Laser_tape_reverse_engineering

laser_tape_reverse_engineering

В этом проекте описана моя работа по реверс-инжинирингу электроники (модуля лазерного дальномера) дешевой лазерной рулетки «Х-40».
Я создаю свою собственную прошивку, позволяющую использовать этот модуль в самодельных целях.
Поддерживаемые типы модулей: «512A» и «701A». Работу «703А» подтверждает «Дамиан» здесь: Ссылка.
UPD 11/2019: Внимание: Выяснилось, что новые лазерные рулетки «х-40» идут в комплекте с модулями «М88Б». Маркировка «88B» на печатной плате возле MCU. Эти модули основаны на микроконтроллере STM32F0 (имеет корпус QFN-32). Эти модули не поддерживаются моей прошивкой!
UPD 06/2022: Добавлена ​​поддержка новых модулей U85A/U85B на базе микроконтроллера STM32F0. См. папку Code/CortexM0.
UPD 10/2024: Добавлена ​​поддержка новых модулей B2A на базе микроконтроллера STM32G0. См. папку Code/CortexM0_STM32G0.
Размеры модуля «701А»: 25х13х50 мм.
Размеры модуля «U85/B2A»: 17x7x41 мм, вес: ~4 г.
См. Github Wiki для получения дополнительной информации!

Большая статья на русском: https://habr.com/post/327642/
Гугл перевел: Ссылка.
Еще одна страница проекта: https://hackaday.io/project/25515-cheap-laser-tape-measure-reverse-engineering.

Шаги, которые я сделал:

• Полностью реконструированная схема лазерной рулетки.
• Захваченные пакеты данных на шине I2C с помощью логического анализатора.
• Декодировали эти пакеты и получили значения частот лазерной модуляции.
• Создать свою собственную прошивку, которая улавливает низкочастотный сигнал и отправляет его на ПК.
• Создать свою собственную прошивку, которая захватывает сигнал и обрабатывает его при использовании алгоритма Герцеля. Результаты разности фаз отправляются на ПК.
• Основной результат: Создал свою прошивку ("Firmware_dist_calculation_fast"), рассчитывающую расстояние до объекта.
• Напишите утилиты C# для ПК для обработки и отображения результатов.

Видео (тестирование модуля дальномера): https://youtu.be/bJaUrZ7ZMj4

Основными частями модуля лазерного дальномера являются микроконтроллер STM32F100C8T6, двойной ФАПЧ Si5351, ЛФД (неизвестного типа), лазерный диод, источники питания.
Схема структуры лазерной рулетки:

Статья о подключении модуля лазерного дальномера к Arduino:
https://www.hackster.io/iliasam/making-a-cheap-laser-rangefinder-for-arduino-4dd849
Видео: https://youtu.be/FA4mfvgpOQQ

Пример данных UART («Firmware_dist_calculation_fast»):
DIST;01574;AMP;0993;TEMP;1343;VOLT;082rn
DIST - расстояние до объекта в мм.
AMP – амплитуда сигнала. TEMP – температура APD (необработанное значение ADC).
ВОЛЬТ – напряжение АФД. Длина строки постоянна.
Данные о расстоянии передаются непрерывно.
Скорость UART - 256000.

Команды UART («Firmware_dist_calculation_fast»):
«Е» — включить лазер и процесс измерения.
«D» — отключить лазер и процесс измерения.
«С» — начать калибровку нулевой дистанции. При первом запуске необходимо выполнить калибровку нулевого расстояния. Перед калибровкой поместите любой белый предмет на расстоянии > 10 см от лазерной ленты.

Скорость измерения расстояния – около 60 Гц.
Точность измерения расстояния варьируется от 1 до 10 мм в зависимости от расстояния и типа поверхности.

Для получения лучших результатов небольшую плату с ЛПД необходимо закрыть от внешнего света.