Xanboo / Homesite Laser Break Beam Sensor: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Saya mahu sensor pancaran laser gaya Hollywood dimainkan. Masalahnya ialah saya mempunyai tumpukan kamera dan sensor Motorola Homesight, tetapi tidak ada yang memiliki laser! Projek ini mendokumentasikan percubaan, kegagalan, dan kejayaan saya dalam membina sensor laser daripada alat ganti yang tidak akan saya gunakan semasa mendapatkan perisian Motorola Homesight untuk mengenali sensor buatan sendiri. Produk keselamatan rumah pengguna Motorola Homesight adalah versi jenama semula produk Xanboo. Mereka hampir sama.

Saya akan mematikan kamera dan menggunakan perumahan plastik untuk memasang laser. Oleh kerana saya akan merosakkan kamera, saya memutuskan untuk menggunakan salah satu kamera "berwayar". Kamera tanpa wayar masih cukup berguna bagi saya, jadi saya meletakkan had untuk projek saya… buat masa ini. Sensor air akan digunakan sebagai antara muka hubungan / tiada hubungan ke dalam sistem Homesight. Saya menggunakan sensor air dan bukannya sensor pintu atau suhu kerana saya tidak akan kehilangan apa-apa jika saya menggorengnya semasa percubaan saya. Saya masih merasakan sensor pintu dan suhu berguna. Cabarannya ialah membina litar kecil yang dapat membuka atau menutup kenalan sensor berdasarkan kehadiran / ketiadaan cahaya laser dan memasukkan litar itu ke dalam ruang bateri air… er… Maksud saya, sensor laser. Saya harus menyebutkan bahawa saya akan menggunakan laser yang telah dicabut dari tahap laser yang sangat murah yang saya dapati semasa pelepasan dengan harga ~ $ 0.50. Murah. Anda mendapat apa yang anda bayar ketika berurusan dengan laser. Dalam kes ini, itu perkara yang baik. Sekiranya anda memasang laser yang sangat kuat, anda akan membakar sensor anda, rumah anda, rumah jiran anda, berpotensi membakar sensor anda, rumah anda, rumah jiran anda. Heck, anda mungkin cukup beruntung untuk membutakan penceroboh anda atau memotong kakinya di lutut, atau membakar rambut kucing jiran, dan lain-lain. Risiko lebih besar daripada ganjarannya, jadi cukup gunakan laser gaya penunjuk laser biasa anda. K?

Langkah 1: Mematikan Kamera, Memasang Laser

Tidak pasti bahawa saya perlu membincangkan plastiknya di kamera. Ia agak lurus ke hadapan. Sarung kamera mempunyai banyak potensi yang tidak akan saya manfaatkan dengan segera. Lubang lensa sangat sesuai untuk memasang laser yang dipungut dari penunjuk laser, tahap laser, atau apa sahaja laser. Terdapat banyak sumber laser merah yang murah, jadi saya tidak akan melihatnya, tetapi lubang lensa adalah tempat laser akan ditembak. Bahagian putih di bawah lubang lensa adalah lensa lutsinar inframerah untuk sensor gerakan inframerah pasif kamera. Saya merobeknya sebelum menyedari betapa bergunanya ini pada masa akan datang. (Memikirkan laser inframerah yang tidak kelihatan … keselamatan mata mungkin menjadi masalah …) Jadi, bagaimanapun, keluarkan kamera, pastikan tidak merosakkan casing plastik. Kemudian, lekatkan laser di tempatnya. Memateri beberapa pucuk yang lebih lama ke laser, bungkus sendi pateri dengan pita elektrik atau tiub pemanas air, dan kemudian masukkan wayar melalui lubang yang disediakan dan ke bawah casing kamera. Secara kebetulan, papan litar kamera itu sendiri cukup kemas. Penyambung membuat seseorang berfikir bahawa ia adalah sambungan s-video, tetapi tidak. Pin pada penyambung adalah untuk video komposit, audio mono analog, dan pencetus sensor gerakan (oh, dan daya dan tanah juga). Sangat berguna, jadi saya telah menyimpannya, menandakannya, dan membuangnya ke almari untuk projek lain, kemudian, pada masa akan datang, pada suatu ketika… jujur… adakah anda akan mempercayai bahawa isteri saya memutar matanya tepat sekarang? Baiklah, kembali ke landasan. Bagaimana cara menghidupkan laser? Teruskan membaca.

Langkah 2: Menghidupkan Laser dan Bahan Lain

Nah, satu-satunya masalah dengan kamera berwayar adalah mereka tidak mempunyai mekanisme yang sesuai untuk menggunakan kuasa. Nasib baik, terdapat pendirian yang boleh dilepas yang disertakan dengan modul kamera tanpa wayar yang mempunyai soket kuasa, suis kuasa, dan LED kuasa. Sekiranya anda membuka bahagian bawah, cukup mudah mengubah pangkalan ini untuk menghidupkan laser. Masalahnya adalah, ketuat dinding yang disertakan dengan peralatan Homesight adalah 9V dan 12V. Oleh kerana laser berjalan pada kira-kira 3.3V (sel 3 butang x), saya perlu melakukan sesuatu agar tidak membakar laser sebelum penyusup saya mengetuk. Oleh itu, bagaimana anda menurunkan sumber 9VDC ke ~ 3.3V? Anda tentu saja menggunakan litar Voltage Regulator. Melakukan sedikit Googling, saya menemui tutorial di https://www.sparkfun.com/ mengenai cara membina bekalan kuasa papan roti. Sesuai untuk keperluan saya. Saya sedikit menyesuaikannya untuk mengurangkan komponen, mengukir PCB saya sendiri (tutorial mengenai topik ini), dan, VOILA! sumber 3.3VDC yang dikawal selia.

Langkah 3: Air… er… Maksud saya, Sensor Laser

Bagaimana anda mengubah sensor air menjadi sensor laser? Nah, teknologi yang mendasari adalah sama. Ia adalah sensor "penutupan hubungan" yang mudah di mana sensor dipicu apabila litar antara dua kenalan ditutup. Untuk sensor air, kekonduksian air menutup litar antara dua probe dan memicu sensor. Untuk sensor laser, kita harus memikirkan cara menutup kenalan dengan pancaran cahaya merah. Di sinilah anda mesti benar-benar memperhatikan gambar. Saya bukan orang yang sangat deskriptif, jadi bekerjasama dengan saya di sini … Rajah 1 menunjukkan sensor air terbuka yang sudah robek. Sebenarnya, sebahagian besar sensor faktor bentuk ini pada garis Motorola hampir sama dengan ini. Perbezaannya adalah bahawa teknologi penginderaan dihuni secara berbeza. Jadi, inilah perkara yang menarik. Lihat pad sensor pintu itu? Sekiranya anda menyambungkannya bersama-sama dengan wayar, sensor akan mencetuskan, anda memutuskannya, mereka menetapkan semula. Lihat bagaimana sistem penutupan kenalan? Jadi, bagaimana anda mendapatkan laser untuk merapatkan jurang itu? Dengan sensor cahaya. Baca terus, dan saya akan menunjukkan kepada anda cara membuatnya.

Langkah 4: Membina Sensor Laser

Jadi, ada perkara baik yang saya dapati di Radio Shack yang disebut Photoresistors. Kadang-kadang mereka dipanggil Resistor Sensitif Cahaya (atau LSR). Mereka mengubah rintangan berdasarkan jumlah cahaya yang mereka lihat. Fotoresist berbeza mempunyai nilai yang berbeza, jadi kecuali jika anda cukup bernasib baik untuk menggunakan yang sama dengan saya, saya cadangkan anda mengukur ketahanan tinggi dan rendah mereka. Saya akan memberitahu anda bagaimana dalam satu saat, tetapi perkara pertama yang pertama. Mari gunakan salah seorang daripada mereka untuk membuat sensor. Pertama, cari pen mata. Anda tahu, jenis yang anda curi dari bilik hotel? Jenis yang anda gunakan untuk manik ludah di sekolah rendah? Ya, mereka. Lepaskan pena dan buang penutup dan kartrij dakwat. Ini meninggalkan anda dengan tiub dan palam kecil di hujungnya. Tanggalkan plag kerana di sinilah fotoresistor berjalan. Luruskan kaki photoresistor dan luncurkannya ke dalam tiub kira-kira 1/2 inci atau lebih. Bengkokkan hujung fotoresistor di sekitar tepi tiub. Pasang kembali palam ke tempatnya, pasangkan dua plag di antara sisi tiub dan palamnya. Tahniah! Anda baru sahaja membuat sensor cahaya. Beberapa nota… Pertama, pena tidak perlu berwarna hitam, tetapi jika tidak, kemudian belitkan sedikit pita elektrik di sekitar tiub. Sebenarnya, walaupun hitam, lilitkan beberapa pita elektrik di sekitar tiub. Ideanya adalah bahawa hanya cahaya yang masuk dari hujung tiub yang akan sampai ke photoresistor. Pena putih, khususnya, mengeluarkan cahaya melalui sisi tiub. Harus menghentikannya kerana akan menyebabkan pembacaan palsu di kemudian hari. Juga, di sinilah jika anda mempunyai laser yang terlalu kuat, ia akan membakar fotoresistor anda. Ikuti petunjuk laser murah dan anda akan baik-baik saja. Setelah perkara ini berfungsi dengan baik, saya merancang untuk bereksperimen dengan panjang tiub yang lebih pendek. Mempunyai tiub 5 "sebagai sensor tidak terlalu fleksibel. Dengan sedikit tweak, saya ingin mendapatkannya di bawah 1" dan di kamera..ada … kepala laser. Sekarang, bahagian seterusnya ini penting dan saya harap anda mempunyai meter ohm yang berguna. Ambil meter ohm anda dan pasangkannya ke hujung photocell. Kami akan membaca bacaan rintangan fotoresistor dalam kegelapan sepenuhnya dan dalam keadaan cahaya laser. Pertama, kegelapan. Daripada meletakkan jari anda di hujung sensor (kulit anda benar-benar mengeluarkan banyak cahaya), pita dan buang ke dalam laci. Ikuti bacaan meter ohm anda. Jumlahnya mestilah sangat tinggi, jadi pastikan meter anda diatur dengan betul. Photocell saya melebihi 2, 000, 000 Ohm dalam kegelapan sepenuhnya, yang melebihi meter saya, jadi saya hanya menyebutnya 2MOhms. Tuliskan! Rdark = 2MOhmsSeterusnya, ambil kamera laser anda dan kilatkan laser ke hujung sensor yang terbuka. Ambil bacaan anda sebagai rintangan terendah yang diukur. Ini akan menjadi sangat rendah, jadi dekatlah. Pembacaan saya sekitar 100Ohms. Tuliskan! Rlaser = 100OhmsMengapa saya melakukan ini? Soalan bagus, tetapi saya belum dapat memberitahu anda, anda mesti membaca langkah seterusnya. Saya akan memberi petunjuk, pembahagi voltan.

Langkah 5: Membina Penutupan Kenalan

Di sinilah saya tidak begitu yakin bahawa saya telah melakukan ini dengan betul. Yang saya tahu ia berjaya dan itu mesti bermakna matematik saya paling hampir. Saya mengalu-alukan komen di bahagian ini, betul-betul saya mengalu-alukan komen di mana-mana bahagian, tetapi ini khususnya. Ingat papan litar penutupan air? Baiklah, saya memutuskan untuk menggunakan pad sensor untuk menyambungkan sensor saya. Jadi, inilah yang kami hadapi: Salah satu alas disambungkan terus ke tanah. Pad yang lain disambungkan ke pin 19 pada PIC di bahagian papan yang kurus di bahagian bawah. Pin itu adalah pin input / output digital. Sekarang di sinilah saya agak keliru, tetapi saya tidak membiarkannya menghentikan saya. Mengukur voltan pada pad itu, saya mendapat 0.85V. Itu sedikit lebih rendah daripada yang saya jangkakan. Walau bagaimanapun, walaupun dengan voltan yang lebih rendah daripada yang dijangkakan, jika saya membumikan pad itu, ia akan mengaktifkan pemicu. Jadi, saya hanya perlu merancang litar yang akan membuka dan menutup sambungan ini. Tugas yang sempurna untuk transistor. Saya tidak tahu banyak mengenai transistor selain daripada itu, pada pemahaman saya yang paling mudah, suis hidup / mati yang dikawal secara elektrik. Anda meletakkan voltan yang mencukupi di dasar dan itu menyebabkan elektrik mengalir antara pemungut dan pemancar. Itu sahaja yang saya tahu, dan projeknya seperti ini akan membantu saya mengetahui lebih lanjut. Sekarang, kita hanya boleh menyambungkan sensor cahaya ke transistor, tetapi kita tidak akan mendapat kesan yang kita mahukan, perintang menghadkan arus, bukan voltan. Kami mahu keadaan hidup dan mati, hitam dan putih, bukan warna kelabu dan kami mahu mengawalnya dengan voltan. Untuk photoresistors, litar khas "on when dark" menggunakan apa yang dipanggil pembahagi voltan. Ia menggunakan dua perintang secara bersiri (salah satunya adalah fotoresistor) dan beban litar, cahaya dalam kebanyakan kes, disambungkan ke titik antara perintang. Voltan pada ketika itu adalah pecahan voltan asal berdasarkan perkadaran R1 / R2. Ringkas, bukan? Saya tidak fikir begitu. Saya masih tidak dapat memahami mengapa ini berfungsi, tetapi ia berlaku. Bagaimanapun, pangkal transistor disambungkan ke titik di antara perintang. Saya belajar ini (dan banyak perkara lain) di laman web Society of Robots, khususnya https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Lihatlah. Benda baik. Bukan hanya untuk barang robot, yang sangat baik, tetapi untuk banyak perkara elektrik, mekanikal, dan perisian. Oleh itu, lihat skema saya dan cuba jangan ketawa. Saya belajar, okey? Saya harus menghidupkan litar sensor dari bekalan kuasa dan bukan hanya dari pad sensor pintu kerana voltan / arus di pad itu tidak mencukupi untuk mencetuskan transistor. Saya mencuba, oh, saya mencuba dan saya tidak berjaya. Oleh itu, VCC dan GND disambungkan ke terminal bateri di dalam modul sensor air. SIG disambungkan ke salah satu pad sensor pintu. Pastikan anda menyambungkannya ke yang pergi ke PIC, bukan yang menuju ke GND. Untuk mengetahui perintang yang anda perlukan untuk R2, ambil kertas yang anda tulis Rdark dan Rlaser pada langkah terakhir. Lakukan pengiraan ini: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), kemudian pilih perintang terdekat yang anda miliki dengan nilai itu. Kapasitor di C1 adalah pilihan. Saya menambahkannya ke papan saya sekiranya saya mahu menyesuaikan masa reaksi pencetus. Kapasitor ini akan menyebabkan pencetus lambat sedikit. Ini baik dan buruk. Yang baik adalah bahawa ia melindungi anda dari penggera palsu ketika, katakanlah, orang sampah datang dan membuat getaran di udara dan tanah yang dapat menyelaraskan laser anda selama beberapa saat. Kapasitor akan mengelakkan sensor tersekat. Perkara yang buruk adalah jika anda menggunakan kapasitor yang terlalu besar, penyusup anda sebenarnya dapat berjalan melalui sensor anda tanpa mematikannya. Saya dapati kapasitor 1uF berfungsi dengan baik. Saya masih dapat melewati sensor dengan pensil tanpa mencetuskannya, tetapi saya ragu penyusup dapat melakukannya walaupun mereka menyedari laser (mereka baru melangkah ke atasnya. DOH!) Oleh itu, perhatikan papan litar saya, dibakar hingga garing dan menetes dengan arus dari semua lelaran… di papan roti berfungsi, di papan litar tidak, bolak-balik, bolak-balik. Akhirnya berjaya. Akhirnya. Sekali lagi, cuba jangan ketawa, tetapi jika anda melakukannya, saya faham. Saya akan ketawa mengenainya suatu hari nanti … apabila kesakitan psikologi mula pudar. Bagaimanapun, ia berjaya. Saya telah menyediakannya untuk melindungi Cookie Pengakap Girl saya dari isteri dan anak perempuan saya. Ya, mereka adalah pudina nipis … seperti anda juga perlu bertanya …;-) Kemas kini: Atas sebab tertentu litar pertama tidak berfungsi dengan baik. Saya menguji litar kedua yang menggunakan geganti 3V. Gambar litar telah dimuat naik, jadi lihatlah. Saya belum membuatnya, jadi nantikan untuk melihat apa yang berlaku. Lebih lanjut mengenai bagaimana saya menyiapkannya di bahagian seterusnya.

Langkah 6: Menyiapkannya

Baiklah, inilah yang anda semua tunggu-tunggu. Kecuali untuk anda, saya melihat anda melangkau ke akhir.

Terdapat dua cara untuk menghubungkannya. Laser dan sensor di sisi yang sama, atau laser di satu sisi dan sensor di sisi yang lain. Sama ada cara berfungsi. Mari kita bincangkan kebaikan dan keburukan setiap pendekatan. Laser dan Sensor di sisi yang sama: Kelebihan: Kamera laser dan Sensor Laser dapat dihidupkan dari bekalan yang sama. Letakkan kedua-duanya di dekat kedai dan anda boleh pergi. Suis kuasa pada laser dapat mematikan sensor juga. Bagus. Ini membolehkan anda melakukan perkara lanjutan seperti menggunakan Modul Daya untuk hanya menghidupkan sensor laser jika salah satu kamera tanpa wayar melihat pergerakan dengan sensor Inframerahnya. Sebagai penceroboh, bagaimana anda ingin berjalan ke rumah hanya untuk melihat lengan sistem pengesanan laser itu sendiri ketika anda menghampiri. Terlalu sejuk. Kekurangan: Anda memerlukan cermin untuk memantulkan semula laser ke sensor. Bukan masalah besar, tetapi mekanik perkara itu agak rumit. Juga, cermin boleh, dan mungkin akan, memutarbelitkan sinar laser. Ini kerana kebanyakan cermin adalah pantulan belakang, yang bermaksud laser harus melewati lapisan kaca sebelum dipantulkan. Juga, sebagai perkara yang lebih praktikal, cermin boleh menjadi kotor. Saya menggunakan cermin yang saya "pinjam" dari isteri saya dan nampaknya baik-baik saja setakat ini. Saya mungkin akan menggantinya dengan sesuatu yang kurang membuat saya menghadapi masalah. Laser dan Sensor di seberang: Kelebihan: Tiada cermin yang perlu dikhawatirkan, jarak perjalanan yang lebih sedikit untuk laser. Kekurangan: Memerlukan bekalan kuasa di kedua-dua belah pihak. Anda boleh menghidupkan modul sensor dengan bateri AAA seperti yang dirancang, tetapi saya belum menguji / mengira undian modifikasi semasa saya sehingga berpotensi melalui bateri seperti gila. Dalam perisian Motorola Homesight, Modul Air ditemukan dan berfungsi seperti yang diharapkan. Dalam kes ini, modul menunjukkan "Kering" ketika normal, dan "Basah" apabila laser terganggu. Manis!