Xanboo / Homesite Laser Break Beam Sensor: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Nais kong mapaglaruan ang isang laser style laser beam sensor. Ang problema ay mayroon akong isang tumpok ng mga Motorola Homesight camera at sensor, ngunit wala sa kanila ang may mga laser! Ang dokumentong ito ay nagdodokumento ng aking mga pagsubok, pagkabigo, at tagumpay sa pagbuo ng isang laser sensor mula sa mga ekstrang bahagi na hindi ko gagamitin habang kinukuha ang Motorola Homesight software upang makilala ang homemade sensor. Ang mga produktong Motorola Homesight consumer security sa bahay ay isang muling bersyon ng mga produktong Xanboo. Ang mga ito ay halos magkatulad.

Ipapapatay ko ang camera at gagamitin ang plastik na pabahay upang mai-mount ang laser. Dahil sisirain ko ang camera, nagpasya akong gumamit ng isa sa mga "wired" na camera. Ang mga wireless camera ay kapaki-pakinabang pa rin sa akin, kaya't inilagay ko ang mga ito sa mga limitasyon para sa aking mga proyekto … sa ngayon. Ang sensor ng tubig ay gagamitin bilang isang contact / walang contact interface sa sistemang Homesight. Gumamit ako ng isang sensor ng tubig sa halip na isang pintuan o sensor ng temperatura dahil hindi talaga ako mawawalan ng kahit na ano kung iprito ko ito sa panahon ng aking pag-e-eksperimento. Natagpuan ko pa rin ang kapaki-pakinabang sa pintuan at mga sensor ng temperatura. Ang hamon ay upang bumuo ng isang maliit na circuit na maaaring buksan o isara ang mga contact ng sensor batay sa pagkakaroon / kawalan ng ilaw ng laser at pisilin ang circuit na iyon sa kompartimento ng baterya ng tubig… Ibig kong sabihin, sensor ng laser. Dapat kong banggitin na gumagamit ako ng isang laser na tinanggal mula sa isang talagang murang antas ng laser na nahanap ko sa clearance para sa ~ $ 0.50. Mura naman Makukuha mo ang binabayaran mo kapag nakikipag-usap sa mga laser. Sa kasong ito, magandang bagay iyon. Kung na-hook mo ang isang talagang malakas na laser dito, masusunog ka sa iyong sensor, iyong bahay, bahay ng iyong mga kapit-bahay, na posibleng sunugin ang iyong sensor, iyong bahay, bahay ng iyong kapit-bahay. Ano ba, maaari kang makakuha ng sapat na swerte upang mabulag ang iyong nanghihimasok o ihiwa ang kanyang mga binti sa tuhod, o sunugin ang buhok mula sa pusa ng kapitbahay, atbp. Gayunpaman, ang mga panganib ay mas malaki kaysa sa mga gantimpala, kaya't sumama ka lamang sa iyong karaniwang laser laser style na pointer. K?

Hakbang 1: Gutting ang Camera, Pag-mount ng Laser

Hindi sigurado na kailangan kong pumunta sa kung paano ihiwalay ang mga plastik sa camera. Medyo diretso ito. Ang kaso ng camera ay mayroong maraming potensyal na hindi ko na samantalahin kaagad. Ang butas ng lens ay perpekto para sa pag-mount ng isang laser na aani mula sa isang laser pointer, antas ng laser, o laser. Maraming mga murang mapagkukunan ng mga pulang lasers, kaya't hindi ako papasok doon, ngunit ang butas ng lente na iyon kung saan kukunan ang laser. Ang puting seksyon sa ibaba ng butas ng lens ay isang infrared transparent lens para sa passive infrared sensor ng camera. Kinuha ko ito bago ko napagtanto kung gaano kapaki-pakinabang ito sa hinaharap. (Ang pag-iisip ng mga hindi nakikitang laser na infrared … ang kaligtasan sa mata ay maaaring maging isang isyu …) Kaya, gayon pa man, ilabas ang camera, siguraduhin na hindi makapinsala sa plastic case. Pagkatapos, mainit na pandikit ang laser sa lugar. Ang panghinang ay mas matagal na humantong sa laser, balutin ang mga joint ng solder sa electrical tape o heatshrink tubing, at pagkatapos ay ipakain ang mga wire sa butas na ibinigay at pababa sa leeg ng kaso ng camera. Hindi sinasadya, ang camera circuit board mismo ay medyo maayos. Pinag-iisipan ng konektor ang isang koneksyon ng s-video, ngunit hindi. Ang mga pin sa konektor ay para sa pinaghalo na video, analog mono audio, at ang sensor ng paggalaw ng sensor (oh, at lakas at ground din). Napaka-kapaki-pakinabang, kaya't kinarga ko ito, na-tag ito, at itinapon sa kubeta para sa iba pang proyekto, sa paglaon, sa hinaharap, sa ilang mga punto … matapat … maniniwala ka ba na ang aking asawa ay nakatingin sa akin ng tama ngayon? Okay, bumalik sa track. Paano mapagana ang laser? Basahin mo pa.

Hakbang 2: Pagpapatakbo ng Laser at Iba Pang Bagay-bagay

Kaya, ang isang problema sa mga wired camera ay wala silang anumang maginhawang mekanismo para sa paglalapat ng lakas. Sa kabutihang palad, may isang nababakas na stand na kasama ng mga module ng wireless camera na may isang power jack, isang switch ng kuryente, at isang power LED. Kung binubuksan mo ang ilalim, madali madali itong baguhin ang base na ito upang mapagana ang laser. Gayunpaman, ang problema ay ang mga warts sa dingding na kasama ng kagamitan sa Homesight ay 9V at 12V. Dahil ang laser ay tumatakbo nang humigit-kumulang na 3.3V (3 x button cells), kakailanganin kong gumawa ng isang bagay tungkol diyan baka masunog ko ang laser bago dumating ang aking nanghimasok. Kaya, paano mo ibababa ang isang mapagkukunan ng 9VDC sa ~ 3.3V? Kaya, gumagamit ka ng isang circuit ng Voltage Regulator, siyempre. Ang paggawa ng kaunting Googling, nakakita ako ng isang tutorial sa https://www.sparkfun.com/ kung paano bumuo ng isang supply ng kuryente sa breadboard. Perpekto para sa aking mga pangangailangan. Inangkop ko ito medyo upang mabawasan ang mga sangkap, nakaukit ang aking sariling PCB (mga tutorial na sagana sa paksang ito), at, VOILA! isang kinokontrol na mapagkukunan ng 3.3VDC.

Hakbang 3: Ang Tubig… er… Ibig kong sabihin, ang Laser Sensor

Paano mo ginawang isang laser sensor ang isang water sensor? Kaya, ang pinagbabatayan ng teknolohiya ay pareho. Ito ay isang simpleng "contact closure" sensor kung saan ang sensor ay nag-trigger kapag ang circuit sa pagitan ng dalawang mga contact ay sarado. Para sa isang sensor ng tubig, isinasara ng kondaktibiti ng tubig ang circuit sa pagitan ng dalawang mga pagsisiyasat at nagpapalitaw ng sensor. Para sa isang laser sensor, kailangan nating malaman kung paano isara ang mga contact sa isang sinag ng pulang ilaw. Narito kung saan magkakaroon ka talagang magbayad ng pansin sa mga larawan. Hindi ako isang katakut-takot na mapaglarawang tao, kaya't makipagtulungan ka sa akin dito … Ipinapakita ng Larawan 1 ang isang natastas na open water sensor. Sa totoo lang, ang malaking karamihan ng mga sensor ng form factor na ito sa linya ng Motorola ay halos kapareho nito. Ang kaibahan ay ang teknolohiya ng sensing ay naiipuno nang iba. Kaya, narito ang cool na bagay. Kita mo ba ang mga pad ng sensor ng pinto? Kung ikinonekta mo ang mga ito kasama ng isang kawad, nagti-trigger ang sensor, ididiskonekta mo ang mga ito, nag-reset sila. Tingnan kung paano ito isang sistema ng uri ng pagsasara ng contact? Kaya, paano ka makakakuha ng isang laser upang tulay ang puwang na iyon? Gamit ang isang light sensor. Basahin ang sa, at ipapakita ko sa iyo kung paano bumuo ng isa.

Hakbang 4: Pagbuo ng Laser Sensor

Kaya, mayroong mga nakakatawang bagay na nahanap ko sa Radio Shack na tinatawag na Photoresistors. Minsan tinatawag silang Light Sensitive Resistors (o LSR). Binabago nila ang paglaban batay sa dami ng nakikita nilang ilaw. Ang magkakaibang mga photoresistor ay may iba't ibang mga halaga, kaya maliban kung ikaw ay sapat na mapalad na gumagamit ng eksaktong mga katulad sa akin, iminumungkahi kong sukatin mo ang kanilang mataas at mababang pagtutol. Sasabihin ko sa iyo kung paano sa isang segundo, ngunit una muna. Gumamit tayo ng isa sa mga taong ito upang makagawa ng isang sensor. Una, maghanap ng ball point pen. Alam mo, ang uri na nakawin mo mula sa mga silid sa hotel? Ang uri na ginamit mo para sa mga dumura sa elementarya? Oo, ang mga iyon. I-disassemble ang pen at itapon ang takip at ang cartridge ng tinta. Iiwan ka nito ng tubo at ng maliit na plug sa dulo. Kunin ang plug out dahil dito pupunta ang photoresistor. Ituwid ang mga binti ng photoresistor at i-slide ito sa tubo tungkol sa 1/2 pulgada o higit pa. Bend ang mga lead ng photoresistor sa paligid ng gilid ng tubo. I-plug muli ang plug sa lugar nito, i-pin ang dalawang lead sa pagitan ng gilid ng tubo at ng plug. Binabati kita! Gumawa ka lamang ng isang photosensor. Ilang mga tala … Una, ang panulat ay hindi kailangang itim, ngunit kung hindi, pagkatapos ay i-wind ang isang piraso ng electrical tape sa paligid ng tubo. Sa katunayan, kahit na itim ito, paikot-ikot ang ilang electrical tape sa paligid ng tubo. Ang ideya ay ang ilaw lamang na nagmumula sa dulo ng tubo ang makakarating sa photoresistor. Ang mga puting panulat, sa partikular, ay dumudugo ng ilaw sa mga gilid ng tubo. Dapat na ihinto iyon dahil magdudulot ito ng maling pagbasa sa paglaon. Gayundin, dito kung mayroon kang isang laser na napakalakas, masisira nito ang iyong photoresistor. Dumikit sa murang mga laser pointer at magiging maayos ka. Kapag ang bagay na ito ay gumagana nang maaasahan, nagpaplano ako sa pag-eksperimento sa mas maikling haba ng tubo. Ang pagkakaroon ng isang 5 "tubo bilang isang sensor ay hindi kakila-kilabot na may kakayahang umangkop. Sa ilang pag-aayos, nais kong makuha ito sa ilalim ng 1" at sa camera..er… laser head. Ngayon, ang susunod na bahagi na ito ay mahalaga at inaasahan kong ikaw magkaroon ng isang madaling gamitin na ohm-meter. Gawin ang iyong ohm-meter at i-hook ito hanggang sa mga lead ng photocell. Dadalhin namin ang mga pagbabasa sa paglaban ng photoresistor sa kumpletong kadiliman at sa mga kondisyon na naiilawan ng laser. Una, kadiliman. Sa halip na ilagay ang iyong daliri sa dulo ng sensor (ang iyong balat ay talagang nagdugo ng isang nakatutuwang dami ng ilaw), i-tape ito at itapon sa isang drawer. Dalhin ang iyong pagbasa na ohm-meter. Dapat itong maging isang napakataas na numero, kaya tiyaking naitakda nang tama ang iyong metro. Ang aking photocell ay lumagpas sa 2, 000, 000 Ohms sa kumpletong kadiliman, na lumabas sa aking metro, kaya tinawag ko lamang itong 2MOhms. Isulat mo! Rdark = 2MOhmsSusunod, kunin ang iyong laser camera at iilaw ang laser sa bukas na dulo ng sensor. Dalhin ang iyong pagbabasa bilang sinusukat ang pinakamababang pagtutol. Ito ay magiging medyo darned mababa, kaya lamang mapalapit. Ang aking pagbabasa ay nasa paligid ng 100Ohms. Isulat mo! Rlaser = 100Ohms Bakit ko ito ginagawa? Magandang tanong, ngunit hindi ko pa masasabi sa iyo, kakailanganin mong basahin ang susunod na hakbang. Bibigyan kita ng isang pahiwatig, voltage divider.

Hakbang 5: Pagbubuo ng Pagsasara ng Pakikipag-ugnay

Narito kung saan hindi ako nakakatiyak na nagawa ko ito ng tama. Ang alam ko ay gumagana ito at nangangahulugang malapit na ang aking matematika. Malugod kong tinatanggap ang mga puna sa bahaging ito, talaga namang tinatanggap ko ang mga komento sa anumang bahagi, ngunit partikular ang isang ito. Tandaan ang board ng circuit ng pagsasara ng tubig? Kaya, nagpasya akong gamitin ang mga pad ng sensor ng pintuan upang ikonekta ang aking sensor. Kaya, narito kung ano ang haharapin namin: Ang isa sa mga pad ay konektado direkta sa lupa. Ang iba pang pad ay konektado sa pin 19 sa PIC pababa sa payat na bahagi ng board sa ilalim. Ang pin na iyon ay isang digital input / output pin. Ngayon narito kung saan medyo naguguluhan ako, ngunit hindi ko ito pinigilan. Ang pagsukat ng boltahe sa pad na iyon, nakakakuha ako ng 0.85V. Iyon ay medyo mas mababa kaysa sa inaasahan ko. Gayunpaman, kahit na may mas mababa kaysa sa inaasahan na boltahe, kung ibagsak ko ang pad na ito, pinapagana nito ang gatilyo. Kaya, kailangan ko lang mag-isip ng isang circuit na magbubukas at magsasara ng koneksyon na ito. Isang perpektong gawain para sa isang transistor. Hindi ko alam ang tungkol sa mga transistor bukod sa mga ito, sa aking pinakasimpleng pag-unawa, isang elektrikal na kontrol na on / off switch. Naglagay ka ng sapat na boltahe sa base at sanhi iyon ng daloy ng kuryente sa pagitan ng kolektor at ng emitter. Iyon lang ang alam ko, at ang mga proyekto nito tulad nito na makakatulong sa akin na matuto nang higit pa. Ngayon, maaari naming mai-hook ang photosensor hanggang sa transistor, ngunit hindi namin makuha ang epekto na hinahanap namin, nililimitahan ng mga resistor ang kasalukuyan, hindi boltahe. Nais naming on at off ang mga estado, itim at puti, hindi mga shade ng grey at nais naming kontrolin ito ng boltahe. Para sa mga photoresistor, isang tipikal na "on kapag madilim" na circuit ang gumagamit ng tinatawag na voltage divider. Gumagamit ito ng dalawang resistors sa serye (isa sa kanila ang photoresistor) at ang pag-load ng circuit, isang ilaw sa karamihan ng mga kaso, ay konektado sa punto sa pagitan ng mga resistors. Ang boltahe sa puntong iyon ay isang maliit na bahagi ng orihinal na boltahe batay sa proporsyon ng R1 / R2. Simple, tama ba? Hindi naman siguro. Hindi ko pa rin maiiwala kung bakit ito gumagana, ngunit ginagawa ito. Gayunpaman, ang base ng transistor ay konektado sa punto sa pagitan ng mga resistors. Nalaman ko ito (at maraming iba pang mga bagay) sa website ng Society of Robots, partikular ang https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Tingnan ito Magandang bagay. Hindi lamang para sa mga bagay na robot, na mahusay, ngunit para sa maraming mga bagay na elektrikal, mekanikal, at softwarical. Kaya, tingnan ang aking eskematiko at subukang huwag tumawa. Natututo ako, okay? Kailangan kong ipagana ang circuit ng sensor mula sa isang supply ng kuryente sa halip na mula lamang sa door sensor pad sapagkat walang sapat na boltahe / kasalukuyang sa pad na iyon upang ma-trigger ang transistor. Sinubukan ko, oh, sinubukan ko at hindi ko ito magawang gumana. Kaya, ang VCC at GND ay konektado sa mga terminal ng baterya sa loob ng module ng water sensor. Ang SIG ay konektado sa isa sa mga pad ng sensor ng pintuan. Tiyaking ikinonekta mo ito sa isa na pupunta sa PIC, hindi sa pupunta sa GND. Upang malaman kung anong risistor ang kailangan mo para sa R2, kunin ang papel na isinulat mo sa Rdark at Rlaser sa huling hakbang. Gawin ang pagkalkula na ito: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), pagkatapos ay piliin ang pinakamalapit na risistor na mayroon ka sa halagang iyon. Ang capacitor sa C1 ay opsyonal. Idinagdag ko ito sa aking board kung sakaling nais kong ayusin ang oras ng reaksyon ng pag-trigger. Ang capacitor na ito ay magiging sanhi ng pag-trigger ng kaunting pagkaantala. Kapwa ito mabuti at masama. Ang mabuti ay pinoprotektahan ka nito mula sa maling mga alarma kapag, sabihin nating, ang taong basura ay dumating at lumilikha ng mga panginginig sa hangin at lupa na maaaring i-misalign ang iyong laser sa isang split segundo. Ang capacitor ay panatilihin ang sensor mula sa tripping. Ang masamang bagay ay kung gumamit ka ng masyadong malaki ng isang kapasitor, ang iyong nanghihimasok ay maaaring tumakbo mismo sa pamamagitan ng iyong sensor nang hindi ito itinatakda. Nalaman ko na ang isang 1uF capacitor ay gumana nang maayos. Maaari pa rin akong dumaan sa sensor gamit ang isang lapis nang hindi ito pinapalit, ngunit nagdududa ako na ang anumang nanghihimasok ay maaaring kahit na may kamalayan sila sa laser (tatawid lang nila ito. DOH!) Kaya, tingnan ang aking circuit board, sinunog sa isang malutong at tumutulo sa pagkilos ng bagay mula sa lahat ng mga pag-ulit ng… sa breadboard ito gumagana, sa circuit board hindi ito, pabalik-balik, pabalik-balik. Sa wakas gumagana ito. Sa wakas Muli, subukang huwag tumawa, ngunit kung gagawin mo, naiintindihan ko. Tumatawa ako tungkol dito balang araw … kapag ang sakit ng sikolohikal ay nagsisimulang mawala. Anywhoo, kaya gumagana ito. Naayos ko na ito upang maprotektahan ang aking Girl Scout Cookies mula sa aking asawa at mga anak na babae. Yeah, ang mga ito ay manipis na mints … tulad ng kailangan mo ring tanungin …;-) Update: Para sa ilang kadahilanan ang unang circuit ay hindi gumagana nang mapagkakatiwalaan. Sinusubukan ko ang isang pangalawang circuit na gumagamit ng isang 3V relay. Ang isang larawan ng circuit ay na-upload, kaya suriin ito. Hindi ko pa ito naitayo, kaya't abangan upang makita kung ano ang mangyayari. Higit pa sa kung paano ko ito nai-set up sa susunod na seksyon.

Hakbang 6: Pagse-set up nito

Okay, ito ang hinihintay mo lahat. Maliban sa iyo, nakita kitang lumaktaw hanggang sa dulo.

Mayroong dalawang paraan upang maiugnay mo ito. Ang laser at sensor sa parehong panig, o laser sa isang gilid at ang sensor sa kabilang panig. Alinmang paraan ang gumagana. Pag-usapan natin ang tungkol sa mga kalamangan at kahinaan ng bawat diskarte. Ang Laser at Sensor sa parehong panig: Mga kalamangan: Ang laser camera at Laser Sensor ay maaaring pinalakas mula sa parehong supply. Ilagay lamang ang parehong malapit sa isang outlet at mahusay kang pumunta. Ang power switch sa laser ay maaaring patayin din ang sensor. Ang ganda Pinapayagan ka nitong gumawa ng mga advanced na bagay tulad ng paggamit ng isang Power Module upang mapalakas lamang ang laser sensor kung ang isa sa mga wireless camera ay makakakita ng paggalaw kasama ang Infrared sensor nito. Bilang isang nanghihimasok, paano mo nais na maglakad hanggang sa isang bahay lamang upang makita ang isang braso ng system ng tiktik ng laser mismo habang papalapit ka. Sobrang cool. Kahinaan: Kailangan mo ng isang salamin upang bounce ang laser pabalik sa sensor. Walang malaking pakikitungo, ngunit ang mekanika ng ganoong bagay ay medyo nakakalito. Gayundin, ang salamin ay maaaring, at marahil ay, baluktutin ang laser beam. Ito ay dahil ang karamihan sa mga salamin ay nakasalamin sa likuran, ibig sabihin ang laser ay kailangang dumaan sa isang layer ng baso bago masasalamin. Gayundin, bilang isang mas praktikal na bagay, ang salamin ay maaaring marumi. Gumagamit ako ng salamin na "hiniram" ko mula sa aking asawa at mukhang maayos naman hanggang ngayon. Malamang papalitan ko ito ng isang bagay na mas malamang na magulo ako. Ang Laser at Sensor sa kabaligtaran: Mga kalamangan: Walang mga salamin na mag-aalala, mas kaunting distansya ang naglalakbay para sa laser. Kahinaan: Kailangan mo ng isang supply ng kuryente sa magkabilang panig. Maaari mong paganahin ang module ng sensor gamit ang mga baterya ng AAA na nakadisenyo, ngunit hindi ko nasubukan / kinakalkula ang kasalukuyang pagguhit ng aking mga pagbabago upang maaari itong dumaan sa mga baterya tulad ng baliw. Sa software ng Motorola Homesight, ang Module ng Tubig ay natuklasan at gumagana tulad ng inaasahan. Sa kasong ito, ipinapakita ng modyul na "Patuyuin" kapag normal, at "Basa" kapag nagambala ang laser. Ang sweet!