Xanboo/Homesite Laser Break Beam Sensor: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Jag vill ha en laserstrålesensor i Hollywood -stil att leka med. Problemet är att jag har en hög med Motorola Homesight -kameror och sensor, men ingen av dem har lasrar! Detta projekt dokumenterar mina försök, misslyckanden och framgångar med att bygga en lasersensor ur reservdelar som jag inte tänkte använda medan jag fick Motorola Homesight -programvaran att känna igen den hemlagade sensorn. Motorola Homesights konsumenthemsäkerhetsprodukter är en ny märkeversion av Xanboo -produkterna. De är praktiskt taget identiska.

Jag kommer att rensa kameran och använda plasthuset för att montera lasern. Eftersom jag kommer att förstöra kameran bestämde jag mig för att använda en av de "trådbundna" kamerorna. De trådlösa kamerorna är fortfarande ganska användbara för mig, så jag har satt dem utanför gränserna för mina projekt … för nu. Vattensensorn kommer att användas som kontakt/ingen kontaktgränssnitt i Homesight -systemet. Jag använde en vattensensor snarare än en dörr eller temperaturgivare eftersom jag inte förlorar något om jag steker den under mitt experiment. Jag tycker fortfarande att dörren och temperaturgivarna är användbara. Utmaningen är att bygga en liten krets som kan öppna eller stänga sensorns kontakter baserat på närvaro/frånvaro av laserljuset och klämma in den kretsen i batterifacket i vattnet … eh … jag menar, lasersensor. Jag bör nämna att jag kommer att använda en laser som rippats ur en riktigt billig lasernivå som jag hittade vid clearance för ~ $ 0,50. Billig. Du får vad du betalar för när du arbetar med lasrar. I det här fallet är det bra. Om du ansluter en riktigt kraftfull laser till detta brinner du genom din sensor, ditt hus, dina grannars hus, vilket potentiellt kan sätta eld på din sensor, ditt hus, din grannes hus. Fy fan, du kan ha turen att blinda din inkräktare eller skära av benen på knäet, eller bränna håret från grannens katt etc. Riskerna överväger dock fördelarna, så det är bara att gå med din vanliga laserpekarstil. K?

Steg 1: Sätta i kameran, montera lasern

Inte säker på att jag behöver gå in på hur jag tar isär plasten på kameran. Det är ganska rakt fram. Kamerafodralet har en stor potential som jag inte kommer att dra nytta av direkt. Linshålet är perfekt för montering av en laser som skördats från en laserpekare, lasernivå eller vilken laser som helst. Det finns många billiga källor till röda lasrar, så jag går inte in på det, men det linshålet är där lasern kommer att skjuta ifrån. Den vita sektionen under linshålet är en infraröd transparent lins för kamerans passiva infraröda rörelsesensor. Jag slet upp det innan jag insåg hur användbart detta kan vara i framtiden. (Att tänka osynliga infraröda lasrar … ögonsäkerhet kan dock vara ett problem …) Så, ta ändå ur kameran, var noga med att inte skada plasthöljet. Lim sedan lasern på plats. Löd några längre leder på lasern, linda lödfogarna i eltejp eller krympslang och mata sedan ledningarna genom det medföljande hålet och ner i kamerahöljet. För övrigt är kamerakretsen i sig ganska snygg. Anslutningen får en att tro att det är en s-video-anslutning, men det är det inte. Stiften på kontakten är för kompositvideo, analogt monoljud och rörelsesensorutlösaren (åh, och ström och jord också). Mycket användbart, så jag har påsat det, taggat det och kastat det i garderoben för något annat projekt, senare, i framtiden, någon gång … ärligt … skulle du tro att min fru rullar ögonen på mig rätt nu? Okej, tillbaka på rätt spår. Hur drivs lasern? Läs vidare.

Steg 2: Strömförsörjning av lasern och andra saker

Tja, det enda problemet med de trådbundna kamerorna är att de inte har någon bekväm mekanism för att använda ström. Lyckligtvis finns det ett löstagbart stativ som medföljer de trådlösa kameramodulerna som har ett strömuttag, en strömbrytare och en ström -LED. Om du öppnar botten är det ganska enkelt att ändra denna bas för att driva lasern. Problemet är dock att väggvårtorna som följer med Homesight -utrustningen är 9V och 12V. Eftersom lasern körs på ungefär 3,3V (3 x knappceller), måste jag göra något åt det för att jag inte ska bränna ut lasern innan min inkräktare kommer att knacka. Så, hur går man ner en 9VDC -källa ~ 3.3V? Tja, du använder en spänningsregulator krets, naturligtvis. När jag googlade lite hittade jag en handledning på https://www.sparkfun.com/ om hur man bygger en brödbräda. Perfekt för mina behov. Jag anpassade det något för att minska komponenterna, etsade mitt eget kretskort (självstudier finns i överflöd om detta ämne) och VOILA! en reglerad 3.3VDC -källa.

Steg 3: Vattnet … är … jag menar, lasersensorn

Hur gör man en vattensensor till en lasersensor? Tja, den bakomliggande tekniken är densamma. Det är en enkel "kontaktslutning" -sensor där sensorn utlöses när kretsen mellan två kontakter stängs. För en vattensensor stänger vattnets konduktivitet kretsen mellan de två sonderna och utlöser sensorn. För en lasersensor måste vi ta reda på hur vi stänger kontakterna med ett rött ljus. Här måste du verkligen vara uppmärksam på bilderna. Jag är inte en särskilt beskrivande person, så arbeta med mig här … Figur 1 visar en sönderknuten sensor. Egentligen är den stora majoriteten av sensorerna för denna formfaktor i Motorola -linjen praktiskt taget identiska med denna. Skillnaden är att avkänningstekniken befolkas annorlunda. Så här är det coola. Ser du dörrensensorkuddarna? Om du ansluter dem tillsammans med en kabel, utlöser sensorn, du kopplar bort dem, de återställs. Se hur det är ett kontaktslutningssystem? Så hur får du en laser för att överbrygga det gapet? Med en ljussensor. Läs vidare så visar jag dig hur du bygger en.

Steg 4: Bygg lasersensorn

Så det finns de här fina sakerna jag hittade på Radio Shack som heter Photoresistors. Ibland kallas de ljuskänsliga resistorer (eller LSR). De ändrar motstånd baserat på mängden ljus de ser. Olika fotoresistorer har olika värden, så om du inte har turen att använda exakt samma som jag, föreslår jag att du mäter deras höga och låga motstånd. Jag ska berätta för dig hur på en sekund, men först saker först. Låt oss använda en av dessa killar för att göra en sensor. Först, hitta en kulspetspenna. Du vet, den typen du stjäl från hotellrum? Den typen du använde för spottvaddar i grundskolan? Ja, de där. Ta isär pennan och släng locket och bläckpatronen. Detta lämnar dig med röret och den lilla pluggen i slutet. Ta ut kontakten eftersom det är dit fotoresistorn är på väg. Dra åt fotoresistorns ben och skjut in den i röret ungefär 1/2 tum eller så. Böj fotoresistorns ledningar runt rörets kant. Stoppa tillbaka kontakten på plats och fäst de två sladdarna mellan rörets sida och pluggen. Grattis! Du har just gjort en fotosensor. Några anteckningar … Först behöver pennan inte vara svart, men om det inte är det, linda lite eltejp runt röret. Faktum är att även om det är svart, linda lite elektrisk tejp runt röret. Tanken är att endast ljus som kommer in från rörets ände når fotoresistorn. Särskilt vita pennor blöder ljus genom rörets sidor. Måste stoppa det eftersom det kommer att orsaka falska avläsningar senare. Det är också här om du har en laser som är för kraftig, det kommer att bränna ut din fotoresistor. Håll dig till billiga laserpekare så går det bra. När det här fungerar på ett tillförlitligt planerar jag att experimentera med kortare rörlängder. Att ha ett 5 "rör som sensor är inte särskilt flexibelt. Med lite finjusteringar skulle jag vilja få det under 1" och i kameran..er … laserhuvud. Nu är denna nästa del viktig och jag hoppas att du ha en ohm-mätare till hands. Ta tag i din ohm-mätare och anslut den till fotocellens ledningar. Vi kommer att ta avläsningar av fotoresistorns motstånd i fullständigt mörker och i laserbelysta förhållanden. Först mörker. I stället för att sätta fingret över sensorns ände (din hud blöder faktiskt galet mycket ljus), tejpa upp det och kasta det i en låda. Ta din ohm-mätaravläsning. Det bör vara ett mycket högt tal, så se till att din mätare är korrekt inställd. Min fotocell översteg 2 000 000 ohm i fullständigt mörker, vilket toppade min mätare, så jag kallade det bara 2 MOhms. Skriv ner det! Rdark = 2MOhmsNästa, ta tag i din laserkamera och lysa lasern i sensorns öppna ände. Ta din läsning som det lägsta uppmätta motståndet. Det kommer att bli ganska darned låg, så bara komma nära. Min läsning var cirka 100 Ohm. Skriv ner det! Rlaser = 100Ohms Varför gör jag det här? Bra fråga, men jag kan inte säga det ännu, du måste läsa nästa steg. Jag ger dig en ledtråd, spänningsdelare.

Steg 5: Bygg kontaktkontakten

Det är här jag inte är särskilt säker på att jag har gjort det här korrekt. Allt jag vet är att det fungerar och det måste betyda att min matte är åtminstone nära. Jag välkomnar kommentarer om denna del, ja verkligen jag välkomnar kommentarer från någon del, men den här i synnerhet. Kom ihåg kretskortet för vattenstängning? Jag bestämde mig för att använda dörrensensorkuddarna för att ansluta min sensor. Så här har vi att göra med: En av dynorna är ansluten direkt till marken. Den andra dynan är ansluten till stift 19 på PIC ner på den magra delen av brädet på undersidan. Den stiftet är en digital ingång/utgångsstift. Nu är det här jag är lite förvirrad, men jag lät det inte stoppa mig. När jag mäter spänningen på den plattan får jag 0,85V. Det är en aning lägre än jag förväntat mig. Men även med den lägre än förväntade spänningen, om jag jordar den plattan, aktiverar den avtryckaren. Så jag behöver bara utforma en krets som öppnar och stänger denna anslutning. En perfekt uppgift för en transistor. Jag vet inte så mycket om andra transistorer än att de, enligt min enklaste förståelse, är en elektriskt styrd på/av -omkopplare. Du sätter tillräckligt med spänning på basen och det får elektricitet att flöda mellan kollektorn och sändaren. Det är allt jag vet, och dess projekt som dessa som hjälper mig att lära mig mer. Nu kan vi bara ansluta fotosensorn till transistorn, men vi skulle inte få den effekt vi går efter, motstånd begränsar ström, inte spänning. Vi vill ha på och av tillstånd, svart och vitt, inte gråtoner och vi vill styra det med spänning. För fotoresistorer använder en typisk "på när mörk" krets det som kallas en spänningsdelare. Den använder två motstånd i serie (en av dem är fotoresistorn) och kretsens belastning, ett ljus i de flesta fall, är ansluten till punkten mellan motstånden. Spänningen vid den punkten är en bråkdel av den ursprungliga spänningen baserat på andelen R1/R2. Enkelt, eller hur? Jag tror inte det. Jag kan fortfarande inte få huvudet runt varför det ens fungerar, men det gör det. Hur som helst är transistorns bas ansluten till punkten mellan motstånden. Jag lärde mig detta (och många andra saker) på Society of Robots webbplats, särskilt https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Kolla in det. Bra grejer. Inte bara för robotgrejer, vilket är utmärkt, men för många saker elektriska, mekaniska och mjukvaroriska. Så, ta en titt på min schema och försök att inte skratta. Jag lär mig, okej? Jag måste driva sensorkretsen från en strömförsörjning snarare än bara från dörrens sensorplatta eftersom det helt enkelt inte finns tillräckligt med spänning/ström på den plattan för att utlösa transistorn. Jag försökte, åh, jag försökte och jag kunde inte få det att fungera. Så, VCC och GND är anslutna till batteripolerna inuti vattensensormodulen. SIG är ansluten till en av dörrensensorkuddarna. Se till att du ansluter den till den som går till PIC, inte den som går till GND. För att ta reda på vilket motstånd du behöver för R2, ta tag i papperet som du skrev Rdark och Rlaser på i det sista steget. Gör denna beräkning: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), välj sedan det närmaste motståndet du har till det värdet. Kondensatorn vid C1 är valfri. Jag lade till det på min bräda om jag ville justera reaktionstiden för utlösaren. Denna kondensator gör att avtryckaren försenas något. Detta är både bra och dåligt. Det goda är att det skyddar dig från falska larm när, säg, skräpmannen kommer och skapar vibrationer i luften och marken som kan rikta in din laser under en bråkdel av en sekund. Kondensatorn förhindrar att sensorn snubblar. Det dåliga är att om du använder en för stor kondensator kan din inkräktare faktiskt springa genom din sensor utan att stänga av den. Jag fann att en 1uF kondensator fungerade ganska bra. Jag kunde fortfarande passera genom sensorn med en penna utan att utlösa den, men jag tvivlar på att någon inkräktare kunde även om de var medvetna om lasern (de skulle bara kliva över den. DOH!) Så, ta en titt på mitt kretskort, bränd till en skarp och droppande av flöde från alla iterationer av … på brödbrädet fungerar det, på kretskortet gör det inte, fram och tillbaka, fram och tillbaka. Äntligen fungerar det. Till sist. Återigen, försök att inte skratta, men om du gör det förstår jag. Jag ska skratta åt det någon gång … när den psykologiska smärtan börjar blekna. Hur som helst, så det fungerar. Jag har konfigurerat det för att skydda mina Girl Scout Cookies från min fru och mina döttrar. Ja, de är tunna myntor … som att du till och med måste fråga …;-) Uppdatering: Av någon anledning fungerar inte den första kretsen tillförlitligt. Jag testar en andra krets som använder ett 3V -relä. En bild av kretsen har laddats upp, så kolla in den. Jag har inte byggt det ännu, så håll utkik för att se vad som händer. Mer om hur jag har konfigurerat det i nästa avsnitt.

Steg 6: Konfigurera det

Okej, det här är vad ni alla har väntat på. Förutom dig såg jag dig hoppa till slutet.

Det finns två sätt att ansluta detta. Laser och sensor på samma sida, eller laser på ena sidan och sensor på den andra. Hur som helst fungerar. Låt oss prata om för- och nackdelar med varje tillvägagångssätt. Laser och sensor på samma sida: Fördelar: Laserkamera och lasersensor kan drivas från samma strömförsörjning. Lägg helt enkelt båda nära ett uttag så är du klar. Strömbrytaren på lasern kan också stänga av sensorn. Trevlig. Detta gör att du kan göra avancerade saker som att använda en strömmodul för att bara starta lasersensorn om en av de trådlösa kamerorna ser rörelse med sin infraröda sensor. Att vara en inkräktare, hur skulle du vilja gå upp till ett hus bara för att se ett laserdetekteringssystem arma sig när du närmar dig. För häftig. Nackdelar: Du behöver en spegel för att studsa lasern tillbaka till sensorn. Ingen stor grej, men mekaniken i sådant är lite knepigt. Spegeln kan och förmodligen förvränga laserstrålen. Detta beror på att de flesta speglar är reflekterande bak, vilket innebär att lasern måste passera genom ett glasskikt innan den reflekteras. Som en mer praktisk sak kan spegeln bara bli smutsig. Jag använder en spegel som jag "lånat" av min fru och det verkar vara bra än så länge. Jag kommer sannolikt att ersätta den med något mindre troligt att jag får problem. Laser och sensor på motsatta sidor: Fördelar: Inga speglar att oroa sig för, mindre avstånd till lasern. Nackdelar: Behöver en strömförsörjning på båda sidor. Du kan driva sensormodulen med AAA -batterierna enligt utformningen, men jag har inte testat/beräknat den nuvarande dragningen av mina modifieringar så att den potentiellt kan gå igenom batterier som en galning. I Motorola Homesight -programvaran upptäcks vattenmodulen och fungerar som förväntat. I detta fall visar modulen "Torr" när den är normal och "Våt" när lasern har avbrutits. Ljuv!