Лазерный приемник для нивелира своими руками

ДОМОСТРОЙСантехника и строительство

• Четверг, 12 декабря 2019 1:04
• Автор: Sereg985
• Прокоментировать

• Рубрика: Строительство
• Ссылка на пост
• https://firmmy.ru/

В принципе, в качестве приемника лазерного излучения можно применить и предыдущую схему, если в передатчике использовать генератор поднесущей. Для передатчика, описанного в разделе 3.3, подойдет схема, приведенная на рис. 4.7.

Печатную плату (рис. 4.8) желательно изготовить из двухстороннего стеклотекстолита, оставив фольгу со стороны деталей в качестве общего провода. Вместо указанного на схеме счетверенного операционного усилителя можно применить любые другие ОУ, сохраняющие работоспособность при напряжении питания +5 В. Естественно, плату в этом случае придется переделать. Все элементы схемы, за исключением DA1.4, на котором собран компаратор, целесообразно заключить в экран.

Настройка

Настройка сводится к установке сквозного коэффициента передачи и порога срабатывания выходного компаратора. Для решения первой задачи необходимо подключить осциллограф к выводу 8 DA1.3 и подбором величины R13 установить такой сквозной коэффициент передачи, при котором максимальная амплитуда шумовых выбросов, наблюдаемых на экране, не будет превышать 100 мВ.

Затем осциллограф переключается на выход устройства, а движок подстроечного резистора R18 устанавливают в нижнее положение. На экране видна горизонтальная линия на уровне +5 В. Перемещая движок потенциометра вверх, необходимо добиться опускания линии развертки на нулевой уровень и остановить движение, когда пропадут хаотические положительные всплески на экране. Включив передатчик и направив луч лазера на фотодиод, убедиться в появлении на выходе прямоугольных командных импульсов.

Днищенко В. А. 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями. СПб.: Наука и техника, 2007. — 464 е.: ил.

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Простая лазерная растяжка-сигнализация своими руками

Хотели бы вы сделать лазерную растяжку-сигнализацию, которую вы могли видеть в шпионских боевиках? Ее вполне возможно собрать самостоятельно из недорогих и вполне доступных компонентов.

Схемы, представленные в данном материале, помогут вам сделать устройство, которое может обнаружить движение людей или других объектов при их прохождении через лазерный луч и подать сигнал тревоги при необходимости.

Устройство состоит из двух цепей: цепи излучения лазерного луча и цепи приема лазерного луча. Схема приемника включает в себя электромагнитное реле для подключения какой-либо внешней электрической нагрузки, например, прожектора. системы домашней сигнализации и т п.

Схема излучения лазерного луча

В основе этой схемы лежит стандартный красный лазерный светодиод с длиной волны 650 нм и мощностью 5 мВт. Лазерный диод питается напряжением источника 5 В. Последовательно с ним соединены два вспомогательных компонента: диод D1 (1N4007) и резистор R1 сопротивлением 62 Ом. Для получения лазерного диода можно разобрать ненужную, но рабочую лазерную указку, если нет желания идти в магазин радиоэлектронных компонентов для покупки отдельного лазерного диода.

Схема приема лазерного луча

Основой схемы приема лазерного луча является фоторезистор LDR 5 мм. Этот компонент используется для управления релейной цепью, которая активируется посредством кремниевого тиристора T1 (BT169). Диод D2 (1N4007), соединенных антипараллельно с электромагнитным реле RL1, выполняет роль обычного диода для защиты электроники от повреждений, вызванных противо-ЭДС импульса катушки реле, когда тиристор T1 выключается. Обратите внимание, что реле должно быть под напряжением, то есть ее контакт должен быть замкнут, когда лазерный луч не светит на фоторезистор. Вы можете использовать выключатель питания S1 для включения или отключения вашей лазерной сигнализации.

Установка лазерной растяжки-сигнализации

Если вы планируете обезопасить путь на своей лестнице, то лучше установить лазерную сигнализацию, как показано на приведенном ниже рисунке.

Прежде всего, попытайтесь поместить модуль излучателя и модуль приема в верхней части лестницы с небольшим расстоянием между ними. Затем направьте лазерный луч от излучателя на отражатель, расположенный в нижней части лестницы и выровняйте его с датчиком света приемника лазерного луча. С другой стороны, если вы хотите защитить широкую по объему зону, то будет лучше использовать ряд отражателей или зеркал вместе с такой с лазерной системой сигнализации.

Детектор лазерного излучения (для лазерного нивелира) помогает работать с лазерным уровнем на улице и на дальних расстояниях. Прибор, снабженный импульсным режимом, увеличивает дальность своей работы вдвое. Все ротационные нивелиры работают в паре с приемником детектором. А вот лазерные построители плоскостей не всегда снабжены импульсным режимом. Как работать с ним и на что обратить внимание при покупке речь пойдёт ниже.

Принцип работы приемника детектора для лазерного нивелира

Технически детектор представляет собой приемник луча, в прочном корпусе. В комплектацию с ним идет крепление. С помощью него удобно устанавливать приемник на нивелирной рейке.

Светочувствительный элемент, встроенный в корпус прибора, улавливает лазерный луч даже при ярком солнце. Детектор снабжен индикацией и звуковым сигналом. Когда луч нивелира попадает в точку приемника, раздается громкий звуковой сигнал. При желании его можно отключить, тогда о попадании луча в элемент сообщают только светодиоды.

Стрелки возле улавливателя указывают, в какую сторону нужно смещать горизонтальный луч – вверх или вниз.

Обычно приемники луча снабжены двумя режимами работы для настройки чувствительности.

Если приемник снабжен пузырьковыми уровнями на корпусе, его будет проще выровнять по горизонтали и вертикали.

На что обратить внимание при покупке приемника детектора

• Большинство ротационных нивелиров имеют в стандартной комплектации приемник луча. А вот для обычного лазерного построителя придется прибрести его дополнительно. Дорогие модели лазерных уровней производитель иногда дополняет детектором. Но в приборах до 10 тысяч рублей это редкость.
• Если приемник лазерного излучения отсутствует в комплекте, выбирайте прибор того же производителя. Бывает, что приемники и нивелиры разных брендов стыкуются друг с другом. Протестируйте прибор на месте перед покупкой, чтобы проверить совместимость.
• Перед покупкой детектора убедитесь, что нивелир снабжен импульсным режимом. Узнать об этом можно в инструкции, спросив у продавца или посмотрев на корпус нивелира. Режим работы с детектором обычно обозначается буквой «D» на панели, располагается рядом с кнопкой переключения линий. После включения импульсного режима линии становятся тусклее. Эту функцию также можно использовать для экономии заряда батарей, когда освещение позволяет работать с линией меньшей яркости.

Как работать приемником детектором для лазерного нивелира

Перед началом работы закрепите детектор на рейке. Ее использовать необязательно, но работать по разметке на рейке очень удобно. Стандартная нивелирная рейка имеет разметку с двух сторон – миллиметровую и для нивелиров.

• Установите нивелир на штативе, полу или любой ровной поверхности. Важно, чтобы прибор выровнялся, и компенсатор нивелира не срабатывал. Штативы с элевационной площадкой удобны для работы с детектором. Они позволяют подстраивать луч с точностью до нескольких мм.
• Включите приемник и сместите крепление на рейке, на нужной высоте.
• Направьте лучи лазерного построителя в сторону детектора.
• После того как детектор издал звуковой сигнал, можно ориентироваться на его частоту и смещать луч лазера вверх или вниз.
• Когда луч точно попал в «ноль», делается риска, разметка и рейка с детектором смещается на некоторое расстояние. После улавливания луча нужно сделать следующую отметку.

По аналогии выполняются все отметки. Без приемника лазерного луча с нивелиром трудно работать вне помещения. Линии не будет видно уже с расстояния 3-5 метров. А с детектором дальность работы может достигать 100 метров в простых лазерных нивелирах и до 800 и выше в ротационных.

12,714 просмотров всего, 10 просмотров сегодня

Источник

Как самостоятельно сделать цифровой перекрёстный лазерный уровень + крепление

Шаг первый: размеры, детали, режимы работы
Устройство имеет несколько режимов работы.
Уровень XY — это обычный круговой пузырьковый уровень. Когда уровень лежит на тыльной стороне, можно измерить горизонтальный уровень наклона поверхности.

Следующий режим — вертикальный уровень с функцией угломера.
Третий режим — горизонтальный угломер.
Четвертый режим — обычная лазерная указка.

И наконец пятый режим — это проецируемый лазерный крест. Этот режим также можно активировать на режиме пузырькового уровня и вертикального уровня. Для этого нужно дважды нажать кнопку «Z».
На видео ниже можно посмотреть пример работы с различными режимами.

Корпус уровня напечатан на 3D-принтере и имеет размеры 74x60x23,8 мм с лазером «крестом» и 74x44x23,8 мм без него, что делает инструмент карманного размера.

Уровень питается от перезаряжаемой Li Po батареи.
Фотографии сборки, которые мастер предоставил, относятся к более старой версии печатной платы. Было несколько мелких проблем, которые он исправил в новой версии. Отличия очень небольшие, и монтаж в основном не изменился.

Мастер хотел сделать уровень как можно более компактным, а также сделать так, чтобы его легко смог собрать человек со средними навыками пайки. Он использовал резисторы / конденсаторы SMD 0805, потому что их довольно легко паять, они дешевы и и легко заменить в случае неисправности при монтаже.

Использование предварительно изготовленных коммутационных плат для датчика / OLED / микроконтроллера также снижает общее количество деталей.

На уровне, поскольку MPU6050 — единственный датчик, было решено использовать Arduino Pro-mini. Хотя он имеет небольшую память, он меньше по размерам чем, например, Wemos D1 Mini. К тому же поскольку это собственный продукт Arduino, поддержка программирования изначально включена в Arduino IDE.

В приборе используется версия Arduino Pro-Mini 5 В вместо версии 3,3 В. Это главным образом потому, что версия 5В имеет вдвое большую тактовую частоту версии 3.3v, что помогает сделать уровень более отзывчивым. Полностью заряженный аккумулятор LiPo выдает 4,2 В, так что можно использовать его для питания pro-mini непосредственно от его вывода vcc. Это позволяет обойти встроенный регулятор напряжения 5 В.
И MPU6050, и OLED работают при напряжении от 5 до 3 В.

Можно было бы использовать повышающий регулятор на 5 В, чтобы поддерживать постоянное напряжение 5 В на всей плате, это было бы хорошо для обеспечения постоянной тактовой частоты (она уменьшается с понижением напряжения) и предотвращения затемнения лазеров (что на самом деле не заметно), но мастер не захотел усложнять прибор.

Также уровень показывает текущий процент заряда LiPo батареи в правом верхнем углу дисплея. Это рассчитывается путем сравнения внутреннего опорного напряжения 1.1V на ARDUINO к напряжению, измеренного на Vcc.

Обе кнопки имеют схему защиты от дребезга. Это можно настроить программно, но мастер предпочел сделать это аппаратно. Для этого нужны всего два резистора и один конденсатор.

Чтобы упростить сборку, он будет добавлять компоненты на плату поэтапно, в порядке увеличения высоты.

Сначала нужно припаять все SMD резисторы и конденсаторы на верхней стороне платы. Значения указаны на плате, но можно использовать прилагаемое изображение для справки. Резистора 10 кОм нет будет на плате. Изначально мастер собирался использовать его для измерения напряжения батареи, но нашел альтернативный способ сделать это.

Затем отрезает и зачищает провода питания маленького лазерного диода. Возможно их придется удалить полностью до контактной площадки лазера.

Помещает лазер в вырез на правой стороне печатной платы. Фиксирует клеем. Припаивает провода лазера к монтажным отверстиям +/- с надписью «Laser 2», как показано на фото.

Затем припаивает два транзистора 2N2222 в правый верхний угол платы согласно обозначениям. При пайке нужно вставлять ножки в плату примерно наполовину, как показано на фото. После того, как они будут припаяны, обрезает ножки, а затем сгибает 2N2222 так, чтобы плоская поверхность находилась напротив верхней части платы.

Припаивает штыревые разъемы для Arduino Pro-Mini на верхней стороне платы. Их ориентация не имеет значения, за исключением самого верхнего ряда. Это программный заголовок для платы, поэтому очень важно, чтобы они были ориентированы так, чтобы длинная сторона разъемов располагалась на верхней стороне печатной платы уровня. Кроме того, нужно убедитесь, что используются контакты A4-7, соответствующую данному Pro-Mini (здесь они расположены в виде ряда вдоль нижней части платы, но у некоторых они расположены парами вдоль одного края). Припаивает Arduino Pro-Mini на место.

Теперь нужно установить OLED-дисплей SSD1306 к верхней части платы. Как и в случае с MPU6050, нужно, чтобы дисплей был максимально параллелен плате уровня. Платы SSD1306, похоже, бывают двух возможных конфигураций, одна с перевернутыми контактами GND и VCC. Оба будут работать на данной плате, но нужно настроить контакты с помощью перемычек на задней стороне печатной платы уровня.

Дальше нужно установить батарею. Мастер приклеивает липучку к плате и к батареи (на первом фото красный провод имеет отношение к первой версии платы).

Затем закрепляет аккумулятор на плате. Провода от аккумулятора, согласно полярности, припаивает к B + и B- на TP4056.
На этом печатная плата уровня готова, еще один лазерный диод будет установлен позже.

Шаг третий: корпус
Детали корпуса мастер напечатал на 3D-принтере. Файлы для печати можно скачать здесь.

В файлах присутствуют два варианта корпуса для печати. «Main Base.stl» и «Main Top.stl» для корпуса с лазером-крестом, и «Main Base No Cross.stl» и «Main Top No Cross.stl» без креста.

В обоих случаях на внешней стороне корпуса приклеиваются круглые магниты 1×6 мм в каждое из отверстий. Всего понадобится 20 магнитов.
Затем нужно приклеить заготовку из акрила в соответствующее окно. Для того, чтобы можно было перепрограммировать уровень после того, как он будет собран, нужно вырезать прямоугольник в верхнем левом углу.
На кнопках прорисовывает контуры букв «M» и «Z».

Шаг четвертый: загрузка кода
Код можно скачать здесь.
Перед прошивкой нужно установить следующие библиотеки:
I2C Dev
Adafruit’s SSD1306 library
Voltage Reference
Чтобы загрузить код, необходимо подключить кабель программирования FTDI к шестиконтактному разъему над Arduino pro-mini. Кабель FTDI должен иметь либо черный провод, либо маркер для ориентации. Когда мы вставляем кабель в разъем, черный провод должен входить в контакт с маркировкой «blk» на плате уровня. Если все сделано правильно, светодиодный индикатор питания на Arduino должен загореться, в противном случае нужно перевернуть кабель.

Также можете загрузить код, используя Arduino Uno, как описано здесь.

Обязательно выберите Arduino Pro-Mini 5V в качестве платы в меню инструментов при загрузке. Перед загрузкой кода следует откалибровать MPU6050, запустив пример «IMU_Zero» (находится в меню примеров для MPU6050). Используя результаты, нужно изменить показания в верхней части кода. Как только смещения установлены, можно загрузить код, и уровень должен заработать. Если не используется лазер с перекрестными линиями, то нужно установить для «crossLaserEnable» значение false в коде.

Смена режима уровня осуществляется кнопкой «M». Нажатие кнопки «Z» обнулит угол или включит один из лазеров в зависимости от режима. В режиме крена или XY двойное нажатие кнопки «Z» включит перекрестный лазер.

Если код не загружается, возможно, придется установить плату как Arduino Uno с помощью меню инструментов.

Если дисплей не включается, проверьте его адрес I2C у продавца. По умолчанию в коде это 0x3C. Его можно изменить, изменив DISPLAY_ADDR в верхней части кода. Если это не поможет, придется вынуть печатную плату уровня из корпуса и убедиться, что контакты дисплея соответствуют контактам на плате уровня. Если они соответствуют, возможно поврежден дисплей.

Шаг пятый: установка перекрестного лазера
Дальше нужно установить лазерный модуль в корпус, как показано на фото, он должен защелкнуться в закругленных вырезах для лазера.
Затем провода лазера нужно протянуть под дисплеем к порту Laser 1 на печатной плате уровня. Зачистить и припаять их к +/-, как показано на фото. Красный провод плюс.

Теперь нужно выровнять лазер с корпусом уровня. Для этого мастер использовал пластиковую карточку, согнутую под прямым углом. Помещает уровень и учетную карточку на одну и ту же поверхность. Включает перекрестный лазер и наводит его на карточку. Используя пинцет или плоскогубцы, вращает переднюю крышку линзы лазера с рифлением, пока крест лазера не совместится с горизонтальными линиями карточки. Фиксирует крышку каплей термоклея.

Источник