VERBESSERTER UNTERWASSER-KAMERA-GEHÄUSE-LECK-DETEKTOR - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Eine frühere Version dieses Unterwasserkameragehäuse-Leckdetektors wurde letztes Jahr auf Instructables veröffentlicht, wo das Design auf einem Atmel AVR-basierten AdaFruit Trinket basierte. Diese verbesserte Version verwendet das auf Atmel SAMD M0 basierende AdaFruit Trinket. Das Ergebnis ist eine viel längere Batterielebensdauer dank des überlegenen Atmel-Mikroprozessors.

Das Problem mit dem AVR-Design lag zum Teil an AdaFruits Wahl der AVR-Teile. Die minimale Betriebsspannung des AVR-Prozessors beträgt 2,7 Volt, wobei die Batterie (CR2032) nominell 3 Volt beträgt. Das Ergebnis ist, dass der Prozessor zurückgesetzt wird, sobald die Batteriespannung auf ~2,7 Volt abfällt (z. B. unter Last durch Blinken der LED des Lecksuchers).

Der Prozessor des SAMD M0 kann mit bis zu 1,6 Volt betrieben werden und hat einen viel geringeren Standby-Stromverbrauch (3,5 µA gegenüber 25 µA beim älteren AVR). Das Ergebnis ist eine Batterielebensdauer von 3 Jahren. Glücklicherweise ist das AdaFruit Trinket M0 in Bezug auf Formfaktor und Pinbelegung identisch mit dem älteren AVR.

Unterwasserkameragehäuse lecken selten, aber wenn dieses Ereignis eintritt, sind die Ergebnisse normalerweise katastrophal und verursachen irreparable Schäden an Kameragehäuse und Objektiv.

SparkFun veröffentlichte 2013 ein Wasserdetektorprojekt, bei dem das ursprüngliche Design als Ersatz für einen NautiCam-Lecksensor gedacht war. Dieses Projekt passt das SparkFun-Design an ein AdaFruit Trinket an. Die resultierende Implementierung ist klein genug, um in ein Olympus PT-EP14 Gehäuse zu passen (z. B. für das Olympus OM-D E-M1 Mark II Gehäuse).

Schritt 1: Vero Board schneiden und Flachbandkabel anbringen

Ein Abschnitt der Vero-Platine wird verwendet, um einen Sensor zu erstellen, der an der Unterseite des Unterwasserkameragehäuses sitzt. Vero Board hat parallele Kupferstreifen, wo normalerweise Segmente für einzelne Schaltungsknoten erstellt werden.

Die Vero-Platte kann mit einer Reihe von Werkzeugen geschnitten werden, aber die sauberste Lösung ist die Verwendung eines Diamantsägeblatts (z. B. normalerweise zum Schneiden von Fliesen verwendet), wo kein Wasser für das Blatt benötigt wird. Die Breite des Sensors beträgt zwei Kupferstreifen und die Länge ist für das jeweilige Gehäuse geeignet. Olympus-Gehäuse haben normalerweise zwei Rillen in der unteren Mitte des Gehäuses, die zum Auffangen eines Trockenmittelbeutels verwendet werden. Der Sensor wird wie im Bild gezeigt zwischen die Nuten eingepasst. Befestigen Sie ein Flachbandkabel (zwei Adern breit) an einem Ende der Vero-Platine und fügen Sie optional einen Schrumpfschlauch über das Ende der Platine, der die Lötstellen bedeckt.

Schritt 2: Flash-Software

Flashen Sie mit der Arduino IDE die Firmware mit einem USB-Kabel auf das Trinket, OHNE die CR2032-Batterie installiert zu sein. Beide Dateien müssen in einem Verzeichnis namens "H2OhNo" abgelegt werden.

Wiring.c wurde geändert, damit die Pins des Prozessors in ihrem Standardzustand belassen werden können, anstatt sie als Eingänge zu konfigurieren. Das Festlegen des Pins des Prozessors als Eingang ohne Pull-Up oder Pull-Down führt zu einem übermäßigen Stromverbrauch. Das AdaFruit Trinket bietet keine Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstände.

Testen Sie den Lecksucher, indem Sie den Sensor-Vero-Kupferstreifen vor dem nächsten Schritt benetzen.

Hinweis: Sobald der Regler entfernt oder der Ausgangspin abgehoben ist, liefert der 3V CR2032 nicht genügend Spannung, um den SAMD-Prozessor zu flashen. Daher muss der Flash-Schritt vor dem Entfernen des Reglers durchgeführt werden. Oder es muss während des Flashens ein externes Netzteil mit 3,3 V verwendet werden.

Schritt 3: Entfernen Sie die DotStar-LED und den Hubregler-Ausgangspin

Leider enthält das AdaFruit M0 Trinket ein DotStar-LED-Pixel, das selbst im Standby-Modus fast 1 mA verbraucht, was sich nachteilig auf die Akkulaufzeit auswirkt. Entfernen Sie den DotStar aus dem Schmuckstück.

Der Onboard-Regler ist laut Datenblatt sehr stromsparend. In der Praxis beträgt der Verbrauch jedoch das 10-fache des Datenblatts. Die Lösung besteht darin, dass wir die CR2032-Batterie direkt an den Prozessor anschließen und den Ausgangspin des Reglers anheben, um ihn zu isolieren, um sicherzustellen, dass er keinen Strom verbraucht. Entfernen Sie entweder den Regler oder heben Sie den Ausgangsstift an.

Schritt 4: Verschieben Sie den Widerstand auf die Rückseite der Leiterplatte

Leider hat der SAMD-Prozessor Schwierigkeiten, einen Pullup-Widerstand an analogen Eingängen bereitzustellen. Daher müssen wir der Schaltung einen Widerstand hinzufügen, indem wir eine Komponente umfunktionieren, die sich bereits auf der Platine befindet. Das Schmuckstück hat eine Power-On-LED, die wir nicht wollen, da dies die Batterie entladen würde. Der Widerstand für diese LED wird entfernt und auf die Rückseite der Platine verschoben, zwischen den 3V- und SCL-Pads angeschlossen.

Schritt 5: In Gehäuse installieren

Der Batteriehalter und das Trinket werden mit Klettpunkten (z. B. ~ 1 Zoll Durchmesser) am Unterwassergehäuse befestigt. Der Piezo-Wandler hat einen selbstklebenden Ring, an dem der Wandler in der Nähe des Trinkets an der Gehäusewand befestigt ist. Der Sensor sitzt mit Reibschluss im unteren Teil eines Olympus-Gehäuses. Andere Gehäuse erfordern möglicherweise spezielle Unterkünfte. Bildaufhängekitt wurde verwendet, um einen Sensor zu befestigen, wenn keine geeigneten Gehäusemerkmale verfügbar sind.

Hinweis: Der Piezo-Wandler muss auf einer Oberfläche montiert werden, ansonsten ist das Volumen seines Ausgangssignals ein Bruchteil dessen, was bei eingeschränktem Umfang erreicht wird.

Schritt 6: Testen

Befeuchten Sie Ihre Finger und berühren Sie die Vero-Plattenstreifen. Die LED sollte blinken und der Piezowandler einen hörbaren Triller erzeugen.

Schritt 7: Stückliste

- AdaFruit-Schmuckstück M0

- Rote LED

- 47K Ohm Widerstand

- Piezo-Wandler (TDK PS1550L40N)

- CR2032 Batteriehalter (Speicherschutzgeräte P/N BA2032SM)

- CR2032-Batterie