Laser_tape_reverse_engineering

laser_tape_reverse_engineering

Proyek ini menjelaskan pekerjaan saya tentang rekayasa balik elektronik (modul pengintai laser) dari pita pengukur laser "X-40" yang murah.
Saya membuat firmware sendiri yang memungkinkan penggunaan modul ini untuk keperluan DIY.
Jenis modul yang didukung adalah: "512A" dan "701A". Pengerjaan "703A" dikonfirmasi oleh "Damian" di sini: Tautan.
UPD 11/2019: Perhatian: Ditemukan bahwa pita pengukur laser "x-40" yang lebih baru dilengkapi dengan modul "M88B". Penandaannya adalah "88B" di PCB dekat MCU. Modul tersebut didasarkan pada STM32F0 MCU (memiliki paket QFN-32). Modul itu tidak didukung oleh firmware saya!
UPD 06/2022: Menambahkan dukungan untuk modul U85A/U85B yang lebih baru berdasarkan STM32F0 MCU. Lihat folder Kode/CortexM0.
UPD 10/2024: Menambahkan dukungan untuk modul B2A yang lebih baru berdasarkan STM32G0 MCU. Lihat folder Kode/CortexM0_STM32G0.
Dimensi modul "701A": 25x13x50 mm.
Dimensi modul "U85/B2A": 17x7x41mm, Berat: ~4g
Lihat Github Wiki untuk informasi lebih lanjut!

Artikel besar dalam bahasa Rusia: https://habr.com/post/327642/
Diterjemahkan Google: Tautan.
Halaman proyek lainnya: https://hackaday.io/project/25515-cheap-laser-tape-measure-reverse-engineering

Langkah-langkah yang telah saya lakukan:

• Skema pita pengukur laser yang direkayasa sepenuhnya secara terbalik.
• Paket data yang ditangkap di bus I2C dengan penganalisis logika.
• Mendekode paket itu dan mendapatkan nilai frekuensi modulasi laser.
• Buat firmware saya sendiri yang menangkap sinyal frekuensi rendah dan mengirimkannya ke PC.
• Buat firmware saya sendiri yang menangkap sinyal dan pemrosesan jika menggunakan algoritma Goertzel. Hasil perbedaan fasa dikirim ke PC.
• Hasil utama: Buat firmware saya sendiri ("Firmware_dist_calculation_fast") yang menghitung jarak ke objek.
• Tulis utilitas C# PC untuk memproses dan menampilkan hasil.

Video (menguji modul pengintai): https://youtu.be/bJaUrZ7ZMj4

Bagian utama dari modul pengintai laser adalah STM32F100C8T6 MCU, Si5351 dual PLL, APD (tipe tidak diketahui), dioda laser, sumber daya.
Skema struktur pita pengukur laser:

Artikel tentang menghubungkan modul pengintai laser ke Arduino:
https://www.hackster.io/iliasam/making-a-cheap-laser-rangefinder-for-arduino-4dd849
Video: https://youtu.be/FA4mfvgpOQQ

Contoh data UART ("Firmware_dist_calculation_fast"):
DIST;01574;AMP;0993;TEMP;1343;VOLT;082rn
DIST - jarak ke objek dalam mm.
AMP - amplitudo sinyal. TEMP - Suhu APD (nilai ADC mentah).
VOLT - tegangan APD. Panjang string adalah konstan.
Data jarak ditransmisikan secara terus menerus.
Baudrate UART - 256000.

Perintah UART ("Firmware_dist_calculation_fast"):
"E" - aktifkan proses laser dan pengukuran.
"D" - nonaktifkan proses laser dan pengukuran.
"C" - memulai kalibrasi jarak nol. Anda perlu menjalankan kalibrasi jarak nol pada permulaan pertama. Tempatkan benda putih apa pun pada jarak > 10cm dari pita laser sebelum kalibrasi.

Kecepatan pengukuran jarak - mendekati 60 Hz.
Akurasi pengukuran jarak bervariasi dari 1 hingga 10 mm tergantung jarak dan jenis permukaan.

Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, papan kecil dengan APD harus tertutup dari cahaya luar.