|
哈嘍,大家好,我是硬件花園,一名樂于分享的硬件工程師!( V$ o# Y+ G5 ?2 E
硬件花園,致力于成為軟件&硬件工程師的技術(shù)后花園,在這里暢所欲言、交流技術(shù)問題,結(jié)實各行各業(yè)優(yōu)秀的同仁!, t! O2 }! `3 }1 P7 q
文末回復(fù)【交流群】,就有機會進入硬件花園·技術(shù)交流群,趕快關(guān)注并回復(fù)吧!8 F8 c! Y6 ^% _1 o$ @
今天給大家分享一款3合1激光測距儀!
. e+ Q, b1 m/ {4 q0 y在各種“一定會讓我血壓升高的對象”列表中,卷尺、纏在一起(和松脫)的延長線可以說和園藝軟管并列。除非在其測量區(qū)域的下方表面都十分平整順暢,否則在我的臂展之外,卷尺通常無法可靠發(fā)揮作用(這要歸咎于重力)。7 h$ ?7 _) h! @- |
金屬卷尺在曲面上的表現(xiàn)不佳,而織布卷尺更容易受到重力的影響。說到這一點,在不使用時,唯一能讓織布卷尺保持整齊的方法就是使用橡皮筋,但橡皮筋難免會滑落,一樣會讓放置的抽屜一片狼藉;而當(dāng)使用會自動卷繞的金屬卷尺時,難免也會拍打、刮傷或甚至在過程中劃傷你的手(或身體的它部位)。 r, z6 }6 {/ c* M# B
這就是為什么去年10月下旬,當(dāng)Woot網(wǎng)購平臺以19.99美元的價格出售Dremel HSLM-01 3合1數(shù)字測量工具時,我一看到就雀躍不已,立馬出手購入三個:一個作為圣誕禮物送給我姐夫,另一個送給我自己,第三個就用來拆解。! K8 ?3 O7 _1 ?3 L
0fxcno4gtti64023726745.png (366.46 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
0fxcno4gtti64023726745.png
2024-9-11 15:46 上傳
" ^2 O9 {- K9 Q5 Y5 K" K& h
看看另一張照片,其中的標簽可能更有助于解釋您剛才看到的內(nèi)容。而且,在此設(shè)備屏幕上其實還顯示著更有意義的信息范例:5 O* c0 A- D/ t3 Y
die4z24rulk64023726845.png (219.53 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
die4z24rulk64023726845.png
2024-9-11 15:46 上傳
' F. R- k( Z/ t. x! C- J
3 E @. i- T& A9 ]$ u/ i8 K: \
udrpwonwzon64023726945.png (99.25 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
udrpwonwzon64023726945.png
2024-9-11 15:46 上傳
3 N* G8 f# K, [) j" p默認的激光配置號稱能以±1/8英寸的精度,可靠地支持測量超過50英尺:
9 g: V6 R; @) u4 r4 P% w8 C( E
lrfznwcn55464023727046.png (427.02 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
lrfznwcn55464023727046.png
2024-9-11 15:46 上傳
; B$ u: R! T9 k _$ X' {
而其圓附件(Wheel Adapter)可以用來測量彎曲表面:
& m% T& `7 D$ T& P. i7 W- t1 u
ev4cugf1ziv64023727146.png (450.26 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
ev4cugf1ziv64023727146.png
2024-9-11 15:46 上傳
' u4 ~0 l- i& P$ Q5 p卷尺配件(沒錯,我無法完全擺脫卷尺,但至少這款工具是可選的,而且在某些情況下仍有用武之地)在評估周長時更為精確:; _, A5 y, p7 C2 o$ k4 A) L
那讓我們開始拆吧!先來看看這次拆解的目標,首先是必備的外盒照:# I0 k8 s& u7 n5 k# `7 ]8 N
hlypwdpatwe64023727247.png (539.5 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
hlypwdpatwe64023727247.png
2024-9-11 15:46 上傳
0 a- n- ^( ]+ |8 F5 e
再來看看里面有些什么東西:
: m# { w0 ?) o5 l
00tgm0yfren64023727347.png (593.95 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
00tgm0yfren64023727347.png
2024-9-11 15:46 上傳
! l* A M6 p. f2 W% N% S9 \, ]4 y這只是部分的文件數(shù)據(jù),以及隨附的兩節(jié)AAA電池,我會將它們好好地用在其他地方。仔細看看竟還有Arm和意法半導(dǎo)體(ST)的技術(shù)授權(quán)?這可真讓人好奇!
G9 ^& @( S$ H接來是設(shè)備頂部的快照,照例附上一枚直徑為0.75英寸(19.1mm)的一美分硬幣,用于尺寸的對照;同時,翻過來瞧瞧并不那么令人興奮的底部照片:
5 t. I# d- I5 F) D, S; ~2 T
hllsrxeir0b64023727447.png (668.68 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
hllsrxeir0b64023727447.png
2024-9-11 15:46 上傳
2 u5 ^6 C3 B) y5 Q: c, b% @
9 H+ ~$ D X( W0 a2 Q+ ?$ y7 S
5nbttz1imld64023727548.png (364.14 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
5nbttz1imld64023727548.png
2024-9-11 15:46 上傳
9 v+ c% Z* I. L
4 w1 b3 `$ v3 ?# `7 u3 I+ q
hweblrtlvko64023727648.png (355.92 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
hweblrtlvko64023727648.png
2024-9-11 15:46 上傳
; e& o, [5 U1 Z6 v+ ]/ n" W3 J現(xiàn)在正是從概念上解釋這些設(shè)備如何運作的好時機。維基百科(Wikipedia)一般將它稱為激光測距儀:
1 z0 s9 h; r1 ~! T激光測距儀(laser rangefinder或laser telemeter),是一種使用激光束測定物體距離的測距儀。最常見的激光測距儀是根據(jù)飛行時間(time of flight;ToF)原理進行操作,即向目標發(fā)送一束窄激光脈沖,然后測量脈沖從目標反射并返回發(fā)送者所需的時間。由于光速較快,這種技術(shù)不適合高精度的次毫米測量,在此情況下通常使用三角測量或其他技術(shù)。這是一種無掃描的激光光達(LiDAR)。( f" }% l, M2 l5 H2 M2 K S+ C
如上所述,它所采用的基本原理被稱為“飛行時間”,是計算機視覺和其他應(yīng)用中辨別深度的三種最常用方法之一(與人類視覺系統(tǒng)采用的立體視覺和Microsoft Kinect最初采用的結(jié)構(gòu)光并列)。在前一張圖片中,右邊是激光照明發(fā)射器(Class 2且* g) W' K& U8 z4 M/ v1 g) B
左側(cè)和右側(cè)的紋理和橡膠材質(zhì)(便于使用者的手牢固握持)也是如此(左側(cè)底部的兩孔結(jié)構(gòu)設(shè)計可能是用于包裝中未隨附的“皮帶”):
! Q+ N) [5 n+ \. V
ntt1br55eon64023727748.png (544.34 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
ntt1br55eon64023727748.png
2024-9-11 15:46 上傳
' H1 U! D7 @# m$ n3 h; O1 K
我故意把正面拍得偏離中心一些,以避免光滑的顯示器和外殼表面反光;表面較暗的背面則沒有反光問題:7 ~1 M, a Y9 Q5 H
d1g451hcoj564023727848.png (463.09 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
d1g451hcoj564023727848.png
2024-9-11 15:46 上傳
3 O# c) Z7 K& b# N. y8 n8 z
我不知道電池盒內(nèi)的白色長方形物體是什么,也沒有勇氣將其切開來進行更徹底的檢查(可能會是RFID跟蹤標簽,讀取器?):; B/ T6 {9 e; o8 l8 K) M
gfq3hyngm2p64023727949.png (737.77 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
gfq3hyngm2p64023727949.png
2024-9-11 15:46 上傳
9 D) X& k" K V: b這張背面標簽的特寫可以作為我最初拆解步驟的圖片說明。而且,正如我所猜測到的,其下還有螺絲!
5 g2 r% v- { @( u你應(yīng)該知道接下來會發(fā)生什么…讓它完全拆解!
5 h* {9 W, q# h6 S9 q
ig1c5i1l3si64023728049.png (626.14 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
ig1c5i1l3si64023728049.png
2024-9-11 15:46 上傳
5 Y y! ?4 @+ D% @, o
3 E% A% `' q r1 h8 e
x1dlhb2w1qa64023728150.png (745.01 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
x1dlhb2w1qa64023728150.png
2024-9-11 15:46 上傳
8 F3 F! G* T7 o
/ T! `4 Z3 M( u4 O, `* o& o
nqxou0vemal64023728250.png (349.83 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
nqxou0vemal64023728250.png
2024-9-11 15:46 上傳
P( u [+ `% f% Z* l
我們大致上已經(jīng)能夠看到右上角的激光發(fā)射器功能模塊(配有散熱片)和左上角的接收器功能模塊。事實上,整個內(nèi)部組件都可以直接取出來,無需再擰螺絲、拆膠水等。
7 v4 ]* z0 t; Q; ?" n/ m
c540eedao4064023728350.png (492.46 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
c540eedao4064023728350.png
2024-9-11 15:46 上傳
3 Y$ U4 q. R) h4 Y從方向的角度來看,右側(cè)現(xiàn)在看到的是外殼前半部的內(nèi)部情況。請注意先前提到的三個頂部金屬觸點的金屬延伸部分,它們很可能壓在印刷電路板(PCB)本身搭配的觸點上(柔性的?)。4 |# ?( x4 T/ g8 g
現(xiàn)在我們可以將它翻轉(zhuǎn)過來,第一次看到PCB的另一面(甚至更裸露)。另一張照片是先前已經(jīng)看過的角度的照片,不過這次是沒有外殼的;甚至也可以再從不同角度看看:" o G! w, |8 q+ L( S7 p0 Z, B
d4m43cgqvxu64023728450.png (306.39 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
d4m43cgqvxu64023728450.png
2024-9-11 15:46 上傳
5 y9 y; \( H, i$ N5 h
0 x# y+ l# O) T/ a' m
q2sifdqfzjo64023728551.png (670.93 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
q2sifdqfzjo64023728551.png
2024-9-11 15:46 上傳
& A& I" p' s5 K) S8 [0 w! \; Z
, W7 D" B1 J! d& {
5hcbcgfclbf64023728651.png (495.04 KB, 下載次數(shù): 0)
下載附件
保存到相冊
5hcbcgfclbf64023728651.png
2024-9-11 15:46 上傳
# r. I( t, j3 p. c
你可能已經(jīng)猜到了,顯示器除了以軟性線纜與PCB連接之外,并未連接至PCB,因此可以很容易地來個180°翻轉(zhuǎn)。
9 J- {* T% l" I% v7 ~% E/ @5 p+ |! s: w0 q8 B, f! ^7 q
8 P1 y, Q% n4 H$ A
1 J( \- ]- f2 s) N/ ~9 [" W; M而說到翻轉(zhuǎn),讓我們把整個PCB翻過來背面,現(xiàn)在也可以看到已經(jīng)沒有之前固定它的外殼束縛了:1 i9 N8 D; Q! Q- [0 q( @: m; M5 d
b( q; ^: A% S- u J8 y
換幾個角度看看:( B; _( r$ F8 t* c3 I
3 t5 A5 Y$ M$ ^+ d) t/ N. T2 u
1 W2 I: R) b( M/ h/ t2 G
- O. S4 N' a+ J) M看到那兩顆螺絲了嗎?從拆卸的角度來看,就算擰下這兩顆螺絲也無法讓我們更進一步。
+ ~% s1 j8 u9 u, P# W
' S, q1 a, ]& Z# s, _: v但擰下在上面的另兩顆螺絲后,就大功告成了:
, `6 ]5 j! g' E: h s; n0 u' j6 c$ Q1 z
將PCB翻轉(zhuǎn)過來,并在PCB和ToF子之間插入一個“楔子”(小號一字螺絲起子),直接將后者卸下:
( i: `) ~# @2 _1 ]( y
3 U' j$ J& F# L2 ]2 v3 f( b: p3 l: S! j7 s8 O2 K! o
2 W5 c' p& z2 i1 @7 V6 p: t5 w) Q- g& d' n
5 p" a! L6 Z6 E( Q0 x$ C
這是現(xiàn)在露出的ToF模塊底部,以及之前看到的正面和末端,這次沒有PCB:
' j: x% t5 n. @. A% s" x6 B6 X5 n$ T" M
原本還在ToF模塊下方這個才剛露出來的是系統(tǒng)處理器,即采用Arm Cortex-M0的ST STM32F051R8T7處理器(令人驚喜!但如果您還記得之前的授權(quán)數(shù)據(jù)就不一樣了……)。
6 v1 ~; P8 T9 [% d
" j0 f- f9 e G8 V/ P4 C另外新顯示的是左側(cè)的激光器,它為同側(cè)ToF模塊光學(xué)器件提供信號,右側(cè)是由模塊另一半光學(xué)組件提供信號的圖像傳感器(請注意,在這個方向上,PCB與其正常操作時的配置是顛倒的)。然后,我差點就迫止步于此了,幸好在底座頂部邊緣的三個金屬觸點引起了我的興趣:4 a' A2 Q) z/ A3 g# z; M
2 z" t$ r" r: `. f2 F! v) g
& i. t7 v+ N& V% ]# S2 B2 z# Z3 k$ c/ i5 A% F- s! L
適配器中一定有匹配的電路,對吧?我想還是先滿足一下好奇心再說。反正也不分先后順序,就先從長期以來的測量媒體克星—Tape Adapter測量卷尺開始,分別是正視圖、俯視圖以及底視圖,并露出之前預(yù)告過的接腳:
9 c- {4 g* \1 g) w4 T: X7 Q! s% D; A9 {( w p& s6 E
% P! D5 r# x6 e) ^ p* `
- f( r: v$ R! g) w* @
左側(cè)和右側(cè)照片,這讓我們第一次看到了膠帶末端的尖端:8 W( E: c8 `# w# }' d
: N$ ?; k# T7 a6 ^
再從背面看看兩個尖端:
3 _5 ^: e' u; [) a2 J9 ?
8 d* T$ { {. C0 ]上次剝離標簽成功了,為什么不再試一次呢?
; _$ V" ^( y- q8 `. D1 K2 M% g& c o- T
3 u3 U1 E% ^( B( E' o
t- { H |# a! m揭露開來的是兩個塑料標簽,我好像有點健忘,馬上就把它們給忘了(敬請期待)。畢竟,頂部的接縫看起來很誘人,對吧?而且,看起來這個動作的效果還不錯:
9 \8 ~) K& Z# z0 P" i0 Q
* H3 m' `9 g% r: ~% a0 \4 ^4 h8 k看看頂蓋內(nèi)部照,在它中間的凹槽與轉(zhuǎn)軸“彈簧”一側(cè)的末端相吻合,很快就會看到;另一張是外殼底面的內(nèi)部,看到中間圓孔底部有一個IC嗎?讓我想想…
5 _0 d7 [9 C4 |& P2 S9 ?現(xiàn)在來看看通常位于二者之間的轉(zhuǎn)軸。先看俯視圖。盤繞的金屬彈簧通常會完全嵌入于塑料件中,其末端則插入之前看到的頂蓋內(nèi)凹槽;從底面照來看,至少膠卷并非采用可能傷到手的金屬:
K8 S9 u# o* ]7 z0 r0 B% y4 G" B
4 W* K5 E( d0 F% F' d: V
2 ~4 P/ m6 {) s* N. @: H3 F/ \8 c
- p/ r8 g: F6 t8 F1 I安裝在適配器中使用時的側(cè)視圖。順便說一下,那個圓孔里的轉(zhuǎn)軸……是金屬的。(還記得之前說過用橡皮筋保持布質(zhì)卷尺整潔的方法嗎?):
$ z# ~7 \* L; ?# t, f& h. I7 ]& R- o" ~
7 ^- d' \' Q1 j( x: S- D1 y4 G
) g/ ]. r, y% K0 _$ d接下來讓我詳細說明之前說過的“忘了塑料標簽”那件事。起初一切都很順利…
3 b0 W# V% Q; f1 C% d2 l& U# Q/ w. B
后來,我被卡住了,無法再用力把內(nèi)部組裝拉出來。于是,我把之前看到的一字螺絲起子卡在一旁,然后用楔子使其搖出來:
! X( `0 X+ A/ M& ?* z h# G( t9 b7 R" ~
遺憾的是,在此過程中弄壞了PCB上的一個IC:
- A8 }, J; `* U3 r M M% C
" w5 K3 G* i- \+ P2 o h8 m如果我把兩個塑料片都取下來,那就可以開心地回家了!盎畹嚼希瑢W(xué)到老”,所幸我還能辨認出封裝標記。較大的芯片也是ST生產(chǎn)的(毫不意外!),這是另一款采用Arm Cortex-M0的微控制器(MCU)——STM32F030F4。一開始,我以為另一款I(lǐng)C (我們之前在圓孔底部看過)可能是霍爾效應(yīng)傳感器,但事實并非如此:它是恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors)的KMZ60磁阻角度傳感器,集成了放大器,通常用于角度控制應(yīng)用和無刷直流(DC)馬達。在此情況下,使用者的肌肉就是馬達!有意思吧?5 k9 e! r# d: {5 R, t
現(xiàn)在來看看這款工具的另一個附件—Wheel Adapter,正面照與頂部:
7 V" _1 C w5 d) t9 j8 b2 _7 Z5 O
7 J1 H! R: F. Q/ I2 P0 f }底部(又是插銷!請注意,之前看到的神秘白色條帶用于斜頂適配器下方的支撐設(shè)備),以及貼有卷標的背面:
8 y9 F [( J; ~+ f& T
+ R# a3 _* v9 v1 Z9 z' t去掉標簽:& o3 ^& ~3 _( f2 g0 Q4 N
5 `6 Y8 d7 Z0 g) z2 K. S
我真是料事如神,不是嗎?但提醒一下我自己:這次可千萬別忘了那兩個已經(jīng)露出來的塑料標簽。畢竟,這次順利多了:9 ^6 D4 J3 q, d& @
( p5 u n7 N% p* {
. |7 O: T2 w0 X/ ~% S2 k, E8 N( S$ e3 M- q2 I$ R! [
但是,這次有兩個微型PCB,一個在觸針下面,另一個在輪軸上方,由三根線束連接。遺憾的是,在拆卸外殼的過程中,我不知什么時候不慎將連接這個微型PCB和線束之間的連接器折斷了:% F5 ]; ]: ^: k3 o
, d( p0 a0 y( @* [; T
讓我們先回到下方較大的微型PCB,這里采用的主要芯片還是ST的另一款型號為STM32F030F4的MCU:, S9 L$ X1 b& L3 d8 t
$ j- x) p/ L* d* t& P( ^ }7 E& o; ?. Q
& k5 e4 w# D7 j4 D
$ J/ J5 I+ l; F線束另一端的微型PCB隨即彈出:
, a. s6 E- s5 Q- }: G4 X
( ^; Q: F) g' F0 e6 w) P; i. q看起來有點像馬達(實際上是Alps Alpine傳感器),對吧?不過這次是由手動驅(qū)動的輪軸(而不是以磁帶滾動條)提供動力。
9 n5 ^0 V* w" r! {' W
0 B! j! g8 P4 k5 | U, n1 l. p
1 i# D1 L) U r) S
1 n2 n% o \; }) f4 m m& x2 X+ ?因此,這種方法在概念上類似我們之前看到的另一種附件,只是在實現(xiàn)時有所變化。最后,我將展示張先前混淆的公母連接器照片:* d1 M8 }# o& b0 g6 u
" o$ z0 o2 m; L1 U
(原文刊登于EDN美國版,參考鏈接:Looking inside a laser measurer,由Susan Hong編譯)) @% s- o' _% M
4 T L( T0 d4 ^4 w% U. ^推薦閱讀1 o4 ~3 G' {; b
▼小米su7核心零部件供應(yīng)商清單一覽,雷布斯還虧錢嗎?
( c$ z. h* v) E& C& `8 ~+ p; i日本工程師拆解比亞迪海豹還寫了本書,竟賣880000日元!【重磅】拆解特斯拉model3逆變器; v" ]6 u7 @- M$ ]& ]7 G5 r. c
【關(guān)注】查看往期精彩▼, W7 x& I: Q# k& ?+ i
關(guān)注我,回復(fù)【交流群】,就有機會進硬件花園內(nèi)部技術(shù)交流群! |
|