Laser_tape_reverse_engineering

Laser_tape_reverse_engineering

يصف هذا المشروع عملي حول إلكترونيات الهندسة العكسية (وحدة محدد المدى بالليزر) لشريط قياس ليزر "X-40" رخيص الثمن.
أقوم بإنشاء البرامج الثابتة الخاصة بي التي تسمح باستخدام هذه الوحدة لأغراض DIY.
أنواع الوحدات المدعومة هي: "512A" و"701A". تم تأكيد عمل "703A" بواسطة "Damian" هنا: الرابط.
تحديث 11/2019: تنبيه: لقد وجد أن قياسات شريط الليزر الأحدث "x-40" تأتي مع وحدات "M88B". تم وضع العلامة "88B" على PCB بالقرب من MCU. تعتمد هذه الوحدات على STM32F0 MCU (تحتوي على حزمة QFN-32). هذه الوحدات غير مدعومة من خلال البرامج الثابتة الخاصة بي!
تحديث 06/2022: تمت إضافة دعم لوحدات U85A/U85B الأحدث بناءً على STM32F0 MCU. راجع مجلد Code/CortexM0.
تحديث 10/2024: تمت إضافة دعم لوحدات B2A الأحدث المستندة إلى STM32G0 MCU. راجع المجلد Code/CortexM0_STM32G0.
أبعاد الوحدة "701A": 25x13x50 ملم.
أبعاد الوحدة "U85/B2A": 17x7x41 ملم، الوزن: ~4 جرام
راجع جيثب ويكي لمزيد من المعلومات!

مقالة كبيرة باللغة الروسية: https://habr.com/post/327642/
ترجمة جوجل: الرابط.
صفحة مشروع أخرى: https://hackaday.io/project/25515-cheap-laser-tape-measure-reverse-engineering

الخطوات التي قمت بها:

• مخطط هندسي عكسي بالكامل لشريط القياس بالليزر.
• حزم البيانات الملتقطة في ناقل I2C باستخدام محلل منطقي.
• فك تشفير تلك الحزم والحصول على قيم ترددات تعديل الليزر.
• قم بإنشاء البرنامج الثابت الخاص بي الذي يلتقط إشارة التردد المنخفض ويرسلها إلى جهاز الكمبيوتر.
• قم بإنشاء البرامج الثابتة الخاصة بي التي تلتقط الإشارة والمعالجة في حالة استخدام خوارزمية Goertzel. يتم إرسال نتائج فرق الطور إلى جهاز الكمبيوتر.
• النتيجة الرئيسية: إنشاء البرنامج الثابت الخاص بي ("Firmware_dist_calculation_fast") الذي يحسب المسافة إلى الكائن.
• اكتب أدوات مساعدة للكمبيوتر الشخصي C# لمعالجة النتائج وإظهارها.

فيديو (اختبار وحدة محدد المدى): https://youtu.be/bJaUrZ7ZMj4

الأجزاء الرئيسية لوحدة محدد المدى بالليزر هي STM32F100C8T6 MCU، وSi5351 Dual PLL، وAPD (نوع غير معروف)، وصمام ليزر ثنائي، ومصادر الطاقة.
مخطط هيكل شريط القياس بالليزر:

مقالة حول توصيل وحدة محدد المدى بالليزر بالاردوينو:
https://www.hackster.io/iliasam/make-a-cheap-laser-rangefinder-for-arduino-4dd849
الفيديو: https://youtu.be/FA4mfvgpOQQ

مثال لبيانات UART ("Firmware_dist_calculation_fast"):
DIST;01574;AMP;0993;TEMP;1343;VOLT;082rn
DIST - المسافة إلى الكائن بالملليمتر.
AMP - سعة الإشارة. TEMP - درجة حرارة APD (قيمة ADC الخام).
فولت - جهد APD. طول السلسلة ثابت.
يتم نقل بيانات المسافة بشكل مستمر.
معدل باود UART - 256000.

أوامر UART ("Firmware_dist_calculation_fast"):
"E" - تمكين عملية الليزر والقياس.
"D" - تعطيل عملية الليزر والقياس.
"C" - بدء معايرة المسافة الصفرية. تحتاج إلى تشغيل معايرة المسافة الصفرية في البداية. ضع أي جسم أبيض على مسافة أكبر من 10 سم من شريط الليزر قبل المعايرة.

سرعة قياس المسافة - قريبة من 60 هرتز.
تختلف دقة قياس المسافة من 1 إلى 10 ملم حسب المسافة ونوع السطح.

للحصول على نتائج أفضل، يجب إغلاق اللوحة الصغيرة المزودة بتقنية APD عن الضوء الخارجي.