Solar Powered LED Parking Sensor: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Sa pamamagitan ng Higit pa sa SumMy channel sa youtubeMasundan ng Higit pa ng may-akda:

Tungkol sa: Ako ay isang guro na kung minsan ay gumagawa ng mga video. Karagdagang Tungkol sa Higit Pa sa Sum »

Ang aming garahe ay walang maraming lalim, at may mga kabinet sa dulo ang karagdagang bawasan ang lalim. Ang kotse ng aking asawa ay sapat na maikli upang magkasya, ngunit malapit ito. Ginawa ko ang sensor na ito upang gawing simple ang proseso ng paradahan, at upang matiyak na ang kotse ay puno sa garahe bago masyadong malayo at tamaan ang mga kabinet.

Sa sandaling ito ay dinisenyo, nagpasya akong gamitin ito sa mga solar panel dahil mayroon akong magandang lugar upang mailagay ang mga ito, at ang plano ko ay palawakin ang sistemang ito upang masagana ang maraming bagay sa garahe sa hinaharap.

Panoorin ang video na ito para sa isang maikling pangkalahatang ideya:

Mga gamit

Mga naka-print na enclosure na 3D at LED diffuser

3D na naka-print na mga clip ng wire

Arduino Nano, Breadboard at Jumper Wires

Solar Power Manager

Solar panel

Solderable Breadboard, 2 wire connecter, 3 wire konektor, 4 wire konektor

LED strip (60 / m) WS2812

14500 na baterya ng Lithium Ion

Electric Screwdriver

Ultrasonic Sensor

Double Sided Tape, Liquid Electrical Tape

Wire Stripper, Bakal na Bakal

3d printer

Mainit na baril ng hangin

M3x8mm screws, M3 nut

* lahat ng mga link ay mga kaakibat na link

Hakbang 1: Pagbuo ng Circuit + Code

I-download at i-install ang arduino sketch. Natagpuan dito: Parking Sensor Sketch

Ang circuit ay binubuo ng isang ultrasonic sensor, isang arduino nano, at isang WS2812B 5V na addressable LED strip. Sa una ay nag-aalala ako tungkol sa paggamit ng ultrasonic sensor dahil ang ibabaw ng kotse ay hindi patag, ngunit pagkatapos ng paunang pagsusuri, hindi ito naging isang problema.

Ikonekta ang sumusunod sa tinukoy na mga pin ng arduino (o baguhin ang mga ito sa code sa mga linya na 5-7):

LED strip -> pin 8

Trig ng Ultrasonic Sensor -> pin 12

Ultrason Sensor Echo -> pin 11

Upang ayusin ang code upang tumugma sa iyong application, maaari mong baguhin ang mga sumusunod na linya ng code:

9: Ito ang bilang ng cm, kung saan nakabukas ang mga ilaw

10: ito ang threshold upang ipaalam sa iyo na malapit ka na

11: ito ang bilang ng cm na ipaalam sa iyo na ikaw ay isang ligtas na distansya ang layo

12: sa distansya na ito, ang mga ilaw ay nagsisimulang maging lila, na nagpapapaalam sa iyo na huminto

13: sa distansya na ito, nagsisimulang mag-flash ang mga ilaw, na ipapaalam sa iyo na ikaw ay masyadong malapit

Ang ilang iba pang mga numero upang ayusin:

15: Ito ang numero sa mga segundo upang maghintay pagkatapos tumigil ang paggalaw ng kotse bago ang ilaw ng ilaw at ang Arduino ay pumasok sa mababang mode ng kuryente.

17: Ang bilang na ito ay kumakatawan sa dami ng pagbabagu-bago sa distansya na pinapayagan bago irehistro ng sensor ang kilusan at bumalik muli.

Ginamit ko ang librong "Mababang Kapangyarihan" upang ilagay ang Arduino sa isang estado ng pagtulog kung hindi ito ginagamit. Ang gabay na Sparkfun na ito ay nagbibigay ng isang pangkalahatang ideya ng kung paano ito gumagana, at maaari mong i-download ang isang pag-install dito: Mababang Power Library. Ang nalaman ko ay nakagambala ang library sa serial monitor, kaya hindi mo ito magagamit habang isinasama at ginagamit mo rin ang Low Power library.

Hakbang 2: Paghihinang sa Circuit

Ilipat ang mga bahagi ng circuit sa prototype board at solder sa lugar. Maghinang ng isang 4 pin na konektor ng JST para sa ultrasonic sensor, at isang 3 pin na konektor ng JST para sa LED strip. Nagdagdag ako ng isang 2 wire JST konektor sa 5V at ground upang mapagana ang mga bahagi at arduino sa labas.

Hakbang 3: Pag-install ng Ultrasonic Sensor

Masira ang isang piraso ng 4 na pin ng babaeng header strip, yumuko ang mga pin at maghinang sa isang konektor na 4 na pin, upang mai-slide mo ito sa ultrasonic sensor. Kulayan ng likidong electrical tape.

Markahan ang mga lokasyon para sa sensor at sa LED strip sa gabinete kung saan mai-mount ang detector. I-tape ang 3d na naka-print na ultrasonikong sensor ng mount sa napiling lokasyon na may dobleng panig na tape. Mag-drill ng mga butas sa dingding upang mapasok ang wire.

Hakbang 4: Pag-install ng LED Strip

Gupitin ang isang LED strip sa isang haba na gagana para sa iyo. (Ang minahan ay 20 LEDs ang haba, at may spaced sa 60 LEDs / m). Maghinang ng isang 3 pin na konektor sa input side, at pintura ng likidong electrical tape.

Kung inilalagay mo ang mga LED na nasa pader, ang mga pixel ay may isang limitadong anggulo ng pagtingin, at sa gayon maraming ilaw ang nasasayang. Maaari mong makita ang pagkakaiba sa larawan sa itaas. Ang takip na dinisenyo ko upang isabog ang ilaw ay may kapal na halos 0.5mm, na tila ibibigay ang pinakamainam na balanse sa pagitan ng ningning at dami ng pagsasabog.

Piliin ang lugar na nais mong ilagay ang mga LED. Sa isip, dapat silang nakasentro sa harap ng driver, malapit sa antas ng mata mula sa upuan ng driver. Isama ang dalawang piraso ng likod ng may-ari, i-slide ang LED strip sa may-ari, alisin ang malagkit mula sa likuran ng LED strip, at pindutin sa lugar. I-slide ang mga takip papunta sa may-ari at gumamit ng double sided tape upang mai-mount ang lokasyon na iyong napili.

Tandaan: ang sketch ay na-program para sa 20 LEDs, kaya kung gumamit ka ng ibang halaga, tandaan na baguhin ang numero sa linya 5 upang maipakita iyon. Kung gumagamit ka ng isang kakaibang bilang ng mga LED, naka-set up ito upang gagana pa rin ito tulad ng inaasahan.

Hakbang 5: Pag-install ng Arduino at Pag-hook sa Lahat ng Ito

Gumamit ng dalawang M3 screws at nut upang ikabit ang solderable breadboard sa enclosure, i-slide ang mga konektor sa mga bukana sa gilid, at i-tornilyo ang takip sa lugar.

Pumili ng isang maginhawang lugar upang ikabit ang enclosure malapit sa mga LED at sensor ng ultrasonic, at magdagdag ng isang turnilyo upang maaari mo itong i-hang sa lugar gamit ang keyhole mount. Direkta akong inilagay sa tabi ng ultrasonic sensor upang maiiwasan kong gumawa ng isang apat na wire extension para sa sensor.

Ikabit ang sensor at ang LED. Gumamit ng 3d naka-print na mga braket ng kawad upang makatulong sa pamamahala ng kawad, at upang maiwasan ang mga wire na masyadong kumilos.

Hakbang 6: Pagdaragdag ng Mga Solar Panel

Napagpasyahan kong idagdag ang solar power sa proyektong ito upang hindi ako mag-alala tungkol sa mga baterya, at sa gayon ay hindi ko ito patuloy na naka-plug sa dingding. Ang solar set up ay modular, kaya plano kong gumawa ng mas maraming mga proyekto sa garahe na kukuha ng kuryente mula rito, at mapapagbuti ko ang mga solar panel o ang charge controller at baterya kung kinakailangan.

Ang solar power manager na ginamit sa proyektong ito ay nangangailangan ng isang minumum boltahe na 6v, at isang lakas na hindi bababa sa 5W upang singilin ang baterya. Ang nakakalito na bagay tungkol sa maliliit na mga proyekto sa solar, ay ang mga baterya ng lithium ion na kailangan ng hindi bababa sa 1 amp ng kasalukuyang upang singilin. Sa kasong ito, nagkaroon ako ng dalawang 5v panel na na-rate sa 0.5 A bawat isa. Dahil ang power manager ay nangangailangan ng hindi bababa sa 6v, ang mga panel ay dapat na naka-wire sa serye, pagdaragdag ng kanilang boltahe nang magkasama. Sa pag-aayos na ito, ang kasalukuyang nananatili sa 0.5A, ngunit dahil ang lakas na ibinigay ng pinagsamang mga panel ay 5W, kapag ang tagakontrol ng singil ay nahuhulog ang boltahe, magkakaroon ito ng sapat na kasalukuyang upang singilin ang baterya.

Tandaan: ang boltahe ng solar panel ay nagbabagu-bago sa buong araw, at mas mataas sa mga halagang mas mataas kaysa sa na-rate na boltahe. Para sa kadahilanang ito ayaw mong ikonekta ang isang Arduino o isang baterya nang direkta sa panel.

Gumamit ng kawad upang maghinang ng mga panel sa serye, at magdagdag ng isang 2 pin na konektor ng JST upang madali mong ikonekta at idiskonekta ang mga ito mula sa power manager. Maghanap ng isang patag na ibabaw na nakakakuha ng maraming araw upang mai-mount ang mga panel. Para sa akin, mayroon akong isang lugar kung saan madali kong mai-tape ang mga ito gamit ang double sided tape. Nilinis ko muna ang ibabaw, pagkatapos ay na-tap ang mga panel. Ang paghawak ay tila sapat na malakas, ngunit sasabihin ng oras kung sapat na ito upang mahawakan ang ilan sa malalakas na hangin na napupunta tayo dito. Gumamit ako ng mga kurbatang zip upang mapanatili ang kawad sa lugar habang kumakain ito pabalik sa garahe.

Maraming mga de-koryenteng generator ay maaari ding magamit bilang isang karga kapag ang isang boltahe ay inilapat sa kanila. Sa kaso ng isang mikropono, maaari itong magamit bilang isang tagapagsalita. Maaari ring gumana ang isang generator bilang isang motor. Maaaring magamit ang isang LED upang masukat ang pagkakaroon ng ilaw. Kung ang isang boltahe ay inilalapat sa isang solar panel, kukuha ito ng kasalukuyang, at naniniwala akong maglalabas ito ng ilaw (hindi sigurado kung anong dalas). Sa isang kaso tulad nito, ang isang pag-block ng diode ay kailangang mai-install sa isang lugar sa circuit upang maiwasan ang solar panel mula sa pag-draining ng baterya kapag wala ang sikat ng araw. Ipinagpalagay ko na ang circuit ng manager ng kuryente ay naisagawa dito, ngunit pagkatapos ng ilang araw na pag-ulan, ang baterya ay ganap na pinatuyo.

Gumamit ako ng isang diode na nakita kong nakahiga, at hinihinang ito sa dulo ng kawad na kumokonekta sa 5V terminal sa charge controller. Kung maghinang ka sa parehong lugar, ang pagtatapos ng diode gamit ang banda ay dapat ituro patungo sa singil ng kontrol, at malayo sa positibong terminal ng solar panel. Hahadlangan nito ang kasalukuyang mula sa pagtulo pabalik sa panel. Gumamit ako ng isang heat shrink solder wire konektor upang maghinang ito sa lugar, sapagkat nag-i-install ako ng minahan matapos kong magkaroon ng system sa lugar.

Hakbang 7: Pagdaragdag ng Solar Power Manager

Ang power manager ay may mga pagpipilian upang kumonekta gamit ang mga babaeng jumper wires, o mga USB cable. Hindi alinman sa mga iyon ay partikular na maginhawa para sa distansya na nais kong patakbuhin ang wire, kaya sa halip, nag-solder ako ng mga wire sa ilalim ng board kung saan nakakonekta ang 5v at ground pin.

Ikabit ang dalawang 5 pin na Wago lever nut sa enclosure gamit ang double sided tape. Papayagan nito ang pagpapagana ng maraming mga aparato mula sa power manager na ito. Ito ay may kakayahang mag-output ng hanggang sa 1A ng kasalukuyang sa 5V, kaya kung ang iyong mga hinaharap na aplikasyon ay mangangailangan ng mas maraming kasalukuyang kaysa sa na, dapat mong tuklasin ang paggamit ng iba pang mga power manager.

Sa likuran ng power manager, mayroong isang serye ng mga switch, upang maitakda mo ang tinatayang boltahe ng iyong mga solar panel, kaya ilipat ito upang tumugma sa solar set up na iyong ginagamit. Sa aking kaso, itinakda ko ito sa 9v, dahil ang mga panel sa pag-aayos ng serye ay na-rate bilang 10v.

Ang power manager ay may mga standoff, kaya alisin ang dalawa sa kanila, at gamitin ang mga butas na iyon upang i-tornilyo ang power manager sa enclosure gamit ang M3x8 screws. Pakainin ang mga wire na na-solder sa 5v at dumaan sa butas sa ilalim, at i-clip ang mga ito sa mga nut ng lever ng Wago.

Maghanap ng isang magandang lugar para sa power manager, at magdagdag ng isang tornilyo sa dingding. Gamitin ang keyhole sa enclosure upang i-hang ito sa lugar. Patakbuhin ang kawad mula sa Arduino patungo sa power manager, at i-clip sa lugar gamit ang 5v at ground Wago connectors. Maging maingat na hindi ilakip ito paatras, ang mga board ng Arduino ay may kasamang mga proteksyon, ngunit maaari mong iprito ang sa iyo rito kung i-wire mo ang 5v pin sa baligtad. Gumamit ng mga wire mount upang mapanatili ang kawad sa lugar sa kahabaan ng dingding.

Gawin ang pareho sa kawad na nagmumula sa solar panel. Siguraduhing idiskonekta ang mga solar panel bago mo ikabit ang mga wires sa input sa power controller, upang hindi mo ito sinasadyang maikli o mapinsala ang board.

Kapag natapos, ilakip ang takip sa enclosure, i-on ang switch para sa baterya, at ikonekta muli ang mga solar panel.

Hakbang 8: Pagsubok Ito

Unang Gantimpala sa LED Strip Speed Challenge