Laserparkimisabiline: 12 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Kahjuks pean oma garaažitöökoda meie autodega jagama! See toimib tavaliselt hästi, aga kui kumbki meie kahest autost on oma parklasse liiga kaugele pargitud, ei saa ma vaevu oma puuripressi, freesi, lauasaega jne ringi liikuda. Vastupidi, kui autot ei pargita piisavalt kaugele, garaažiuks ei sulgu või veel hullem, paugub sulgudes sõiduki taha!

Nagu te ilmselt nõustute, on parkimise täpsus autojuhtide vahel erinev ja olin sageli pettunud, et põrutasin poritiiva ümber, et jõuda oma töölauale. Olen proovinud "mehaanilisi lahendusi", näiteks tennisepall, mis ripub nööri külge, mis on kinnitatud sarikate külge, kuid leidsin, et need sattusid minu teele, kui liikusin või töötasin tühja autoletis.

Selle dilemma lahendamiseks pakkusin välja selle kõrgtehnoloogilise (potentsiaalselt üle tapmise!) Lahenduse, mis aitab autod iga kord tolli täpsusega paigutada. Kui teil on sarnane probleem, pakun teile laserparkimisabi. See MICROCOMPUTER-GEEK lahendus töötab hästi, kuid on piisavalt lihtne, et seda nädalavahetusel ehitada ja paigaldada.

Laserid päästmiseks

Mul oli hiljuti prügikasti jäänud mõned lasermoodulid, mis otsisid midagi teha. Niisiis, pidades silmas (ilma sõnavõtteta) minu pidevaid garaaži parkimisprobleeme, töötasin välja skeemi, kuidas laserid paigaldada oma garaaži ülaosas olevatele sarikatele. Tulemuseks on laserpunkt, mis projitseeritakse auto armatuurlauale täpselt sinna, kus auto tuleb peatada. Juhi juhised on lihtsad. Sõitke autoga lihtsalt garaaži ja peatuge, kui näete armatuurlaual esimest korda punast punkti!

Samm: laseriohutus

Enne kaugemale minekut tahan peatuda paar sõna laseriohutuse teemal. Isegi selles projektis kasutatavad suhteliselt väikese võimsusega 5 mw RED -laserid suudavad toota äärmiselt eredaid, tihedalt fokuseeritud ja suure energiaga valgusvihke. Selline valgus võib teie nägemist kahjustada! ÄRGE KUNAGI KASUTAGE OTSE LASERI KIIRESSE.

2. samm: lasermooduli valik

Kahe auto seadistamiseks paigaldasin paari väikseid 5 mw (millivatt) fokuseeritavaid punaseid lasermooduleid, üks iga autolaua kohale. Nagu on näidatud joonisel 2, on need väikesed iseseisvad moodulid, mida saab toita mis tahes 3–6 V alalisvoolu toiteallikast. Neid mooduleid saab eBayst osta hinnaga 4–10 dollarit. vahemikku, neid on lihtne paigaldada ja neid saab fokuseerida oma auto armatuurlauale, et saada punane täpp, mida on lihtne näha isegi päevavalguses. Tegelikult soovitan teil installimise ajal fookust veidi pehmendada, kuna see suurendab nii armatuurlaual nähtava laserpunkti suurust kui ka vähendab selle intensiivsust veidi.

Laseri alternatiivid

Võite küsida: "Kas odavamaid lasereid pole saadaval?" Vastus on JAH, väga odavaid patareitoitega laservihikuid võib leida ühe või kahe euro eest. Olen tegelikult ostnud mõnda muud projektide jaoks, kuid leidsin, et neil puudub väljundi heledus. Proovige neid julgelt, sest need võivad teie jaoks piisavalt heledad olla, kuid minu installimisel leidsin, et paremad mängud olid heledamad ja fokuseeritavad moodulid.

Aga oota! Mõned laserid väljastavad LINE või CROSS mustri. Kas need poleks veel paremad? LINE- või CROSS -mustri tegemiseks asetatakse lasermooduli sisse sekundaarne lääts, mis muudab tavalise laserpunkti allika väljundi soovitud mustriks. LINE või CROSS mustri genereerimisel jaotatakse suure intensiivsusega laserväljund, lahjendatakse, kui soovite, joonjoone (või rist) kujutise saamiseks. Nende läätsedega garaažikatsetes leidsin, et saadud laserjooned on auto armatuurlaual nägemiseks liiga hämarad, eriti päeval, kui päikesekiirgust pestakse garaažiakendest sisse.

3. samm: 1. laserkontroller

Laseri tööea pikendamiseks on vaja mõningaid lülitusi, et vajadusel laser sisse lülitada ja kui mitte, siis välja lülitada. Meie elektriline ukseavaja, nagu ka enamik teisi, lülitab lambipirni automaatselt sisse iga kord, kui ukseava tsükkel käivitub. See pirn jääb põlema umbes 5 minutiks ja lülitub seejärel välja. Esimese rakenduse korral asetasin lihtsalt valgusanduri otse avamislambi kohale ja kasutasin seda toitetransistori käivitamiseks, mis aktiveerisid parkimisabilise laserid. Kuigi see pani asjad käima, märkasin peagi, et kui garaažiuks oleks juba mõnda aega enne parkimist üles sõitmist lahti olnud, ei hakka laserid tööle. See tähendab, et kuna avamislambi taimer oli aegunud, tuli tegelikult garaažiukse avamisega jalgrattaga sõita, et avamislamp sisse lülitada ja omakorda parkimisabi laserid tööle saada.

Selle piirangu ületamiseks pakkusin välja Gen-2, mis on täiuslikum lahendus parkimisabi laserite käivitamiseks IGA KORRAL, kui auto garaaži siseneb

4. samm: 2. põlvkonna laserkontroller - avaja Saftey anduri kasutamine

Blokeeritud ukseandur on kõigi garaažiukseavajate kohustuslik turvaelement. See saavutatakse tavaliselt infrapuna valgusvihu tulistamisega üle garaažiukse ava, umbes 6 tolli põrandast kõrgemal. Nagu on näidatud joonisel 3, pärineb see valgusvihk kiirgajast „A” ja tuvastab andur „B”. Kui miski takistab seda valgusvihku ukse sulgemise ajal, tuvastatakse UKSED TUKKUD ja avaja pöörab ukse sulgemise tagasi, et viia uks täielikult üles.

Nagu on näidatud ülaltoodud joonisel, koosneb blokeeritud ukse turvasensor IR-valguse kiirgajast „A” ja IR-valguseandurist „B”.

Tavaliselt leiate blokeeritud ukse andurid, mis on ühendatud ukseavajaga, kasutades 2-juhtmelist traati, nagu joonisel 3 kujutatud punased jooned. See lihtne juhtmepaar ühendab omavahel kiirgaja, detektori ja avaja. Selgub, et see ühendusskeem 1) varustab avajalt VÕIMSUSE andurite käitamiseks ja 2) tagab side tee anduritelt tagasi avajani.

Samm: kuidas ukse turvaandur töötab

Kuna blokeeritud ukseandur on kogu aeg aktiivne, leidsin, et saan anduri abil tuvastada hetkelise „blokeeritud uksega sündmuse”, mis tekib alati, kui sõiduk sõidetakse parklasse. Selle toimimiseks oli vaja mõista blokeeritud uksesensori juhtmestikus olevat võimsust ja signaalivormingut.

Ülaltoodud joonis näitab blokeeritud uste signaallainekuju GENIE kaubamärgi uste avamissüsteemi jaoks

Mul on “GENIE” kaubamärgi avaja ja asetades ostsilloskoobi avaja ja andurite vahel kulgevale juhtmepaarile, leidsin pulseeriva 12-voldise tipp-tipp-lainekuju alati, kui ukseandur EI OLE blokeeritud. Nagu näha, muutub andurite juhtmete pinge stabiilseks +12VDC, kui andur on blokeeritud.

Valisin selle projekti rakendamiseks väikese Arduino NANO mikrokontrolleri sees oleva tarkvaraga. NANO laserkontrolleri täieliku skeemi leiate järgmisest sammust. Kasutasin väikest tükki perf-board stiilis trükiplaadi prototüüpmaterjali, et hoida NANO ja vähesed ülejäänud komponendid, mida selle projekti jaoks vaja on. Väikest klemmliistu või muid teie valitud pistikuid saab kasutada ukseavaja ja lasermoodulite ühendamiseks.

Kui jätate skemaatilise skeemi ette, näete, et sissetulev +12 V PP ukseanduri signaal läbib mõne dioodi (lihtsalt polaarsuse saavutamiseks) ja seejärel läbi NPN -transistori (Q1), enne kui see sisestatakse NANO. Nagu ülaltoodud lainekujudes näidatud, teeb see transistor kahte asja. 1) See muundab 12 V tippsagedussignaali NANO -ga ühilduvaks 5 -voldiseks signaaliks ja 2) SEESTAB loogikatasemed.

ETTEVAATUST. Ülalkirjeldatud juhtmestiku- ja signaalimisskeem kehtib GENIE kaubamärgi usteavajate kohta. Kuigi ma usun, et enamik kahejuhtmelisi anduriskeeme töötab sarnase signaalimistehnika abil, peate võib-olla oma garaažiukse avamissüsteemi anduri juhtmestiku ulatuse ulatama, et mõista signaali üksikasju ja kohandada projekti vastavalt vajadusele

6. samm: riistvara

Valisin selle projekti rakendamiseks tarkvaras, kasutades väikest Arduino NANO mikrokontrollerit. NANO laserkontrolleri täieliku skeemi leiate järgmisest sammust. Kasutasin väikest tükki perf-board stiilis trükiplaadi prototüüpmaterjali, et hoida NANO ja vähesed ülejäänud komponendid, mida selle projekti jaoks vaja on. Väikest klemmliistu või muid teie valitud pistikuid saab kasutada ukseavaja ja lasermoodulite ühendamiseks.

Nagu skemaatiliselt näha, läbib sissetulev +12 V PP ukseanduri signaal (eelmine samm!) Enne sisendisse toimetamist läbi mõne dioodi (lihtsalt polaarsuse õigeks saamiseks) ja seejärel läbi NPN-transistori (Q1). tihvt NANO külge. Nagu on näidatud joonisel 4 lainekuju, teeb see transistor kahte asja. 1) See muundab 12 V tippsagedussignaali NANO -ga ühilduvaks 5 -voldiseks signaaliks ja 2) SEESTAB loogikatasemed.

NANO väljundtipp ajab laseritele toiteallikaks MOSFET -transistori (Q3). Ülejäänud komponendid pakuvad LED-indikaatoreid ja testrežiimi lüliti sisendit.

Samm 7: Laserparkimishooldaja ehitamine

Selle projekti osade loend on ülal. NANO, transistoride ja muude osade paigaldamiseks kasutasin väikest tükki perf-plaati. Punkt-punkti juhtmestikku kasutati kõigi ühendusplaatide ühendamiseks. Seejärel leidsin väikese plastkasutuskasti, kuhu paigutada valminud parfüümiplaat. Puurisin kasti vajalikud augud, nii et valgusdioodid ja TESTI LÜLITI oleksid ligipääsetavad. Ma juhtisin alalisvoolu toitejuhtme seinaküünte toiteallikast läbi korpuse ja ühendasin selle otse juhtpaneelile. Kasutasin laseritega toiteühenduste tegemiseks mõningaid „RCA” stiilis fonopistikuid ja häkkisin mõned vanad helikaablid, et ühendada laserid nende RCA-pistikutega, lihtsalt ühendades MUST (- LASER VDC) laserjuhtme SHIELDiga ja PUNANE (+ LASER VDC) laserjuhe keskjuhi külge. Seejärel katsin iga liitekoha paarikihilise kokkutõmbetoruga, et tagada isolatsioon ja mehaaniline tugevdus.

Kasutasin paar puidukruvi, et paigaldada laserkontrollkarp garaažiukseavaja lähedusse.

Tarkvara osas peate lähtekoodi alla laadima ja seda Arduio IDE abil muutma/kompileerima/üles laadima.

8. samm: toiteallika valikud

Selle projekti jaoks on vaja väikest pistikühendusega toiteallikat, mis võimaldab reguleeritud 5 V alalisvoolu. Kuna iga laser vajab 5 VDC juures umbes 40 mA, vajab kahe laseriga paigaldamine toiteallikat, mille võimsus on vähemalt 100 ma. Leidsin oma prügikastist sobiva reguleeritud, 5 V alalisvoolu seina tüügaste toiteallika, mis töötas hästi. Reguleeritud 5 VDC mobiiltelefoni laadija on samuti toimiv valik. Need on täielikult maandatud, varustatud USB -pistikupesaga mobiiltelefoni või tahvelarvutiga ühendamiseks ning on tavaliselt saadaval vaid mõne dollari eest. Võib lihtsalt häkkida USB -kaabli ühe otsa ja ühendada sobivad 5 VDC ja GROUND juhtmed laserjuhtimise toite sisendklemmidesse.

TOITE- JA LASERMOODULI ETTEVAATUST:

1. Mõõtke ja kontrollige hoolikalt kõikide tarvikute toodangut. Paljud seintüügaste tarvikud EI OLE REGULEERITUD ja neil võib kerge koormuse korral olla väga kõrgepinge väljund. Ülemäärane pinge võib lasereid liigselt liigutada, tekitades ohtlikke laserkiirguse tasemeid ja lühendades laseri tööiga.

2. Ma ei soovita laserite toiteks NANO -st +5VDC välja tõmmata, kuna see võib ületada NANO väljundvoolu, mis võib üle kuumeneda või NANO protsessoriplaati kahjustada.

3. Garaažiukse avamisega seotud maandusprobleemide vältimiseks veenduge, et selle projekti jaoks kasutatav 5 V alalisvoolu toiteallikas oleks maapinna suhtes UJUV.

Pange tähele, et iga lasermooduli metallkorpus on elektriliselt ühendatud POSITIIVSE (PUNA) lasertoitejuhtmega. Sellisena peaks kogu vooluring, nagu on näidatud, olema ehitatud maapinna suhtes täielikult isoleerituks (aka: “ujuvaks”)

Samm: laserite paigaldamine

Kasutasin ½ -tolliseid kaabliklambreid, et kinnitada iga laser puitploki külge, mille seejärel kruvisin garaaži sarika külge. Iga laseri ümber oli vaja paar kihti elektrilinti, et suurendada lasermooduli 12 mm läbimõõtu nii, et kaablilamp hoiaks seda tihedalt paigal. Kaabliklambri üks kruvi võimaldab laseril joondamiseks vastavalt vajadusele pöörata. Nagu märgitud, kinnitatakse puitplokk ise ühe kruviga sarika külge, nii et puuplokki saab vastavalt vajadusele pöörata.

Lüliti "TEST MODE" ja kahe optilise joonduse reguleerimise abil on lihtne seadistada laserpunkt täpselt sõiduki armatuurlaua õigesse kohta.

10. toiming: kuidas see toimib

Laserkontrolleri toimimisloogika on üsna lihtne. Niipea kui blokeeritud ukseanduri signaaliliin läheb pulseerivalt ühtlasele tasemele, teame, et meil on blokeeritud ukse sündmus. Eeldades, et ummistunud uks on tingitud sõidukist, mis siseneb garaaži ja katkestab hetkeks ukseanduri tala, saame parkimisabi laserid kohe sisse lülitada. Umbes 30 sekundi pärast saame laserid välja lülitada.

Seda loogikat rakendav „käivitusrežiimi” tarkvarakood on näha joonisel 5. NANO lihtsalt jälgib uksesensori sisendnõela ja kui see signaal jääb loogika 0 juurde rohkem kui ½ sekundiks, järeldab ta, et meil on blokeeritud andur. ja lülitab sisse parkimisabi laserid. Kui pulseeriv signaal naaseb (auto on täielikult garaažis, uksesensor pole enam blokeeritud), käivitame 30-sekundilise „Laser-OFF taimer”. Kui see taimer aegub, on järjestus lõpule viidud ja laserid välja lülitatud.

Kogu koodikomplekt on veidi keerulisem, kuna see peab käsitlema ka mõnda LED -indikaatorit ja lülituslülitit. Lüliti valib tavalise “RUN MODE” ja “TEST MODE” vahel. KATSerežiimis eiratakse garaažiukse andurit ja laserid lülitatakse lihtsalt sisse. Seda kasutatakse paigaldamise ja seadistamise ajal, et laserid saaks suunata auto esiklaasi/armatuurlaua õigesse kohta. Kolm LED-i näitavad POWER-ON, LASER-ON ja STATUS olekut. STATUS-LED põleb pidevalt, kui avastatakse ummistunud uks. See valgusdiood vilgub umbes üks kord sekundis, kui uks ei ole enam blokeeritud ja laser-OFF taimer loendab. STATUS tuli vilgub kiiresti, kui lüliti on seatud TEST MODE asendisse.

11. samm: kokkuvõte

Parkimisassistendi laserprojekt teeb minu eest ära ja minu „kasutajaskond” (abikaasa) võttis selle üllatavalt hästi vastu. Nüüd saavutatakse tavapäraselt ülitäpne parkimine. Leian, et lasertäpp on kergesti nähtav kõikides valgustingimustes, kuid juht ei häiri seda punkti liiga palju ja on parkimise ajal ümbritseva suhtes tähelepanelik.

Kui seisate silmitsi sarnase parkimisprobleemiga ja otsite NERD-INTENSIVE lähenemisviisi, võib see olla lahendus, mis sobib ka teie jaoks!

Head parkimist!

12. samm: viited, skeem, Arduino lähtekoodi failid

Lähtekoodi ja täieliku skeemi PDF -faili leiate lisatud failidest.

MUUD VIITED

Lasermoodulite allikad:

Otsige eBayst: 5 mW punktlaserfookus

Kääbuslüliti allikad:

Otsige eBayst minituuri lülitit

IRFD9120 MOSFET allikad:

Otsige eBayst: IRFD9120

+5VDC toiteallika allikad

Otsige eBayst: 5VDC mobiiltelefoni laadija

P-kanali MOSFET-seadme andmeleht

www.vishay.com/docs/91139/sihfd912.pdf