Xanboo/Homesite Laser Break Beam Sensor - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Ich möchte mit einem Laserstrahlsensor im Hollywood-Stil spielen. Das Problem ist, dass ich einen Haufen Motorola Homesight-Kameras und -Sensoren habe, aber keine davon hat Laser! Dieses Projekt dokumentiert meine Versuche, Misserfolge und Erfolge beim Bau eines Lasersensors aus Ersatzteilen, die ich nicht verwenden wollte, als ich die Motorola Homesight-Software dazu brachte, den selbstgebauten Sensor zu erkennen. Die Heimsicherheitsprodukte von Motorola Homesight für Privatanwender sind eine umbenannte Version der Xanboo-Produkte. Sie sind praktisch identisch.

Ich werde die Kamera ausnehmen und das Kunststoffgehäuse verwenden, um den Laser zu montieren. Da ich die Kamera zerstören werde, habe ich mich für eine der "kabelgebundenen" Kameras entschieden. Die drahtlosen Kameras sind für mich immer noch sehr nützlich, daher habe ich sie für meine Projekte gesperrt…vorerst. Der Wassersensor wird als Kontakt-/Keinkontakt-Schnittstelle im Homesight-System verwendet. Ich habe einen Wassersensor anstelle eines Tür- oder Temperatursensors verwendet, da ich beim Frittieren während meiner Experimente nicht wirklich etwas verliere. Ich finde die Tür- und Temperatursensoren immer noch nützlich. Die Herausforderung besteht darin, einen kleinen Stromkreis zu bauen, der die Kontakte des Sensors je nach Vorhandensein / Fehlen des Laserlichts öffnen oder schließen kann und diesen Stromkreis in das Batteriefach des Wassers drücken kann … äh … ich meine, Lasersensor. Ich sollte erwähnen, dass ich einen Laser verwenden werde, der aus einem wirklich billigen Lasernivellier herausgerissen wurde, den ich für ~ 0,50 $ gefunden habe. Billig. Sie bekommen, wofür Sie bezahlen, wenn Sie mit Lasern arbeiten. In diesem Fall ist das gut so. Wenn Sie einen wirklich leistungsstarken Laser daran anschließen, werden Sie Ihren Sensor, Ihr Haus, das Haus Ihres Nachbarn durchbrennen und möglicherweise Ihren Sensor, Ihr Haus, das Haus Ihres Nachbarn in Brand setzen. Verdammt, Sie könnten das Glück haben, Ihren Eindringling zu blenden oder seine Beine am Knie abzuschneiden oder die Haare der Nachbarskatze zu verbrennen usw. Die Risiken überwiegen jedoch die Belohnungen, also gehen Sie einfach mit Ihrem typischen Laserpointer-Stil. K?

Schritt 1: Ausnehmen der Kamera, Montage des Lasers

Ich bin mir nicht sicher, ob ich darauf eingehen muss, wie man die Kunststoffe an der Kamera auseinander nimmt. Es ist ziemlich direkt. Die Kameratasche hat viel Potenzial, das ich nicht gleich ausschöpfen werde. Das Linsenloch ist perfekt für die Montage eines Lasers, der von einem Laserpointer, einem Lasernivellier oder einem anderen Laser stammt. Es gibt viele billige Quellen für rote Laser, also werde ich nicht darauf eingehen, aber aus diesem Linsenloch wird der Laser schießen. Der weiße Bereich unter dem Objektivloch ist eine infrarottransparente Linse für den Passiv-Infrarot-Bewegungssensor der Kamera. Ich habe es herausgerissen, bevor mir klar wurde, wie nützlich das in Zukunft sein könnte. (Denken Sie an unsichtbare Infrarotlaser … könnte die Augensicherheit jedoch ein Problem sein …) Nehmen Sie also auf jeden Fall die Kamera heraus und achten Sie darauf, das Kunststoffgehäuse nicht zu beschädigen. Dann Heißkleber den Laser an Ort und Stelle. Löten Sie einige längere Leitungen auf den Laser, wickeln Sie die Lötstellen in Isolierband oder Schrumpfschlauch und führen Sie dann die Drähte durch das vorgesehene Loch und den Hals des Kameragehäuses hinunter. Die Kameraplatine selbst ist übrigens ziemlich ordentlich. Der Anschluss lässt vermuten, dass es sich um einen S-Video-Anschluss handelt, aber das ist es nicht. Die Pins am Anschluss sind für Composite-Video, analoges Mono-Audio und den Bewegungssensor-Trigger (oh, und auch Strom und Masse). Sehr nützlich, also habe ich es eingepackt, markiert und für ein anderes Projekt in den Schrank geworfen, später, in der Zukunft, irgendwann… ehrlich… würden Sie glauben, dass meine Frau richtig mit den Augen verdreht? jetzt? Okay, wieder auf Kurs. Wie wird der Laser mit Strom versorgt? Weiter lesen.

Schritt 2: Einschalten des Lasers und der anderen Sachen

Nun, das einzige Problem bei den kabelgebundenen Kameras ist, dass sie keinen praktischen Mechanismus zum Anlegen von Strom haben. Zum Glück gibt es einen abnehmbaren Ständer, der mit den drahtlosen Kameramodulen geliefert wird, der über eine Netzbuchse, einen Netzschalter und eine Power-LED verfügt. Wenn Sie den Boden aufreißen, ist es ziemlich einfach, diese Basis zu modifizieren, um den Laser mit Strom zu versorgen. Das Problem ist jedoch, dass die mit dem Homesight-Gerät gelieferten Wandwarzen 9V und 12V sind. Da der Laser mit ungefähr 3,3 V (3 x Knopfzellen) läuft, muss ich etwas dagegen tun, damit ich den Laser nicht ausbrenne, bevor mein Eindringling klopft ~3,3V? Nun, Sie verwenden natürlich eine Spannungsreglerschaltung. Beim Googeln habe ich auf https://www.sparkfun.com/ ein Tutorial zum Bau eines Steckbrett-Netzteils gefunden. Perfekt für meine Bedürfnisse. Ich habe es etwas angepasst, um die Komponenten zu reduzieren, meine eigene Platine geätzt (Tutorials gibt es zu diesem Thema im Überfluss) und, VOILA! eine geregelte 3.3VDC-Quelle.

Schritt 3: Das Wasser … äh … ich meine, der Lasersensor

Wie wird aus einem Wassersensor ein Lasersensor? Nun, die zugrunde liegende Technologie ist die gleiche. Es handelt sich um einen einfachen „Kontaktschluss“-Sensor, bei dem der Sensor ausgelöst wird, wenn der Stromkreis zwischen zwei Kontakten geschlossen wird. Bei einem Wassersensor schließt die Leitfähigkeit des Wassers den Stromkreis zwischen den beiden Sonden und löst den Sensor aus. Für einen Lasersensor müssen wir herausfinden, wie man die Kontakte mit einem roten Lichtstrahl schließt. Hier müssen Sie wirklich auf die Bilder achten. Ich bin keine besonders beschreibende Person, also arbeiten Sie hier mit mir zusammen… Abbildung 1 zeigt einen aufgerissenen Wassersensor. Tatsächlich ist die große Mehrheit der Sensoren dieses Formfaktors in der Motorola-Reihe praktisch identisch damit. Der Unterschied besteht darin, dass die Sensortechnologie unterschiedlich bestückt ist. Also, hier ist das Coole. Sehen Sie diese Türsensor-Pads? Wenn Sie sie mit einem Draht verbinden, löst der Sensor aus, Sie trennen sie, sie setzen sie zurück. Sehen Sie, wie es sich um ein Kontaktschließsystem handelt? Wie bekommt man also einen Laser dazu, diese Lücke zu schließen? Mit Lichtsensor. Lesen Sie weiter, und ich zeige Ihnen, wie Sie einen bauen.

Schritt 4: Aufbau des Lasersensors

Also, da sind diese raffinierten Dinge, die ich bei Radio Shack namens Photoresistors gefunden habe. Manchmal werden sie lichtempfindliche Widerstände (oder LSR) genannt. Sie ändern den Widerstand basierend auf der Lichtmenge, die sie sehen. Verschiedene Fotowiderstände haben unterschiedliche Werte. Wenn Sie also nicht das Glück haben, genau die gleichen wie ich zu verwenden, würde ich vorschlagen, dass Sie ihren hohen und niedrigen Widerstand messen. Ich werde Ihnen gleich sagen, wie, aber das Wichtigste zuerst. Lassen Sie uns einen dieser Typen verwenden, um einen Sensor herzustellen. Suchen Sie zuerst einen Kugelschreiber. Wissen Sie, die Sorte, die Sie aus Hotelzimmern stehlen? Die Sorte, die Sie in der Grundschule für Spucke verwendet haben? Ja, die. Zerlegen Sie den Stift und entsorgen Sie die Kappe und die Tintenpatrone. So bleiben Ihnen der Schlauch und der kleine Stopfen am Ende. Nehmen Sie den Stecker heraus, denn hier geht der Fotowiderstand. Richten Sie die Beine des Fotowiderstands aus und schieben Sie ihn etwa 1/2 Zoll in die Röhre. Biegen Sie die Anschlüsse des Fotowiderstands um den Rand der Röhre. Klemmen Sie den Stecker wieder an seinen Platz, indem Sie die beiden Kabel zwischen der Seite des Rohres und dem Stecker feststecken. Herzlichen Glückwunsch! Sie haben gerade einen Fotosensor gemacht. Ein paar Anmerkungen… Zuerst muss der Stift nicht schwarz sein, aber wenn nicht, dann wickeln Sie ein wenig Isolierband um die Röhre. Wickeln Sie, selbst wenn es schwarz ist, etwas Isolierband um die Röhre. Die Idee ist, dass nur Licht, das vom Ende der Röhre einfällt, den Fotowiderstand erreicht. Vor allem weiße Stifte lassen Licht durch die Seiten der Röhre fallen. Ich muss damit aufhören, weil es später zu falschen Messwerten führt. Hier brennt auch der Fotowiderstand durch, wenn Sie einen zu starken Laser haben. Halten Sie sich an billige Laserpointer und alles wird gut. Sobald das Ding zuverlässig funktioniert, plane ich, mit kürzeren Rohrlängen zu experimentieren. Ein 5"-Rohr als Sensor zu haben ist nicht besonders flexibel. Mit ein paar Feinabstimmungen würde ich es gerne unter 1" und in der Kamera…äh… Halten Sie ein Ohm-Meter bereit. Nehmen Sie Ihr Ohm-Meter und schließen Sie es an die Kabel der Fotozelle an. Wir werden den Widerstand des Fotowiderstands bei völliger Dunkelheit und unter laserbeleuchteten Bedingungen messen. Zuerst Dunkelheit. Anstatt Ihren Finger über das Ende des Sensors zu legen (Ihre Haut blutet tatsächlich unglaublich viel Licht), kleben Sie ihn fest und werfen Sie ihn in eine Schublade. Nehmen Sie Ihre Ohm-Meter-Messung. Es sollte eine sehr hohe Zahl sein, also stellen Sie sicher, dass Ihr Messgerät richtig eingestellt ist. Meine Fotozelle hat in völliger Dunkelheit 2 000 000 Ohm überschritten, was mein Messgerät überstieg, also nannte ich es einfach 2 MOhm. Schreib es auf! Rdark = 2MOhmsAls nächstes schnappen Sie sich Ihre Laserkamera und strahlen den Laser in das offene Ende des Sensors. Nehmen Sie Ihren Messwert als den niedrigsten gemessenen Widerstand. Es wird verdammt niedrig, also komm einfach näher. Mein Messwert lag bei etwa 100 Ohm. Schreib es auf! Rlaser = 100OhmsWarum mache ich das? Gute Frage, aber ich kann es dir noch nicht sagen, du musst den nächsten Schritt lesen. Ich gebe dir einen Hinweis, Spannungsteiler.

Schritt 5: Aufbau des Kontaktverschlusses

Hier bin ich mir nicht ganz sicher, ob ich das richtig gemacht habe. Alles was ich weiß ist, dass es funktioniert und das muss bedeuten, dass meine Mathematik zumindest nah dran ist. Ich begrüße Kommentare zu diesem Teil, nun wirklich, ich begrüße Kommentare zu jedem Teil, aber insbesondere zu diesem. Erinnern Sie sich an die Wasserverschlussplatine? Nun, ich habe mich entschieden, die Türsensorpads zu verwenden, um meinen Sensor anzuschließen. Hier ist also, womit wir es zu tun haben: Eines der Pads ist direkt mit Masse verbunden. Das andere Pad ist mit Pin 19 auf dem PIC unten auf dem dünnen Teil der Platine auf der Unterseite verbunden. Dieser Pin ist ein digitaler Ein-/Ausgangspin. Hier bin ich jetzt etwas verwirrt, aber ich habe mich nicht davon abhalten lassen. Wenn ich die Spannung an diesem Pad messe, bekomme ich 0,85 V. Das ist etwas weniger als ich erwartet hatte. Aber selbst bei einer niedrigeren als erwarteten Spannung wird der Trigger aktiviert, wenn ich dieses Pad erden. Also muss ich nur einen Stromkreis entwickeln, der diese Verbindung öffnet und schließt. Eine perfekte Aufgabe für einen Transistor. Ich weiß nicht viel über Transistoren, außer dass sie nach meinem einfachsten Verständnis ein elektrisch gesteuerter Ein / Aus-Schalter sind. Legt man genügend Spannung an die Basis und dadurch fließt Strom zwischen Kollektor und Emitter. Das ist alles, was ich weiß, und seine Projekte wie diese werden mir helfen, mehr zu erfahren. Jetzt könnten wir den Fotosensor einfach an den Transistor anschließen, aber wir würden nicht den gewünschten Effekt erzielen, Widerstände begrenzen den Strom, nicht die Spannung. Wir wollen Ein- und Aus-Zustände, Schwarz und Weiß, keine Graustufen, und wir wollen es mit Spannung steuern. Für Fotowiderstände verwendet eine typische "Ein-wenn-Dunkel"-Schaltung einen sogenannten Spannungsteiler. Es verwendet zwei Widerstände in Reihe (einer davon ist der Fotowiderstand) und die Last der Schaltung, in den meisten Fällen ein Licht, ist an den Punkt zwischen den Widerständen angeschlossen. Die Spannung an diesem Punkt ist ein Bruchteil der ursprünglichen Spannung basierend auf dem Verhältnis von R1/R2. Einfach, oder? Ich glaube nicht. Ich kann immer noch nicht verstehen, warum das überhaupt funktioniert, aber es funktioniert. Wie auch immer, die Basis des Transistors ist mit dem Punkt zwischen den Widerständen verbunden. Ich habe dies (und viele andere Dinge) auf der Website der Society of Robots gelernt, insbesondere https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Hör zu. Gutes Zeug. Nicht nur für Roboter-Zeug, was ausgezeichnet ist, sondern für viele Dinge, die elektrisch, mechanisch und softwaremäßig sind. Also, schau dir meinen Schaltplan an und versuche nicht zu lachen. Ich lerne, okay? Ich muss die Sensorschaltung über eine Stromversorgung und nicht nur über das Türsensorpad mit Strom versorgen, weil auf diesem Pad einfach nicht genug Spannung / Strom vorhanden ist, um den Transistor auszulösen. Ich habe es versucht, oh, ich habe es versucht und ich konnte es nicht zum Laufen bringen. VCC und GND sind also mit den Batterieklemmen im Wassersensormodul verbunden. SIG ist mit einem der Türsensorpads verbunden. Stellen Sie sicher, dass Sie es mit dem verbinden, das zum PIC geht, nicht mit dem, das zu GND geht. Um herauszufinden, welchen Widerstand Sie für R2 benötigen, nehmen Sie das Papier, auf das Sie im letzten Schritt Rdark und Rlaser geschrieben haben. Führen Sie diese Berechnung durch: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), dann wählen Sie den Widerstand, der diesem Wert am nächsten ist. Der Kondensator an C1 ist optional. Ich habe es meinem Board hinzugefügt, falls ich die Reaktionszeit des Triggers anpassen wollte. Dieser Kondensator bewirkt eine leichte Verzögerung des Triggers. Dies ist sowohl gut als auch schlecht. Das Gute ist, dass es Sie vor Fehlalarmen schützt, wenn, sagen wir, der Müllmann kommt und Vibrationen in der Luft und am Boden erzeugt, die Ihren Laser für den Bruchteil einer Sekunde falsch ausrichten könnten. Der Kondensator verhindert das Auslösen des Sensors. Das Schlimme ist, dass, wenn Sie einen zu großen Kondensator verwenden, Ihr Eindringling tatsächlich durch Ihren Sensor laufen könnte, ohne ihn auszulösen. Ich fand, dass ein 1uF-Kondensator ziemlich gut funktionierte. Ich könnte immer noch mit einem Bleistift durch den Sensor gehen, ohne ihn auszulösen, aber ich bezweifle, dass ein Eindringling das könnte, selbst wenn er den Laser wahrnimmt (sie würden einfach darüber gehen. DOH!) knusprig gebrannt und triefend vor Flussmittel aus all den Iterationen von … auf dem Steckbrett funktioniert es, auf der Platine nicht, hin und her, hin und her. Endlich funktioniert es. Schließlich. Versuchen Sie wieder, nicht zu lachen, aber wenn Sie es tun, verstehe ich. Ich werde eines Tages darüber lachen … wenn der psychische Schmerz nachlässt. Egal, es funktioniert. Ich habe es eingerichtet, um meine Girl Scout Cookies vor meiner Frau und meinen Töchtern zu schützen. Ja, das sind dünne Pfefferminzbonbons…wie man fragen muss…;-)Update: Aus irgendeinem Grund funktioniert die erste Schaltung nicht zuverlässig. Ich teste einen zweiten Stromkreis, der ein 3V-Relais verwendet. Ein Bild der Schaltung wurde hochgeladen, also schaut es euch an. Ich habe es noch nicht gebaut, also bleib dran, um zu sehen, was passiert. Mehr darüber, wie ich es eingerichtet habe, im nächsten Abschnitt.

Schritt 6: Einrichten

Okay, darauf haben Sie alle gewartet. Außer dir habe ich gesehen, wie du bis zum Ende gesprungen bist.

Es gibt zwei Möglichkeiten, dies zu verbinden. Laser und Sensor auf derselben Seite oder Laser auf einer Seite und Sensor auf der anderen. Funktioniert so oder so. Lassen Sie uns über die Vor- und Nachteile der einzelnen Ansätze sprechen. Laser und Sensor auf derselben Seite: Vorteile: Laserkamera und Lasersensor können über dieselbe Stromversorgung betrieben werden. Einfach beides in die Nähe einer Steckdose stellen und schon kann es losgehen. Der Netzschalter am Laser kann den Sensor auch ausschalten. Schön. Auf diese Weise können Sie fortgeschrittene Dinge tun, z. B. die Verwendung eines Leistungsmoduls, um den Lasersensor nur dann einzuschalten, wenn eine der drahtlosen Kameras mit ihrem Infrarotsensor eine Bewegung erkennt. Wie möchten Sie als Eindringling zu einem Haus gehen, nur um zu sehen, wie sich ein Lasererkennungssystem bei Ihrer Annäherung aktiviert? Zu cool. Nachteile: Sie benötigen einen Spiegel, um den Laser zurück zum Sensor zu werfen. Keine große Sache, aber die Mechanik von so etwas ist ein bisschen knifflig. Außerdem kann der Spiegel den Laserstrahl verzerren und wird es wahrscheinlich auch tun. Dies liegt daran, dass die meisten Spiegel rückstrahlend sind, was bedeutet, dass der Laser eine Glasschicht passieren muss, bevor er reflektiert wird. Praktischerweise könnte der Spiegel auch einfach schmutzig werden. Ich benutze einen Spiegel, den ich mir von meiner Frau "ausgeliehen" habe und der scheint bis jetzt in Ordnung zu sein. Ich werde es wahrscheinlich durch etwas ersetzen, das mich weniger in Schwierigkeiten bringt. Laser und Sensor auf gegenüberliegenden Seiten: Vorteile: Keine Spiegel, um die man sich Sorgen machen muss, weniger Entfernung für den Laser. Nachteile: Benötigen Sie eine Stromversorgung auf beiden Seiten. Sie könnten das Sensormodul wie vorgesehen mit den AAA-Batterien betreiben, aber ich habe die Stromaufnahme meiner Modifikationen nicht getestet / berechnet, so dass es möglicherweise wie verrückt durch Batterien gehen könnte. In der Motorola Homesight-Software wird das Wassermodul erkannt und funktioniert wie erwartet. In diesem Fall zeigt das Modul „Dry“im Normalfall und „Wet“an, wenn der Laser unterbrochen wurde. Süss!