DETECTOR DE FUGAS DE LA CARCASA DE LA CÁMARA SUBACUÁTICA MEJORADA: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Una versión anterior de este detector de fugas con carcasa de cámara subacuática se publicó en Instructables el año pasado, donde el diseño se basó en un AdaFruit Trinket basado en Atmel AVR. Esta versión mejorada emplea el AdaFruit Trinket basado en Atmel SAMD M0. El resultado es una vida útil de la batería mucho más larga gracias al microprocesador Atmel superior.

El problema con el diseño del AVR se debió en parte a la elección de AdaFruit de las piezas del AVR. El voltaje operativo mínimo del procesador AVR es de 2,7 voltios, donde la batería (CR2032) es nominalmente de 3 voltios. El resultado neto es que el procesador se reinicia tan pronto como el voltaje de la batería desciende a ~ 2,7 voltios (por ejemplo, bajo carga por el parpadeo del LED del detector de fugas).

El procesador del SAMD M0 puede funcionar hasta 1,6 voltios y tiene un consumo de energía en espera mucho menor (3,5 uA frente a 25 uA para el AVR más antiguo). El resultado es una proyección de duración de la batería de 3 años. Afortunadamente, el AdaFruit Trinket M0 es idéntico con respecto al factor de forma y al pinout con respecto al AVR más antiguo.

La carcasa de la cámara subacuática rara vez tiene fugas, pero si ocurre este evento, los resultados suelen ser catastróficos y causar daños irreparables en el cuerpo y el objetivo de la cámara.

SparkFun publicó un proyecto de detector de agua en 2013, donde el diseño original estaba destinado a reemplazar un sensor de fugas NautiCam. Este proyecto adapta el diseño de SparkFun a un AdaFruit Trinket. La implementación resultante es lo suficientemente pequeña como para caber dentro de una carcasa Olympus PT-EP14 (por ejemplo, para el cuerpo Olympus OM-D E-M1 Mark II).

Paso 1: corte la placa Vero y conecte el cable plano

Se utiliza una sección de la placa Vero para crear un sensor que se encuentra en la parte inferior de la carcasa de la cámara subacuática. La placa Vero tiene tiras paralelas de cobre, donde normalmente se crean segmentos para nodos de circuitos individuales.

La tabla Vero se puede cortar con varias herramientas, pero la solución más limpia es usar una hoja de sierra de diamante (por ejemplo, que se usa normalmente para cortar baldosas), donde no se requiere agua para la hoja. El ancho del sensor es de dos tiras de cobre de ancho y la longitud es la adecuada para la carcasa en cuestión. Las carcasas Olympus normalmente tienen dos ranuras en la parte inferior central de la carcasa que se utilizan para atrapar una bolsa desecante. El sensor encaja entre las ranuras, como se muestra en la imagen. Conecte un cable plano (dos conductores de ancho) a un extremo de la placa Vero y, opcionalmente, agregue un tubo termorretráctil sobre el extremo de la placa, cubriendo las juntas de soldadura.

Paso 2: Software Flash

Usando el IDE de Arduino, actualice el firmware al Trinket usando un cable USB SIN la batería CR2032 instalada. Ambos archivos deben colocarse en un directorio llamado "H2OhNo".

Wiring.c se modificó para permitir que los pines del procesador se dejen en su estado predeterminado en lugar de forzarlos a configurarse como entradas. Establecer el pin del procesador como entrada sin un pull-up o pull-down provoca un consumo de energía excesivo. AdaFruit Trinket no proporciona resistencias pull-up o pull-down.

Pruebe el detector de fugas humedeciendo la tira de cobre de detección antes del siguiente paso.

Nota: Una vez que se quita el regulador o se levanta el pin de salida, el 3V CR2032 no suministra suficiente voltaje para flashear el procesador SAMD. Por lo tanto, el paso de parpadeo debe realizarse antes de quitar el regulador. O se debe utilizar una fuente de alimentación externa configurada en 3,3 V mientras parpadea.

Paso 3: Retire el LED DotStar y el pin de salida del regulador de elevación

Desafortunadamente, el AdaFruit M0 Trinket incluye un píxel LED DotStar, cuando incluso cuando se pone en modo de espera consume casi 1 mA, lo que afecta negativamente la duración de la batería. Retire el DotStar de la baratija.

El regulador a bordo según su hoja de datos es de muy baja potencia. Pero en la práctica su consumo es 10 veces el de la hoja de datos. La solución es que conectamos la batería CR2032 directamente al procesador y levantamos el pin de salida del regulador para aislarlo, asegurando así que no consuma energía. Quite el regulador o levante el pin de salida.

Paso 4: Mueva la resistencia al lado posterior de la tarjeta de circuito

Desafortunadamente, el procesador SAMD tiene dificultades para proporcionar una resistencia de pull-up en las entradas analógicas. Por lo tanto, debemos agregar una resistencia al circuito mediante la reutilización de un componente que ya está en la placa. La baratija tiene un LED de encendido que no queremos dado que esto descargaría la batería. La resistencia para este LED se quita y se mueve a la parte posterior de la placa, conectada entre las almohadillas de 3V y SCL.

Paso 5: instalar en la carcasa

El soporte de la batería y la baratija se unen a la carcasa submarina con puntos de velcro (por ejemplo, ~ 1 pulgada de diámetro). El transductor piezoeléctrico tiene un anillo autoadhesivo, donde el transductor se fija a la pared de la carcasa cerca del Trinket. El sensor encaja por fricción en la parte inferior de una carcasa Olympus. Otras carcasas pueden requerir adaptaciones especiales. Se ha utilizado masilla para colgar cuadros para asegurar un sensor cuando no hay disponibles características de carcasa adecuadas.

Nota: El transductor piezoeléctrico debe montarse en una superficie; de lo contrario, el volumen de su salida es una fracción de lo que se logra cuando la circunferencia está restringida.

Paso 6: prueba

Humedezca sus dedos y toque las tiras de las placas Vero. El LED debe parpadear y el transductor piezoeléctrico producirá un gorjeo audible.

Paso 7: Lista de materiales

- Baratija AdaFruit M0

- LED rojo

- Resistencia de 47K ohmios

- Transductor piezoeléctrico (TDK PS1550L40N)

- Soporte de batería CR2032 (dispositivos de protección de memoria P / N BA2032SM)

- Batería CR2032