Xanboo/Homesite Laser Break Beam Sensor - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Ik wil een laserstraalsensor in Hollywood-stijl om mee te spelen. Het probleem is dat ik een stapel Motorola Homesight-camera's en -sensoren heb, maar geen van hen heeft lasers! Dit project documenteert mijn beproevingen, mislukkingen en successen bij het bouwen van een lasersensor uit reserveonderdelen die ik niet zou gebruiken terwijl ik de Motorola Homesight-software de zelfgemaakte sensor liet herkennen. De Motorola Homesight-producten voor thuisbeveiliging voor consumenten zijn een rebranded-versie van de Xanboo-producten. Ze zijn vrijwel identiek.

Ik zal de camera strippen en de plastic behuizing gebruiken om de laser te monteren. Omdat ik de camera ga vernietigen, heb ik besloten om een van de "bedrade" camera's te gebruiken. De draadloze camera's zijn nog steeds heel nuttig voor mij, dus ik heb ze voorlopig verboden voor mijn projecten. De watersensor wordt gebruikt als een contact/geen contact-interface in het Homesight-systeem. Ik heb een watersensor gebruikt in plaats van een deur- of temperatuursensor omdat ik niet echt iets verlies als ik hem bak tijdens mijn experimenten. Ik vind de deur- en temperatuursensoren nog steeds handig. De uitdaging is om een klein circuit te bouwen dat de contacten van de sensor kan openen of sluiten op basis van de aanwezigheid/afwezigheid van het laserlicht en dat circuit in het batterijcompartiment van het water kan persen… eh… ik bedoel, lasersensor. Ik moet vermelden dat ik een laser zal gebruiken die is geript uit een echt goedkoop laserniveau dat ik bij opruiming vond voor ~ $ 0,50. Goedkoop. U krijgt waar u voor betaalt als u met lasers werkt. In dit geval is dat een goede zaak. Als je hier een echt krachtige laser op aansluit, brand je door je sensor, je huis, het huis van je buren, en mogelijk brand je je sensor, je huis, het huis van je buren. Ach, misschien heb je het geluk om je indringer te verblinden of zijn benen bij de knie af te snijden, of het haar van de kat van de buren te verbranden, enz. De risico's wegen echter zwaarder dan de beloningen, dus ga gewoon met je typische laserpointer-achtige laser. K?

Stap 1: De camera strippen, de laser monteren

Ik weet niet zeker of ik moet ingaan op het uit elkaar halen van de kunststoffen op de camera. Het is vrij rechttoe rechtaan. De camerabehuizing heeft veel potentieel waar ik niet meteen gebruik van zal maken. Het lensgat is perfect voor het monteren van een laser die is geoogst met een laserpointer, laserwaterpas of wat dan ook. Er zijn veel goedkope bronnen van rode lasers, dus daar ga ik niet op in, maar dat lensgat is waar de laser vandaan gaat schieten. Het witte gedeelte onder het lensgat is een infrarood transparante lens voor de passieve infrarood bewegingssensor van de camera. Ik heb het eruit gerukt voordat ik me realiseerde hoe nuttig dit in de toekomst zou kunnen zijn. (Als je denkt aan onzichtbare infraroodlasers… oogveiligheid kan echter een probleem zijn…) Haal de camera er in ieder geval uit en zorg ervoor dat je de plastic behuizing niet beschadigt. Lijm vervolgens de laser op zijn plaats. Soldeer wat langere draden op de laser, wikkel de soldeerverbindingen in elektrische tape of krimpkous en voer de draden vervolgens door het daarvoor bestemde gat en langs de hals van de camerabehuizing. Overigens is de printplaat van de camera zelf best netjes. De connector doet denken dat het een s-video-aansluiting is, maar dat is niet zo. De pinnen op de connector zijn voor de composietvideo, analoge mono-audio en de bewegingssensortrigger (oh, en ook stroom en aarde). Heel handig, dus ik heb het in een zak gestopt, van een label voorzien en in de kast gegooid voor een ander project, later, in de toekomst, op een bepaald moment… eerlijk gezegd… zou je geloven dat mijn vrouw met haar ogen naar me rolt nu? Oké, terug op het goede spoor. Hoe de laser aan te drijven? Lees verder.

Stap 2: De laser en de andere dingen aanzetten

Welnu, het enige probleem met de bedrade camera's is dat ze geen handig mechanisme hebben om stroom aan te zetten. Gelukkig is er een afneembare standaard die wordt geleverd met de draadloze cameramodules met een stroomaansluiting, een aan / uit-schakelaar en een stroom-LED. Als je de onderkant openscheurt, is het vrij eenvoudig om deze basis aan te passen om de laser van stroom te voorzien. Het probleem is echter dat de muurwratten die bij de Homesight-apparatuur worden geleverd 9V en 12V zijn. Aangezien de laser op ongeveer 3,3 V (3 x knoopcellen) werkt, moet ik daar iets aan doen, anders verbrand ik de laser voordat mijn indringer komt aankloppen. Dus, hoe zet je een 9VDC-bron neer om ~3.3V? Nou, je gebruikt natuurlijk een spanningsregelaarcircuit. Toen ik een beetje googelde, vond ik een tutorial op https://www.sparkfun.com/ over het bouwen van een breadboard-voeding. Perfect voor mijn behoeften. Ik heb het enigszins aangepast om de componenten te verminderen, mijn eigen PCB geëtst (tutorials in overvloed over dit onderwerp), en VOILA! een gereguleerde 3.3VDC-bron.

Stap 3: Het water… eh… ik bedoel, de lasersensor

Hoe maak je van een watersensor een lasersensor? Welnu, de onderliggende technologie is hetzelfde. Het is een eenvoudige "contactsluiting" sensor waarbij de sensor wordt getriggerd wanneer het circuit tussen twee contacten wordt gesloten. Bij een watersensor sluit de geleidbaarheid van het water het circuit tussen de twee sondes en activeert de sensor. Voor een lasersensor moeten we uitzoeken hoe we de contacten kunnen sluiten met een straal rood licht. Hier moet je echt op de foto's letten. Ik ben niet een erg beschrijvend persoon, dus werk hier met me mee … Afbeelding 1 toont een opengescheurde watersensor. Eigenlijk is het overgrote deel van de sensoren van deze vormfactor in de Motorola-lijn nagenoeg identiek hieraan. Het verschil is dat de detectietechnologie anders is ingevuld. Dus, hier is het leuke. Zie je die deursensorpads? Als je ze met een draad met elkaar verbindt, activeert de sensor, je koppelt ze los, ze resetten. Zie je hoe het een contactsluitsysteem is? Dus, hoe krijg je een laser om die kloof te overbruggen? Met een lichtsensor. Lees verder en ik zal je laten zien hoe je er een kunt bouwen.

Stap 4: De lasersensor bouwen

Dus er zijn van die handige dingen die ik bij Radio Shack heb gevonden, genaamd Photoresistors. Soms worden ze lichtgevoelige weerstanden (of LSR) genoemd. Ze veranderen de weerstand op basis van de hoeveelheid licht die ze zien. Verschillende fotoweerstanden hebben verschillende waarden, dus tenzij je het geluk hebt om exact dezelfde te gebruiken als ik, raad ik je aan hun hoge en lage weerstand te meten. Ik zal je zo meteen vertellen hoe, maar eerst. Laten we een van deze jongens gebruiken om een sensor te maken. Zoek eerst een balpen. Je weet wel, het soort dat je steelt uit hotelkamers? Het soort dat je gebruikte voor spuugproppen op de lagere school? Ja, die. Haal de pen uit elkaar en gooi de dop en de inktpatroon weg. Dit laat je met de buis en de kleine plug aan het einde. Haal de stekker eruit, want dit is waar de fotoresistor naartoe gaat. Strek de poten van de fotoresistor recht en schuif deze ongeveer 1/2 inch in de buis. Buig de draden van de fotoresistor rond de rand van de buis. Steek de stekker terug op zijn plaats en speld de twee draden tussen de zijkant van de buis en de stekker. Gefeliciteerd! Je hebt zojuist een fotosensor gemaakt. Een paar opmerkingen… Ten eerste hoeft de pen niet zwart te zijn, maar als dat niet het geval is, wikkel dan een stukje isolatietape om de buis. Zelfs als het zwart is, wikkel je wat isolatietape om de buis. Het idee is dat alleen licht dat vanaf het uiteinde van de buis binnenkomt de fotoresistor bereikt. Vooral witte pennen laten licht door de zijkanten van de buis stromen. Ik moet daar een einde aan maken, want het zal later tot valse metingen leiden. Dit is ook waar als je een laser hebt die te krachtig is, deze je fotoweerstand zal doorbranden. Blijf bij goedkope laserpointers en het komt wel goed. Zodra dit ding betrouwbaar werkt, ben ik van plan te experimenteren met kortere buislengtes. Het hebben van een 5" buis als sensor is niet erg flexibel. Met wat tweaken, zou ik het graag onder de 1" willen krijgen en in de camera…eh… laserkop. Nu, dit volgende deel is belangrijk en ik hoop dat je houd een ohm-meter bij de hand. Pak uw ohm-meter en sluit deze aan op de draden van de fotocel. We gaan de weerstand van de fotoweerstand meten in volledige duisternis en in laserverlichte omstandigheden. Ten eerste duisternis. In plaats van je vinger over het uiteinde van de sensor te leggen (je huid bloedt eigenlijk een waanzinnige hoeveelheid licht), plak je hem op en gooi je hem in een la. Neem uw ohm-meterstand. Het moet een zeer hoog getal zijn, dus zorg ervoor dat uw meter correct is ingesteld. Mijn fotocel overschreed 2 000, 000 Ohm in volledige duisternis, wat mijn meter bereikte, dus ik noemde het gewoon 2 MOhms. Schrijf het op! Rdark = 2MOhms Pak vervolgens je lasercamera en schijn de laser in het open uiteinde van de sensor. Neem uw meting als de laagst gemeten weerstand. Het zal behoorlijk verdomd laag zijn, dus kom gewoon dichtbij. Mijn meetwaarde was rond de 100 Ohm. Schrijf het op! Rlaser = 100 Ohm Waarom doe ik dit? Goede vraag, maar ik kan het je nog niet vertellen, je zult de volgende stap moeten lezen. Ik zal je een hint geven, spanningsdeler.

Stap 5: De contactsluiting opbouwen

Hier ben ik niet erg zeker of ik dit correct heb gedaan. Alles wat ik weet is dat het werkt en dat moet betekenen dat mijn wiskunde in ieder geval in de buurt komt. Ik verwelkom opmerkingen over dit onderdeel, nou eigenlijk verwelkom ik opmerkingen over elk onderdeel, maar deze in het bijzonder. Herinner je je de printplaat van de waterafsluiting? Welnu, ik besloot de deursensorpads te gebruiken om mijn sensor aan te sluiten. Dus, hier is waar we mee te maken hebben: een van de pads is rechtstreeks verbonden met aarde. De andere pad is verbonden met pin 19 op de PIC op het dunne deel van het bord aan de onderkant. Die pin is een digitale input/output-pin. Hier ben ik een beetje in de war, maar ik liet me er niet door tegenhouden. Als ik de spanning op die pad meet, krijg ik 0,85V. Dat is een stuk lager dan ik had verwacht. Maar zelfs met de lager dan verwachte spanning, als ik die pad aard, wordt de trigger geactiveerd. Dus ik moet gewoon een circuit bedenken dat deze verbinding opent en sluit. Een perfecte taak voor een transistor. Ik weet niet veel over transistors, behalve dat het, naar mijn meest eenvoudige begrip, een elektrisch gestuurde aan/uit-schakelaar is. Je zet genoeg spanning op de basis en dat zorgt ervoor dat er elektriciteit tussen de collector en de emitter vloeit. Dat is alles wat ik weet, en zijn projecten zoals deze zullen me helpen meer te leren. Nu kunnen we de fotosensor gewoon op de transistor aansluiten, maar we zouden niet het effect krijgen waar we voor gaan, weerstanden beperken de stroom, niet de spanning. We willen aan en uit toestanden, zwart en wit, geen grijstinten en we willen het met spanning regelen. Voor fotoweerstanden gebruikt een typisch "aan als het donker" circuit een zogenaamde spanningsdeler. Het gebruikt twee weerstanden in serie (een daarvan is de fotoweerstand) en de belasting van het circuit, in de meeste gevallen een lampje, is verbonden met het punt tussen de weerstanden. De spanning op dat punt is een fractie van de oorspronkelijke spanning op basis van de verhouding van R1/R2. Simpel, toch? Ik denk het niet. Ik begrijp nog steeds niet waarom dit werkt, maar het werkt wel. Hoe dan ook, de basis van de transistor is verbonden met het punt tussen de weerstanden. Ik heb dit (en vele andere dingen) geleerd op de website van Society of Robots, met name https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Bekijken. Goed spul. Niet alleen voor robotdingen, wat uitstekend is, maar voor veel dingen elektrisch, mechanisch en softwarematig. Dus kijk eens naar mijn schema en probeer niet te lachen. Ik ben aan het leren, oké? Ik moet het sensorcircuit voeden met een voeding in plaats van alleen van het deursensorpad, omdat er gewoon niet genoeg spanning/stroom op dat pad is om de transistor te activeren. Ik heb het geprobeerd, oh, ik heb het geprobeerd en ik kreeg het niet werkend. Dus, VCC en GND zijn aangesloten op de accupolen in de watersensormodule. SIG is aangesloten op een van de deursensorpads. Zorg ervoor dat je het aansluit op degene die naar de PIC gaat, niet degene die naar GND gaat. Om erachter te komen welke weerstand je nodig hebt voor R2, pak je het papier waarop je Rdark en Rlaser hebt geschreven in de laatste stap. Voer deze berekening uit: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), kies vervolgens de weerstand die het dichtst bij die waarde ligt. De condensator bij C1 is optioneel. Ik heb het aan mijn bord toegevoegd voor het geval ik de reactietijd van de trigger wilde aanpassen. Deze condensator zal de trigger iets vertragen. Dit is zowel goed als slecht. Het goede is dat het je beschermt tegen valse alarmen wanneer, laten we zeggen, de vuilnisman komt en trillingen in de lucht en op de grond veroorzaakt die je laser een fractie van een seconde verkeerd kunnen uitlijnen. De condensator zorgt ervoor dat de sensor niet uitschakelt. Het slechte is dat als je een te grote condensator gebruikt, je indringer zelfs dwars door je sensor kan rennen zonder hem af te zetten. Ik ontdekte dat een condensator van 1uF redelijk goed werkte. Ik zou nog steeds met een potlood door de sensor kunnen gaan zonder hem te activeren, maar ik betwijfel of een indringer dat zou kunnen, zelfs als ze zich bewust waren van de laser (ze zouden er gewoon overheen stappen. DOH!) Dus kijk eens naar mijn printplaat, gebrand tot een knapperige en druipende met flux van alle iteraties van … op het breadboard werkt het, op de printplaat niet, heen en weer, heen en weer. Eindelijk werkt het. Eindelijk. Nogmaals, probeer niet te lachen, maar als je dat doet, begrijp ik het. Ik zal er op een dag om lachen … wanneer de psychologische pijn begint te vervagen. Hoe dan ook, dus het werkt. Ik heb het ingesteld om mijn Girl Scout Cookies te beschermen tegen mijn vrouw en dochters. Ja, het zijn dunne pepermuntjes … zoals je zelfs moet vragen …;-) Update: Om de een of andere reden werkt het eerste circuit niet betrouwbaar. Ik test een tweede circuit dat een 3V-relais gebruikt. Een foto van het circuit is geüpload, dus check it out. Ik heb het nog niet gebouwd, dus blijf op de hoogte om te zien wat er gebeurt. Meer over hoe ik het heb ingesteld in de volgende sectie.

Stap 6: het instellen

Oké, dit is waar jullie allemaal op hebben gewacht. Behalve jou, ik zag je naar het einde springen.

U kunt dit op twee manieren aansluiten. Laser en sensor aan dezelfde kant, of laser aan de ene kant en sensor aan de andere. Hoe dan ook werkt. Laten we het hebben over de voor- en nadelen van elke benadering. Laser en sensor aan dezelfde kant: Voordelen: Lasercamera en lasersensor kunnen worden gevoed vanuit dezelfde voeding. Plaats beide gewoon in de buurt van een stopcontact en je bent klaar om te gaan. De stroomschakelaar op de laser kan de sensor ook uitschakelen. Mooi hoor. Hiermee kunt u geavanceerde dingen doen, zoals het gebruik van een Power Module om de lasersensor alleen van stroom te voorzien als een van de draadloze camera's beweging ziet met zijn infraroodsensor. Als indringer, hoe zou je het vinden om naar een huis te lopen om te zien hoe een laserdetectiesysteem zichzelf inschakelt als je dichterbij komt. Te cool. Nadelen: je hebt een spiegel nodig om de laser terug te kaatsen naar de sensor. Geen probleem, maar de mechanica van zoiets is een beetje lastig. Ook kan en zal de spiegel de laserstraal vervormen. Dit komt omdat de meeste spiegels van achteren reflecterend zijn, wat betekent dat de laser door een glaslaag moet gaan voordat hij wordt gereflecteerd. Ook, als een meer praktische kwestie, kan de spiegel gewoon vies worden. Ik gebruik een spiegel die ik van mijn vrouw heb "geleend" en tot nu toe lijkt het goed te gaan. Ik zal het waarschijnlijk vervangen door iets dat me minder snel in de problemen brengt. Laser en sensor aan weerszijden: Voordelen: Geen zorgen over spiegels, minder afgelegde afstand voor de laser. Nadelen: Aan beide kanten een voeding nodig. Je zou de sensormodule kunnen voeden met de AAA-batterijen zoals ontworpen, maar ik heb het huidige verbruik van mijn aanpassingen niet getest/berekend, zodat het mogelijk als een gek door batterijen zou kunnen gaan. In de Motorola Homesight-software wordt de Water Module ontdekt en werkt zoals verwacht. In dit geval toont de module "Dry" wanneer normaal en "Wet" wanneer de laser is onderbroken. Lief hoor!