Capteur de faisceau laser Xanboo/Homesite : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Je veux un capteur de faisceau laser de style hollywoodien pour jouer avec. Le problème est que j'ai une pile de caméras et de capteurs Motorola Homesight, mais aucun d'entre eux n'a de laser ! Ce projet documente mes essais, mes échecs et mes succès dans la construction d'un capteur laser à partir de pièces de rechange que je n'allais pas utiliser pendant que le logiciel Motorola Homesight reconnaît le capteur maison. Les produits de sécurité domestique Motorola Homesight sont une version renommée des produits Xanboo. Ils sont pratiquement identiques.

Je vais vider la caméra et utiliser le boîtier en plastique pour monter le laser. Comme je vais détruire la caméra, j'ai décidé d'utiliser l'une des caméras "filaires". Les caméras sans fil me sont toujours très utiles, alors je les ai mises hors limites pour mes projets… pour l'instant. Le capteur d'eau sera utilisé comme interface contact/pas de contact dans le système Homesight. J'ai utilisé un capteur d'eau plutôt qu'un capteur de porte ou de température car je ne perdrai vraiment rien si je le fais frire pendant mon expérimentation. Je trouve toujours les capteurs de porte et de température utiles. Le défi est de construire un petit circuit qui peut ouvrir ou fermer les contacts du capteur en fonction de la présence/absence de la lumière laser et insérer ce circuit dans le compartiment à piles de l'eau… euh… je veux dire, le capteur laser. Je dois mentionner que j'utiliserai un laser arraché à un niveau laser vraiment bon marché que j'ai trouvé en liquidation pour ~ 0,50 $. Pas cher. Vous en avez pour votre argent lorsque vous utilisez des lasers. Dans ce cas, c'est une bonne chose. Si vous connectez un laser très puissant à cela, vous brûlerez votre capteur, votre maison, la maison de vos voisins, mettant potentiellement le feu à votre capteur, votre maison, la maison de votre voisin. Zut, vous pourriez avoir la chance d'aveugler votre intrus ou de lui trancher les jambes au niveau du genou, ou de brûler les poils du chat du voisin, etc. Les risques l'emportent cependant sur les récompenses, alors optez simplement pour votre laser de style pointeur laser typique. K ?

Étape 1: éviscération de la caméra, montage du laser

Je ne suis pas sûr de devoir expliquer comment démonter les plastiques de l'appareil photo. C'est assez simple. Le boîtier de l'appareil photo a beaucoup de potentiel dont je ne profiterai pas tout de suite. Le trou de l'objectif est parfait pour monter un laser récolté à partir d'un pointeur laser, d'un niveau laser ou d'un laser quelconque. Il existe de nombreuses sources bon marché de lasers rouges, je n'entrerai donc pas dans les détails, mais c'est à partir de ce trou de lentille que le laser va tirer. La section blanche sous le trou de l'objectif est un objectif transparent infrarouge pour le capteur de mouvement infrarouge passif de la caméra. Je l'ai arraché avant de réaliser à quel point cela pourrait être utile à l'avenir. (En pensant aux lasers infrarouges invisibles… la sécurité des yeux pourrait être un problème…) Donc, de toute façon, sortez l'appareil photo, en vous assurant de ne pas endommager le boîtier en plastique. Ensuite, collez à chaud le laser en place. Soudez des fils plus longs sur le laser, enveloppez les joints de soudure dans du ruban électrique ou un tube thermorétractable, puis faites passer les fils à travers le trou prévu et dans le col du boîtier de la caméra. Incidemment, la carte de circuit de la caméra elle-même est plutôt soignée. Le connecteur fait penser qu'il s'agit d'une connexion s-vidéo, mais ce n'est pas le cas. Les broches du connecteur sont destinées à la vidéo composite, à l'audio mono analogique et au déclencheur du capteur de mouvement (oh, et l'alimentation et la masse aussi). Très utile, je l'ai donc mis dans un sac, étiqueté et jeté dans le placard pour un autre projet, plus tard, dans le futur, à un moment donné… honnête… croiriez-vous que ma femme roule des yeux vers moi ? maintenant? Bon, de retour sur la bonne voie. Comment alimenter le laser ? Continuer à lire.

Étape 2: alimenter le laser et les autres éléments

Eh bien, le seul problème avec les caméras filaires est qu'elles n'ont pas de mécanisme pratique pour appliquer l'alimentation. Heureusement, il existe un support détachable fourni avec les modules de caméra sans fil dotés d'une prise d'alimentation, d'un interrupteur d'alimentation et d'un voyant d'alimentation. Si vous ouvrez le bas, il est assez facile de modifier cette base pour alimenter le laser. Le problème, cependant, est que les verrues murales fournies avec l'équipement Homesight sont de 9V et 12V. Étant donné que le laser fonctionne sur environ 3,3 V (3 piles bouton), je vais devoir faire quelque chose à ce sujet de peur que je brûle le laser avant que mon intrus ne frappe. Alors, comment abaisser une source 9 V CC pour ~3,3 V ? Eh bien, vous utilisez un circuit régulateur de tension, bien sûr. En cherchant un peu sur Google, j'ai trouvé un tutoriel sur https://www.sparkfun.com/ sur la façon de construire une alimentation électrique pour maquette. Parfait pour mes besoins. Je l'ai quelque peu adapté pour réduire les composants, gravé mon propre PCB (les tutos ne manquent pas sur ce sujet), et, VOILA ! une source régulée de 3,3VDC.

Étape 3: L'eau… euh… je veux dire, le capteur laser

Comment transformer un capteur d'eau en capteur laser ? Eh bien, la technologie sous-jacente est la même. Il s'agit d'un simple capteur de "fermeture de contact" par lequel le capteur est déclenché lorsque le circuit entre deux contacts est fermé. Pour un capteur d'eau, la conductivité de l'eau ferme le circuit entre les deux sondes et déclenche le capteur. Pour un capteur laser, nous devons trouver comment fermer les contacts avec un faisceau de lumière rouge. C'est là que vous allez devoir vraiment faire attention aux images. Je ne suis pas une personne très descriptive, alors travaillez avec moi ici… La figure 1 montre un capteur d'eau déchiré. En fait, la grande majorité des capteurs de ce facteur de forme de la gamme Motorola sont pratiquement identiques à celui-ci. La différence est que la technologie de détection est peuplée différemment. Alors, voici la chose cool. Vous voyez ces coussinets de capteur de porte ? Si vous les connectez ensemble avec un fil, le capteur se déclenche, vous les déconnectez, ils se réinitialisent. Voyez-vous comment c'est un système de type fermeture de contact? Alors, comment obtenez-vous un laser pour combler cet écart ? Avec un capteur de lumière. Continuez à lire et je vais vous montrer comment en construire un.

Étape 4: Construire le capteur laser

Donc, il y a ces choses astucieuses que j'ai trouvées à Radio Shack appelées photorésistances. Parfois, ils sont appelés résistances sensibles à la lumière (ou LSR). Ils changent de résistance en fonction de la quantité de lumière qu'ils voient. Différentes photorésistances ont des valeurs différentes, donc à moins que vous n'ayez la chance d'utiliser exactement les mêmes que moi, je vous suggère de mesurer leur résistance haute et basse. Je vais vous dire comment dans une seconde, mais tout d'abord. Utilisons l'un de ces types pour fabriquer un capteur. Tout d'abord, trouvez un stylo à bille. Tu sais, le genre que tu voles dans les chambres d'hôtel ? Le genre que vous utilisiez pour cracher des bourres à l'école primaire ? Ouais, ceux-là. Démontez le stylo et jetez le capuchon et la cartouche d'encre. Cela vous laisse avec le tube et le petit bouchon au bout. Retirez la fiche car c'est là que va la photorésistance. Redressez les pattes de la photorésistance et faites-la glisser dans le tube d'environ 1/2 pouce environ. Pliez les fils de la photorésistance autour du bord du tube. Remettez la fiche à sa place, en pinçant les deux fils entre le côté du tube et la fiche. Félicitations ! Vous venez de fabriquer un photocapteur. Quelques notes… Tout d'abord, le stylo n'a pas besoin d'être noir, mais si ce n'est pas le cas, enroulez un peu de ruban électrique autour du tube. En fait, même s'il est noir, enroulez du ruban électrique autour du tube. L'idée est que seule la lumière provenant de l'extrémité du tube atteindra la photorésistance. Les stylos blancs, en particulier, diffusent de la lumière à travers les côtés du tube. Je dois y mettre un terme car cela provoquera de fausses lectures plus tard. De plus, c'est là que si vous avez un laser trop puissant, il brûlera votre photorésistance. Tenez-vous en à des pointeurs laser bon marché et tout ira bien. Une fois que cette chose fonctionnera de manière fiable, je prévois d'expérimenter avec des longueurs de tube plus courtes. Avoir un tube de 5" comme capteur n'est pas très flexible. Avec quelques ajustements, j'aimerais l'avoir sous 1" et dans l'appareil photo… euh… tête laser. Maintenant, cette prochaine partie est importante et j'espère que vous ayez un ohm-mètre à portée de main. Prenez votre ohm-mètre et branchez-le aux fils de la cellule photoélectrique. Nous allons faire des lectures sur la résistance de la photorésistance dans l'obscurité totale et dans des conditions d'éclairage laser. D'abord, les ténèbres. Plutôt que de mettre votre doigt sur l'extrémité du capteur (votre peau saigne en fait une quantité folle de lumière), collez-le et jetez-le dans un tiroir. Relevez votre ohm-mètre. Il doit s'agir d'un nombre très élevé, alors assurez-vous que votre compteur est correctement réglé. Ma cellule photoélectrique a dépassé les 2 000 000 Ohms dans l'obscurité totale, ce qui a dépassé mon compteur, je l'ai donc appelé 2MOhms. Écris le! Rdark = 2MOhmsEnsuite, saisissez votre caméra laser et faites briller le laser dans l'extrémité ouverte du capteur. Prenez votre lecture comme la plus faible résistance mesurée. Ça va être sacrément bas, alors approchez-vous. Ma lecture était d'environ 100 Ohms. Écris le! Rlaser = 100OhmsPourquoi je fais ça ? Bonne question, mais je ne peux pas encore te dire, tu vas devoir lire la prochaine étape. Je vais vous donner un indice, diviseur de tension.

Étape 5: Construire la fermeture du contact

Voici où je ne suis pas vraiment sûr d'avoir fait cela correctement. Tout ce que je sais, c'est que cela fonctionne et cela doit signifier que mes calculs sont au moins proches. Je me réjouis des commentaires sur cette partie, eh bien, vraiment, je me réjouis des commentaires sur n'importe quelle partie, mais celle-ci en particulier. Vous vous souvenez du circuit imprimé de fermeture d'eau ? Eh bien, j'ai décidé d'utiliser les coussinets du capteur de porte pour connecter mon capteur. Alors, voici à quoi nous avons affaire: L'un des pads est directement connecté à la terre. L'autre pad est connecté à la broche 19 du PIC sur la partie fine de la carte en dessous. Cette broche est une broche d'entrée/sortie numérique. Maintenant, voici où je suis un peu confus, mais je ne l'ai pas laissé m'arrêter. En mesurant la tension sur ce pad, j'obtiens 0,85V. C'est un peu moins que ce à quoi je m'attendais. Cependant, même avec la tension inférieure à celle attendue, si je mets ce pad à la terre, il active le déclencheur. Donc, j'ai juste besoin de concevoir un circuit qui ouvrira et fermera cette connexion. Une tâche parfaite pour un transistor. Je ne connais pas grand-chose aux transistors, à part qu'ils sont, à ma compréhension la plus simple, un interrupteur marche/arrêt à commande électrique. Vous mettez suffisamment de tension sur la base et cela fait circuler l'électricité entre le collecteur et l'émetteur. C'est tout ce que je sais, et ses projets comme ceux-ci qui m'aideront à en savoir plus. Maintenant, nous pourrions simplement connecter le capteur photo au transistor, mais nous n'obtiendrions pas l'effet que nous recherchons, les résistances limitent le courant, pas la tension. Nous voulons des états allumés et éteints, du noir et blanc, pas des nuances de gris et nous voulons le contrôler avec une tension. Pour les photorésistances, un circuit typique "allumé à l'obscurité" utilise ce qu'on appelle un diviseur de tension. Il utilise deux résistances en série (l'une d'elles étant la photorésistance) et la charge du circuit, une lumière dans la plupart des cas, est connectée au point entre les résistances. La tension à ce point est une fraction de la tension d'origine basée sur la proportion de R1/R2. Simple, non ? Je ne pense pas. Je n'arrive toujours pas à comprendre pourquoi cela fonctionne, mais c'est le cas. Quoi qu'il en soit, la base du transistor est connectée au point entre les résistances. J'ai appris cela (et bien d'autres choses) sur le site Web de la Society of Robots, en particulier https://www.societyofrobots.com/schematics_photoresistor.shtml. Vérifiez-le. Bon produit. Pas seulement pour les trucs de robot, ce qui est excellent, mais pour beaucoup de choses électriques, mécaniques et logicielles. Alors, jetez un œil à mon schéma et essayez de ne pas rire. J'apprends, d'accord ? Je dois alimenter le circuit du capteur à partir d'une alimentation plutôt que simplement à partir du capteur de porte, car il n'y a tout simplement pas assez de tension/courant sur ce pad pour déclencher le transistor. J'ai essayé, oh, j'ai essayé et je n'ai pas réussi à le faire fonctionner. Ainsi, VCC et GND sont connectés aux bornes de la batterie à l'intérieur du module de capteur d'eau. SIG est connecté à l'un des capteurs de porte. Assurez-vous de le connecter à celui qui va au PIC, pas à celui qui va à GND. Pour déterminer de quelle résistance vous avez besoin pour R2, prenez le papier sur lequel vous avez écrit Rdark et Rlaser à la dernière étape. Faites ce calcul: R2 = sqrt (Rdark * Rlaser), puis choisissez la résistance la plus proche de cette valeur. Le condensateur en C1 est facultatif. Je l'ai ajouté à ma carte au cas où je voudrais ajuster le temps de réaction de la gâchette. Ce condensateur retardera légèrement le déclenchement. Ceci est à la fois bon et mauvais. L'avantage, c'est qu'il vous protège des fausses alarmes lorsque, disons, l'éboueur arrive et crée des vibrations dans l'air et le sol qui pourraient désaligner votre laser pendant une fraction de seconde. Le condensateur empêchera le capteur de se déclencher. La mauvaise chose est que si vous utilisez un condensateur trop grand, votre intrus pourrait en fait traverser votre capteur sans le déclencher. J'ai trouvé qu'un condensateur 1uF fonctionnait plutôt bien. Je pouvais toujours passer à travers le capteur avec un crayon sans le déclencher, mais je doute qu'un intrus le puisse même s'il était au courant du laser (il l'enjamberait. DOH !) Alors, jetez un œil à mon circuit imprimé, brûlé à un croustillant et dégoulinant de flux de toutes les itérations de… sur la planche à pain, cela fonctionne, sur le circuit imprimé, cela ne fonctionne pas, d'avant en arrière, d'avant en arrière. Enfin ça marche. Finalement. Encore une fois, essayez de ne pas rire, mais si vous le faites, je comprends. J'en rirai un jour… quand la douleur psychologique commencera à s'estomper. Bref, alors ça marche. Je l'ai configuré pour protéger mes Girl Scout Cookies de ma femme et de mes filles. Ouais, ce sont des bonbons à la menthe… comme il faut même le demander…;-) Mise à jour: Pour une raison quelconque, le premier circuit ne fonctionne pas de manière fiable. Je teste un deuxième circuit qui utilise un relais 3V. Une photo du circuit a été téléchargée, alors vérifiez-la. Je ne l'ai pas encore construit, alors restez à l'écoute pour voir ce qui se passe. Plus d'informations sur la façon dont je l'ai configuré dans la section suivante.

Étape 6: configuration

D'accord, c'est ce que vous attendiez tous. A part toi, je t'ai vu sauter jusqu'à la fin.

Il y a deux façons de le connecter. Laser et capteur du même côté, ou laser d'un côté et capteur de l'autre. De toute façon fonctionne. Parlons des avantages et des inconvénients de chaque approche. Laser et capteur du même côté: Avantages: la caméra laser et le capteur laser peuvent être alimentés par la même alimentation. Placez simplement les deux à proximité d'une prise et vous êtes prêt à partir. L'interrupteur d'alimentation du laser peut également éteindre le capteur. Joli. Cela vous permet de faire des choses avancées comme l'utilisation d'un module d'alimentation pour alimenter le capteur laser uniquement si l'une des caméras sans fil voit un mouvement avec son capteur infrarouge. En tant qu'intrus, aimeriez-vous marcher jusqu'à une maison pour voir un système de détection laser s'armer à votre approche. Trop cool. Inconvénients: Vous avez besoin d'un miroir pour renvoyer le laser vers le capteur. Ce n'est pas grave, mais la mécanique d'une telle chose est un peu délicate. De plus, le miroir peut déformer et déformera probablement le faisceau laser. En effet, la plupart des miroirs sont rétroréfléchissants, ce qui signifie que le laser doit traverser une couche de verre avant d'être réfléchi. De plus, pour une question plus pratique, le miroir pourrait simplement se salir. J'utilise un miroir que j'ai "emprunté" à ma femme et il semble bien aller jusqu'à présent. Je vais probablement le remplacer par quelque chose de moins susceptible de me causer des ennuis. Laser et capteur sur les côtés opposés: Avantages: Pas de miroirs à craindre, moins de distance parcourue pour le laser. Inconvénients: Besoin d'une alimentation des deux côtés. Vous pouvez alimenter le module de capteur avec les piles AAA comme prévu, mais je n'ai pas testé/calculé la consommation actuelle de mes modifications, il pourrait donc potentiellement passer par les piles comme un fou. Dans le logiciel Motorola Homesight, le module d'eau est détecté et fonctionne comme prévu. Dans ce cas, le module affiche « Dry » lorsqu'il est normal et « Wet » lorsque le laser a été interrompu. Doux!