VERBETERDE ONDERWATER CAMERA BEHUIZING LEKDETECTOR - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Een eerdere versie van deze lekdetector voor onderwatercamera's werd vorig jaar op Instructables geplaatst, waar het ontwerp was gebaseerd op een op Atmel AVR gebaseerde AdaFruit Trinket. Deze verbeterde versie maakt gebruik van de op Atmel SAMD M0 gebaseerde AdaFruit Trinket. Het resultaat is een veel langere levensduur van de batterij, gezien de superieure Atmel-microprocessor.

Het probleem met het AVR-ontwerp was deels te wijten aan de keuze van AdaFruit voor AVR-onderdelen. De minimale bedrijfsspanning van de AVR-processor is 2,7 volt, terwijl de batterij (CR2032) nominaal 3 volt is. Het netto resultaat is dat de processor wordt gereset zodra de batterijspanning daalt tot ~ 2,7 volt (bijvoorbeeld onder belasting door het knipperen van de LED van de lekdetector).

De processor van de SAMD M0 kan werken tot 1,6 volt en heeft een veel lager energieverbruik in stand-by (3,5 uA versus 25 uA voor de oudere AVR). Het resultaat is dat de levensduur van de batterij 3 jaar is. Gelukkig is de AdaFruit Trinket M0 qua vormfactor en pinout identiek aan de oudere AVR.

De behuizing van onderwatercamera's lekken zelden, maar als deze gebeurtenis zich voordoet, zijn de resultaten normaal gesproken catastrofaal en veroorzaken ze onherstelbare schade aan de camerabehuizing en de lens.

SparkFun publiceerde in 2013 een waterdetectorproject waarbij het oorspronkelijke ontwerp bedoeld was als vervanging voor een NautiCam-leksensor. Dit project past het SparkFun-ontwerp aan naar een AdaFruit Trinket. De resulterende implementatie is klein genoeg om in een Olympus PT-EP14 behuizing te passen (bijvoorbeeld voor de Olympus OM-D E-M1 Mark II body).

Stap 1: Knip het Vero-bord af en bevestig de lintkabel

Een deel van het Vero-bord wordt gebruikt om een sensor te maken die aan de onderkant van de onderwatercamerabehuizing zit. Vero-bord heeft parallelle strips van koper, waar normaal gesproken segmenten worden gemaakt voor individuele circuitknooppunten.

De Vero-plaat kan met een aantal gereedschappen worden gesneden, maar de schoonste oplossing is om een diamantzaagblad te gebruiken (dat bijvoorbeeld normaal wordt gebruikt voor het zagen van tegels), waarbij water voor het blad niet nodig is. De breedte van de sensor is twee koperen stroken breed en de lengte is afhankelijk van wat geschikt is voor de betreffende behuizing. Olympus-behuizingen hebben normaal gesproken twee groeven in het midden onderaan de behuizing die worden gebruikt om een zakje met droogmiddel op te vangen. De sensor past tussen de groeven, zoals op de afbeelding te zien is. Bevestig lintkabel (twee geleiders breed) aan één uiteinde van het Vero-bord en voeg optioneel krimpkous toe over het uiteinde van het bord, zodat de soldeerverbindingen worden afgedekt.

Stap 2: Flash-software

Gebruik de Arduino IDE om de firmware naar de Trinket te flashen met een USB-kabel ZONDER de CR2032-batterij geïnstalleerd. Beide bestanden moeten in een map met de naam "H2OhNo" worden geplaatst.

Wiring.c is aangepast zodat de pinnen van de processor in hun standaardstatus kunnen worden gelaten in plaats van ze te dwingen als ingangen te worden geconfigureerd. Het instellen van de pin van de processor als invoer zonder pull-up of pull-down veroorzaakt overmatig stroomverbruik. De AdaFruit Trinket biedt geen pull-up of pull-down weerstanden.

Test de lekdetector door de sensing vero-koperstrip voor de volgende stap nat te maken.

Opmerking: Zodra de regelaar is verwijderd of de uitgangspin is opgetild, levert de 3V CR2032 niet voldoende spanning om de SAMD-processor te laten knipperen. De knipperende stap moet dus worden uitgevoerd voordat de regelaar wordt verwijderd. Of er moet tijdens het knipperen een externe voeding worden gebruikt die is ingesteld op 3,3 V.

Stap 3: Verwijder de DotStar-LED en de uitgangspen van de liftregelaar

Helaas bevat de AdaFruit M0 Trinket een DotStar LED-pixel, zelfs wanneer deze in stand-by wordt gezet, bijna 1 mA verbruikt, wat de levensduur van de batterij nadelig beïnvloedt. Haal de DotStar uit de Trinket.

De boordregelaar volgens het gegevensblad heeft een zeer laag vermogen. Maar in de praktijk is het verbruik 10x de datasheet. De oplossing is dat we de CR2032-batterij rechtstreeks op de processor aansluiten en de uitgangspin van de regelaar optillen om deze te isoleren, zodat deze geen stroom verbruikt. Verwijder de regelaar of til de uitgangspen op.

Stap 4: Verplaats de weerstand naar de achterkant van de circuitkaart

Helaas heeft de SAMD-processor moeite om een pull-up weerstand te bieden op analoge ingangen. We moeten dus een weerstand aan het circuit toevoegen door een component die al op het bord staat opnieuw te gebruiken. De trinket heeft een power-on-LED die we niet willen, aangezien dit de batterij zou ontladen. De weerstand voor deze LED wordt verwijderd en verplaatst naar de achterkant van het bord, aangesloten tussen de 3V- en SCL-pads.

Stap 5: installeer in behuizing

De batterijhouder en Trinket worden met klittenband aan het onderwaterhuis bevestigd (bijv. ~1 inch diameter). De piëzo-transducer heeft een zelfklevende ring, waar de transducer aan de wand van de behuizing in de buurt van de Trinket wordt bevestigd. De sensor is een wrijvingspassing in het onderste gedeelte van een Olympus-behuizing. Voor andere behuizingen is mogelijk speciale accommodatie nodig. Om een sensor te bevestigen is een schilderij ophangplamuur gebruikt wanneer er geen geschikte behuizingskenmerken beschikbaar zijn.

Opmerking: De piëzo-transducer moet op een oppervlak worden gemonteerd, anders is het volume van de uitvoer een fractie van wat wordt bereikt als de omtrek beperkt is.

Stap 6: Testen

Maak je vingers nat en raak de Vero-plankenstrips aan. De LED moet knipperen en de piëzo-transducer produceert een hoorbaar geluid.

Stap 7: Stuklijst

- AdaFruit Trinket M0

- Rode LED

- 47K ohm weerstand

- Piëzo-transducer (TDK PS1550L40N)

- CR2032 batterijhouder (geheugenbeschermingsapparaten P/N BA2032SM)

- CR2032-batterij