaz kalemler, tüpün kenarlarından ışık sızdırır. Buna bir son vermeliyim çünkü daha sonra yanlış okumalara neden olur. Ayrıca, çok güçlü bir lazeriniz varsa, fotorezistörünüzü yakacağı yer burasıdır. Ucuz lazer işaretçilere bağlı kalın ve iyi olacaksınız. Bu şey güvenilir bir şekilde çalıştığında, daha kısa boru uzunluklarıyla denemeler yapmayı planlıyorum. Sensör olarak 5 inçlik bir tüpe sahip olmak çok esnek değil. Biraz ince ayar yaparak onu 1 inç'in altına ve kameraya yerleştirmek istiyorum..er…lazer kafası. Şimdi, bu sonraki kısım önemli ve umarım siz elinizin altında bir ohm-metre bulundurun. Ohm-metrenizi alın ve fotoselin uçlarına bağlayın. Tam karanlıkta ve lazerle aydınlatılmış koşullarda fotorezistörün direncini okuyacağız. Birincisi, karanlık. Parmağınızı sensörün ucunun üzerine koymak yerine (cildiniz gerçekten çok fazla ışık sızdırıyor), bantlayın ve bir çekmeceye atın. Ohm-metre okumanızı yapın. Çok yüksek bir sayı olmalıdır, bu nedenle ölçüm cihazınızın doğru ayarlandığından emin olun. Fotoselim tam karanlıkta 2.000.000 Ohm'u aştı, bu da sayacımı aştı, bu yüzden ona 2MOhms adını verdim. Bir yere yaz! Rdark = 2MOhmsSonra, lazer kameranızı alın ve lazeri sensörün açık ucuna doğru parlatın. Okumanızı ölçülen en düşük direnç olarak alın. Oldukça alçak olacak, o yüzden yaklaşın. Benim okumam 100Ohm civarındaydı. Bir yere yaz! Rlaser = 100OhmsBunu neden yapıyorum? Güzel soru, ama henüz söyleyemem, bir sonraki adımı okuman gerekecek. Sana bir ipucu vereceğim, voltaj bölücü.

Adım 5: Temas Kapatma Oluşturma

Bunu doğru yaptığımdan pek emin olamadığım yer burası. Tek bildiğim işe yaradığı ve bu da matematiğimin en azından yakın olduğu anlamına geliyor. Bu kısımla ilgili yorumları memnuniyetle karşılıyorum, gerçekten herhangi bir kısımla ilgili yorumları memnuniyetle karşılıyorum, ama özellikle bu kısım. Su kapatma devre kartını hatırlıyor musunuz? Sensörümü bağlamak için kapı sensör pedlerini kullanmaya karar verdim. İşte uğraştığımız şey: Pedlerden biri doğrudan toprağa bağlı. Diğer ped, alt taraftaki kartın ince kısmındaki PIC üzerindeki pim 19'a bağlanır. Bu pin bir dijital giriş/çıkış pinidir. Şimdi burada biraz kafam karıştı ama bunun beni durdurmasına izin vermedim. O peddeki voltajı ölçerek 0,85V alıyorum. Bu beklediğimden biraz daha düşük. Ancak, beklenenden daha düşük voltajla bile, o pedi topraklarsam tetiği etkinleştirir. Bu yüzden, bu bağlantıyı açıp kapatacak bir devre tasarlamam gerekiyor. Bir transistör için mükemmel bir görev. Transistörler hakkında, en basit anlayışıma göre, elektrikle kontrol edilen bir açma/kapama anahtarı dışında pek bir şey bilmiyorum. Tabana yeterince voltaj koyarsınız ve bu, toplayıcı ile emitör arasında elektrik akışına neden olur. Tek bildiğim bu ve bunun gibi projeleri daha fazlasını öğrenmeme yardımcı olacak. Şimdi, fotosensörü transistöre bağlayabiliriz, ancak istediğimiz etkiyi elde edemezdik, dirençler akımı sınırlar, voltajı değil. Açık ve kapalı durumları istiyoruz, siyah ve beyaz, gri tonları değil ve voltajla kontrol etmek istiyoruz. Fotodirençler için tipik bir "karanlık olduğunda açık" devresi, voltaj bölücü denilen şeyi kullanır. Seri olarak iki direnç kullanır (biri fotodirençtir) ve devrenin yükü, çoğu durumda bir ışık, dirençler arasındaki noktaya bağlanır. Bu noktadaki voltaj, R1/R2 oranına göre orijinal voltajın bir kısmıdır. Basit, değil mi? sanmıyorum. Bunun neden işe yaradığını hala anlamış değilim ama işe yarıyor. Her neyse, transistörün tabanı dirençler arasındaki noktaya bağlı. Bunu (ve diğer birçok şeyi) Society of Robots web sitesinde, özellikle https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml'de öğrendim. Bunu kontrol et. İyi şeyler. Sadece robotik şeyler için değil, ki bu mükemmel, aynı zamanda elektriksel, mekanik ve yazılımsal birçok şey için. Bu yüzden, şemama bir göz atın ve gülmemeye çalışın. Öğreniyorum, tamam mı? Sensör devresine kapı sensör pedi yerine bir güç kaynağından güç vermem gerekiyor çünkü o pedde transistörü tetiklemek için yeterli voltaj/akım yok. Denedim, oh, denedim ve çalıştıramadım. Böylece VCC ve GND, su sensör modülünün içindeki akü terminallerine bağlanır. SIG, kapı sensör pedlerinden birine bağlanır. GND'ye gidene değil, PIC'e gidene bağladığınızdan emin olun. R2 için hangi dirence ihtiyacınız olduğunu bulmak için son adımda Rdark ve Rlaser yazdığınız kağıdı alın. Bu hesaplamayı yapın: R2 = sqrt(Rdark * Rlaser), ardından bu değere en yakın direnci seçin. C1'deki kapasitör isteğe bağlıdır. Tetiğin tepki süresini ayarlamak istersem tahtama ekledim. Bu kapasitör, tetikleyicinin biraz gecikmesine neden olacaktır. Bu hem iyi hemde kötü. İyi yanı, diyelim ki çöpçü gelip havada ve yerde lazerinizi bir an için yanlış hizaya sokabilecek titreşimler yarattığında sizi yanlış alarmlardan koruyor. Kondansatör, sensörün açılmasını önleyecektir. İşin kötü yanı, eğer çok büyük bir kapasitör kullanırsanız, davetsiz misafiriniz, sensörünüzü harekete geçirmeden doğrudan sensörünüzün içinden geçebilir. 1uF kapasitörün oldukça iyi çalıştığını buldum. Sensörü tetiklemeden hala bir kalemle geçebilirim, ancak herhangi bir davetsiz misafirin lazerin farkında olsalar bile yapabileceğinden şüpheliyim (sadece üzerine basarlardı. DOH!) Öyleyse, devre kartıma bir bakın, Breadboard'da çalıştığı, çalışmadığı devre kartında, ileri geri, ileri geri, tüm yinelemelerden gevrek ve akıcı bir şekilde yandı. Sonunda işe yarıyor. Nihayet. Yine gülmemeye çalış ama yaparsan anlarım. Bir gün buna güleceğim… psikolojik acı azalmaya başladığında. Her neyse, işe yarıyor. Kız İzci Kurabiyelerimi karımdan ve kızlarımdan korumak için kurdum. Evet, onlar ince nane şekeri…sormanız bile gerekiyormuş gibi…;-)Güncelleme: Nedense ilk devre güvenilir şekilde çalışmıyor. 3V röle kullanan ikinci bir devreyi test ediyorum. Devrenin bir resmi yüklendi, bu yüzden kontrol edin. Henüz kurmadım, bu yüzden ne olduğunu görmek için bizi izlemeye devam edin. Bir sonraki bölümde nasıl kurduğumla ilgili daha fazla bilgi.

Adım 6: Ayarlama

Tamam, hepinizin beklediği şey buydu. Senin dışında, sona atladığını gördüm.

Bunu bağlamanın iki yolu var. Lazer ve sensör aynı tarafta veya lazer bir tarafta ve sensör diğer tarafta. Her iki şekilde de çalışır. Her yaklaşımın artıları ve eksileri hakkında konuşalım. Lazer ve Sensör aynı tarafta: Artıları: Lazer kamera ve Lazer Sensör aynı kaynaktan çalıştırılabilir. Her ikisini de bir prize yakın bir yere koyun ve gitmeye hazırsınız. Lazer üzerindeki güç anahtarı, sensörü de kapatabilir. Güzel. Bu, yalnızca kablosuz kameralardan biri Kızılötesi sensörüyle hareket gördüğünde lazer sensörünü çalıştırmak için Güç Modülü kullanmak gibi gelişmiş şeyler yapmanızı sağlar. Bir davetsiz misafir olarak, bir eve yürüyerek yaklaşmaya ve sadece yaklaşırken bir lazer algılama sisteminin kendisini kolladığını görmeye ne dersiniz? Çok serin. Eksileri: Lazeri sensöre geri döndürmek için bir aynaya ihtiyacınız var. Önemli değil, ama böyle bir şeyin mekaniği biraz zor. Ayrıca ayna lazer ışınını bozabilir ve muhtemelen bozacaktır. Bunun nedeni, çoğu aynanın arkadan yansıtıcı olması, yani lazerin yansıtılmadan önce bir cam tabakasından geçmesi gerektiği anlamına gelir. Ayrıca, daha pratik bir konu olarak, ayna kirlenebilir. Karımdan "ödünç aldığım" bir ayna kullanıyorum ve şu ana kadar iyi görünüyor. Büyük olasılıkla, başımı belaya sokma olasılığı daha düşük olan bir şeyle değiştireceğim. Zıt taraflarda lazer ve sensör: Artıları: Endişelenecek ayna yok, lazer için daha az mesafe kat edildi. Eksileri: Her iki tarafta da güç kaynağına ihtiyaç var. Sensör modülüne tasarlandığı gibi AAA pillerle güç verebilirsiniz, ancak değişikliklerimin mevcut çekişini test etmedim/hesaplamadım, bu nedenle pillerden deli gibi geçebilir. Motorola Homesight yazılımında Su Modülü keşfedilir ve beklendiği gibi çalışır. Bu durumda, modül normal olduğunda "Kuru" ve lazer kesintiye uğradığında "Islak" gösterir. Tatlı!