ULEPSZONY WYKRYWACZ NIESZCZELNOŚCI W OBUDOWIE KAMERY PODWODNEJ: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Poprzednia wersja tego wykrywacza nieszczelności obudowy kamery podwodnej została opublikowana w Instructables w zeszłym roku, gdzie projekt opierał się na AdaFruit Trinket opartym na Atmel AVR. Ta ulepszona wersja wykorzystuje AdaFruit Trinket oparty na Atmel SAMD M0. Rezultatem jest znacznie dłuższa żywotność baterii, biorąc pod uwagę doskonały mikroprocesor Atmel.

Problem z projektem AVR był częściowo spowodowany wyborem części AVR przez AdaFruit. Minimalne napięcie robocze procesora AVR wynosi 2,7 V, gdzie bateria (CR2032) ma nominalnie 3 V. W rezultacie procesor resetuje się, gdy tylko napięcie akumulatora spadnie do ~2,7 V (np. pod obciążeniem spowodowanym miganiem diody wykrywacza nieszczelności).

Procesor SAMD M0 może pracować przy napięciu do 1,6 V i ma znacznie niższy pobór mocy w trybie czuwania (3,5 uA w porównaniu do 25 uA w przypadku starszego amplitunera). Rezultatem jest prognoza żywotności baterii na 3 lata. Na szczęście AdaFruit Trinket M0 jest identyczny pod względem kształtu i pinów w stosunku do starszego AVR.

Obudowa kamery podwodnej rzadko przecieka, ale w takim przypadku skutki są zwykle katastrofalne, powodując nieodwracalne uszkodzenie korpusu i obiektywu.

SparkFun opublikował projekt detektora wody w 2013 roku, w którym pierwotny projekt miał być zamiennikiem czujnika wycieku NautiCam. Ten projekt dostosowuje projekt SparkFun do AdaFruit Trinket. Wynikowa implementacja jest wystarczająco mała, aby zmieścić się w obudowie Olympus PT-EP14 (np. dla korpusu Olympus OM-D E-M1 Mark II).

Krok 1: Wytnij płytkę Vero i przymocuj kabel taśmowy

Część płyty Vero służy do tworzenia czujnika, który znajduje się na dole obudowy kamery podwodnej. Płytka Vero posiada równoległe paski miedzi, gdzie zwykle tworzy się segmenty dla poszczególnych węzłów obwodów.

Deskę Vero można ciąć wieloma narzędziami, ale najczystszym rozwiązaniem jest użycie tarczy diamentowej (np. zwykle używanej do cięcia płytek), gdzie brzeszczot nie wymaga wody. Szerokość czujnika ma szerokość dwóch miedzianych pasków, a długość jest taka, jaka jest odpowiednia dla danej obudowy. Obudowy firmy Olympus mają zwykle dwa rowki w dolnej środkowej części obudowy, w których umieszcza się saszetkę ze środkiem osuszającym. Czujnik jest wpasowany pomiędzy rowki, jak pokazano na rysunku. Podłącz kabel taśmowy (szerokość dwóch przewodów) do jednego końca płytki Vero i opcjonalnie dodaj rurkę termokurczliwą na końcu płytki, zakrywając połączenia lutowane.

Krok 2: Oprogramowanie Flash

Korzystając z Arduino IDE, sflashuj oprogramowanie układowe do Trinket za pomocą kabla USB BEZ zainstalowanej baterii CR2032. Oba pliki muszą być umieszczone w katalogu o nazwie „H2OhNo”.

Wiring.c został zmodyfikowany, aby umożliwić pozostawienie pinów procesora w ich domyślnym stanie, zamiast zmuszać je do skonfigurowania ich jako wejść. Ustawienie pinu procesora jako wejścia bez podciągania lub podciągania powoduje nadmierne zużycie energii. AdaFruit Trinket nie zapewnia żadnych rezystorów pull-up lub pull-down.

Przetestuj wykrywacz nieszczelności, zwilżając pasek miedziany vero przed następnym krokiem.

Uwaga: Po wyjęciu regulatora lub podniesieniu pinu wyjściowego, 3V CR2032 nie dostarcza wystarczającego napięcia do flashowania procesora SAMD. W związku z tym etap flashowania należy wykonać przed zdjęciem regulatora. Lub podczas migania należy użyć zewnętrznego zasilacza ustawionego na 3,3 V.

Krok 3: Usuń diodę LED DotStar i pin wyjściowy regulatora podnoszenia

Niestety AdaFruit M0 Trinket zawiera piksel LED DotStar, który nawet w trybie czuwania pobiera prawie 1 mA, co niekorzystnie wpływa na żywotność baterii. Usuń DotStar z Trinket.

Wbudowany regulator zgodnie z jego arkuszem danych ma bardzo niską moc. Ale w praktyce jego zużycie jest 10 razy większe niż w arkuszu danych. Rozwiązaniem jest podłączenie baterii CR2032 bezpośrednio do procesora i uniesienie pinu wyjściowego regulatora izolując go, zapewniając tym samym, że nie pobiera on prądu. Wyjmij regulator lub podnieś bolec wyjściowy.

Krok 4: Przenieś rezystor na tylną stronę karty obwodu

Niestety procesor SAMD ma problemy z zapewnieniem oporu podciągania na wejściach analogowych. Dlatego musimy dodać rezystor do obwodu, zmieniając przeznaczenie komponentu, który jest już na płytce. Błyskotka ma diodę LED zasilania, której nie chcemy, ponieważ rozładowałoby to baterię. Rezystor dla tej diody jest wyjęty i przeniesiony na tylną stronę płytki, wpięty pomiędzy pady 3V i SCL.

Krok 5: Zainstaluj w obudowie

Uchwyt baterii i drobiazg są przymocowane do podwodnej obudowy za pomocą rzepów (np. o średnicy ~1 cala). Przetwornik piezo ma samoprzylepny pierścień, w którym przetwornik jest przymocowany do ściany obudowy w pobliżu Błyskotka. Czujnik jest pasowany na wcisk w dolnej części obudowy Olympus. Inne pomieszczenia mogą wymagać specjalnych pomieszczeń. Szpachlówka do zawieszania obrazów została użyta do zabezpieczenia czujnika, gdy nie są dostępne odpowiednie elementy obudowy.

Uwaga: Przetwornik piezoelektryczny musi być zamontowany do powierzchni, w przeciwnym razie objętość jego wyjścia jest ułamkiem tego, co uzyskuje się, gdy obwód jest ograniczony.

Krok 6: Test

Zwilż palce i dotknij pasków desek Vero. Dioda LED powinna migać, a przetwornik piezoelektryczny wyda słyszalny dźwięk.

Krok 7: Zestawienie materiałów

- AdaFruit Ozdoba M0

-Czerwona dioda LED

-Rezystor 47K omów, - przetwornik piezoelektryczny (TDK PS1550L40N)

- Uchwyt baterii CR2032 (urządzenia do ochrony pamięci P/N BA2032SM)

-Bateria CR2032