Laser Parking Assistant: 12 Hakbang

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

Sa kasamaang palad, dapat kong ibahagi ang aking garahe workshop sa aming mga kotse! Karaniwan itong gumagana nang maayos, subalit, kung ang alinman sa aming dalawang sasakyan ay nakaparada sa kanilang stall ng masyadong malayo, halos hindi ako makagalaw sa paligid ng aking drill press, milling machine, table saw, atbp. Sa kabaligtaran, kung ang isang kotse ay hindi naka-park sa sapat na kalayuan, ang pintuan ng garahe ay hindi pa magsasara o mas masahol pa, dumidabog sa likuran ng isang sasakyan habang isinasara!

Tulad ng malamang na sasang-ayon ka, ang "katumpakan ng paradahan" ay nag-iiba sa mga driver at madalas akong nabigo sa pag-iwas sa paligid ng isang fender upang makapunta lamang sa bench ng aking trabaho. Sinubukan ko ang mga 'mekanikal na solusyon' tulad ng isang bola ng tennis na nakabitin mula sa isang string na nakatali sa isang overhead rafter ngunit nalaman ko na napigilan nila ako kapag gumagalaw o nagtatrabaho sa loob ng isang walang laman na stall ng kotse.

Upang matugunan ang dilemma na ito, nakakuha ako ng hi-tech na (potensyal na labis na pumatay!) Na solusyon na makakatulong makaposisyon ang mga kotse sa loob ng isang pulgada o higit na pagiging perpekto sa tuwing. Kung nahaharap ka sa isang katulad na isyu, inaalok ko sa iyo ang Laser Parking Assitant. Ang solusyon na MICROCOMPUTER-GEEK na ito ay gumagana nang maayos, subalit sapat na simple upang maitayo at mai-install sa isang katapusan ng linggo.

Mga Laser sa Pagsagip

Kamakailan lamang ay may naiwan akong mga module ng laser sa aking junk box na naghahanap ng gagawin. Kaya't sa ilaw (walang inilaan na pun) ng aking patuloy na mga problema sa paradahan ng garahe, nagtrabaho ako ng isang pamamaraan upang mai-mount ang mga laser sa mga overhead rafter ng aking garahe na nakatuon sa mga kotse sa ibaba. Ang resulta ay isang laser tuldok na inaasahang papunta sa dash board ng kotse eksakto kung saan kailangang tumigil ang kotse. Ang Mga Tagubilin sa Driver ay simple. Itaboy lang ang kotse sa garahe at huminto nang una mong makita ang PULANG DOT sa dashboard!

Hakbang 1: Kaligtasan sa Laser

Bago magpatuloy, nais kong mag-pause para sa ilang mga salita sa kaligtasan ng laser. Kahit na ang medyo mababang lakas na 5 mw RED lasers na ginamit sa proyektong ito ay nakagawa ng labis na maliwanag, mahigpit na nakatuon, mataas na enerhiya na mga sinag ng ilaw. Ang nasabing ilaw ay maaaring makapinsala sa iyong paningin! HUWAG TUMITIG NG DIREKTO SA LASER BEAM SA ANUMANG ORAS.

Hakbang 2: Pagpili ng Module ng Laser

Para sa aking dalawang pag-setup ng kotse, nag-install ako ng isang pares ng maliit na 5 mw (milliwatt) na mga pulang module ng laser na naka-focus, isa sa bawat bay ng kotse. Tulad ng ipinakita sa Larawan 2, ang mga ito ay maliliit, may sariling mga module na maaaring mapagana mula sa anumang 3 hanggang 6 na mapagkukunan ng VDC na mapagkukunan. Ang mga modyul na ito ay maaaring mabili off ng eBay sa $ 4- $ 10 ea. saklaw, madaling mai-mount, at maaaring nakatuon sa dash board ng iyong sasakyan upang magbigay ng isang pulang tuldok na madaling makita kahit sa mga kundisyon ng liwanag ng araw. Sa katunayan, inirerekumenda ko na sa panahon ng pag-install, pinapalambot mo ng kaunti ang pagtuon sapagkat ito ay kapwa magpapalaki ng laki ng tuldok ng laser na nakikita sa dashboard pati na rin mabawasan ng kaunti ang tindi nito.

Mga kahalili sa Laser

Maaari mong tanungin, "Hindi ba mas mura ang lasersavailable?" Ang sagot ay oo, ang napaka murang baterya na pinapatakbo ng baterya ay maaaring matagpuan para sa isang buck o dalawa. Talagang binili ko ang ilan para sa iba pang mga proyekto ngunit nahanap kong wala sila sa ningning na output. Huwag mag-atubiling subukan ang mga ito dahil maaaring maliwanag ang mga ito para sa iyo, ngunit para sa aking pag-install, natagpuan ko ang mas maliwanag, nakatuon na mga module ay isang mas mahusay na laro.

Ngunit sandali! Ang ilang mga laser ay naglalabas ng isang LINE o isang pattern ng CROSS. Hindi ba magiging mas mabuti ang mga ito? Upang makagawa ng isang pattern ng LINE o CROSS, isang pangalawang lens ang inilalagay sa loob ng laser module upang baguhin ang normal na output ng puntong laser point, sa nais na pattern. Sa pagbuo ng pattern ng LINE o CROSS, ang mataas na intensity ng output ng laser ay ipinamamahagi, "natutunaw" kung nais mo, upang mabuo ang linya (o krus) na imahe. Sa aking mga pagsubok sa garahe sa mga lente na ito, nahanap ko ang mga nagresultang linya ng laser na masyadong malabo upang makita sa auto dashboard, partikular sa araw na oras na may ilaw ng araw na naghuhugas sa mga bintana ng garahe.

Hakbang 3: Laser Controller Gen 1

Upang ma-maximize ang buhay ng pagpapatakbo ng laser, kailangan ng ilang circuitry upang i-toggle ang laser na ON kung kinakailangan, at pagkatapos ay OFF kung hindi. Ang aming tagapagbukas ng pintuan ng kuryente, tulad ng ginagawa ng karamihan, awtomatikong nagbubukas ng isang bombilya sa tuwing mag-ikot ang nagbukas ng pinto. Ang bombilya na ito ay mananatili nang halos 5 minuto at pagkatapos ay patayin. Sa aking unang pagpapatupad ay inilagay ko lang ang isang light sensor sa itaas mismo ng opener light bombilya at ginamit iyon upang humimok ng isang power transistor na nagpapagana ng Parking Assistant Lasers. Habang nangyayari ito, napansin ko na kung ang pintuan ng garahe ay nakabukas sandali bago ako humila upang iparada, hindi gagana ang mga Lasers. Iyon ay, dahil ang timer ng Opener Light Bulb ay nag-expire, kailangan ng isang pangangailangan na pagbisikleta ang opener ng pinto ng garahe upang i-on ang bombilya ng opener at sa turn, makuha ang pagpapatakbo ng mga laser helpers.

Upang mapagtagumpayan ang limitasyong ito, nakakuha ako ng Gen-2, isang mas kumpletong solusyon upang ma-trigger ang mga laser ng katulong sa paradahan Tuwing tuwing may kotse na pumapasok sa garahe

Hakbang 4: Laser Controller Gen 2 - Gamit ang Opener Saftey Sensor

Ang isang "Naka-block na Sensor ng Pinto" ay isang kinakailangang tampok sa kaligtasan sa lahat ng mga bukas ng pinto ng garahe. Karaniwan itong nagagawa sa pamamagitan ng pagbaril ng isang infrared beam ng ilaw sa pagbubukas ng pinto ng garahe, mga 6 pulgada sa taas ng sahig. Tulad ng ipinakita sa Larawan 3, ang light beam na ito ay nagmula sa Emitter 'A' at nakita ng Sensor 'B'. Kung may anumang pumipigil sa sinag na ito ng ilaw sa pagsasara ng pinto, isang BLOCKED DOOR CONDITION ang napansin at ang paggalaw ng pagsasara ng pinto ay binabaligtad ng opener upang maibalik ang pintuan sa ganap nitong nakataas na posisyon.

Tulad ng ipinakita sa figure sa itaas, ang sensor ng kaligtasan na 'Naka-block na Pinto' ay binubuo ng IR-Light-Emitter 'A' at IR-Light-Detector 'B'.

Karaniwan mong mahahanap ang mga naka-block na pinto na sensor na konektado sa opener ng pinto gamit ang isang 2-conductor wire tulad ng RED Lines na lumilitaw sa Larawan 3. Ang simpleng pares ng kawad na ito ay magkakaugnay sa Emitter, Detector, at Opener. Ito ay naka-out na ang magkakaugnay na pamamaraan na 1) ay nagbibigay ng POWER mula sa opener upang patakbuhin ang mga sensor, at 2) ay nagbibigay ng isang landas sa komunikasyon mula sa mga sensor pabalik sa opener.

Hakbang 5: Paano Gumagana ang Sensor ng Kaligtasan sa Pinto

Dahil ang naka-block na sensor ng pinto ay aktibo sa lahat ng oras, nalaman kong magagamit ko ang sensor upang makita ang panandaliang "naka-block na pinto na kaganapan" na nangyayari tuwing ang isang sasakyan ay hinihimok sa garahe para sa paradahan. Upang magawa ito, isang bagay lamang sa pag-unawa sa format ng kapangyarihan at pagbibigay ng senyas na naroroon sa mga kable ng Naka-block na Door Sensor.

Ipinapakita ng pigura sa itaas ang naka-block-Door na form ng pagbibigay ng senyas para sa isang GENIE brand Door Opener System

Mayroon akong isang "GENIE" brand opener at sa pamamagitan ng paglalagay ng isang oscilloscope sa kabila ng pares ng kawad na tumatakbo sa pagitan ng opener at sensor, nahanap ko ang isang pumutok na 12 Volt Peak-Peak waveform na naroroon tuwing ang sensor ng pinto ay HINDI NA-BLOCK. Tulad ng nakikita, ang boltahe sa kabila ng mga wire ng sensor ay nagiging isang matatag + 12VDC tuwing ang sensor ay NA-BLOCK.

Pinili kong ipatupad ang proyektong ito sa software sa loob ng isang maliit na Arduino NANO microcontroller. Ang kumpletong eskematiko ng NANO laser controller ay matatagpuan sa susunod na hakbang. Gumamit ako ng isang maliit na piraso ng perf-board style na materyal na prototype circuit board upang hawakan ang NANO at ang ilang natitirang mga sangkap na kinakailangan para sa proyektong ito. Ang isang maliit na strip ng terminal o iba pang mga konektor na iyong pinili ay maaaring magamit upang magkaugnay sa iyong nagbukas ng pinto at ang mga module ng laser.

Sa paglaktaw mo nang maaga sa eskematiko, nakikita na ang papasok na + 12V PP signal sensor ng pinto ay dumaan sa ilang mga diode (upang makuha lamang ang kanan ng polarity) at pagkatapos ay sa pamamagitan ng isang NPN transistor (Q1) bago maihatid sa isang input pin sa ang NANO. Tulad ng inilalarawan sa mga waveform sa itaas, ang transistor na ito ay gumagawa ng dalawang bagay. 1) Binabago nito ang signal ng 12 V Peak to Peak sa isang 5 volt signal na katugma sa NANO, at 2) INVERTS nito ang mga antas ng lohika.

Pag-iingat: Ang scheme ng pag-wire at pag-sign ng inilarawan sa itaas ay nalalapat sa mga bukas na pinto ng tatak ng GENIE. Habang naniniwala ako na ang karamihan sa mga scheme ng two-wire sensor ay nagpapatakbo gamit ang isang katulad na diskarteng pagbibigay ng senyas, maaaring kailanganin mong ilagay ang isang saklaw sa kabila ng mga kable ng sensor sa iyong system ng pagbubukas ng pinto ng garahe upang maunawaan ang mga detalye ng signal at ayusin ang proyekto kung kinakailangan

Hakbang 6: Ang Hardware

Pinili kong ipatupad ang proyektong ito sa software gamit ang isang maliit na Arduino NANO microcontroller. Ang kumpletong eskematiko ng NANO laser controller ay matatagpuan sa susunod na hakbang. Gumamit ako ng isang maliit na piraso ng perf-board style na materyal na prototype circuit board upang hawakan ang NANO at ang ilang natitirang mga sangkap na kinakailangan para sa proyektong ito. Ang isang maliit na strip ng terminal o iba pang mga konektor na iyong pinili ay maaaring magamit upang magkaugnay sa iyong opener ng pinto at ang mga module ng laser.

Tulad ng nakikita mo sa eskematiko, ang papasok na + 12V PP signal signal ng pinto (preceeding step!) Ay dumadaan sa ilang mga diode (upang makuha lamang ang kanan ng polarity) at pagkatapos ay sa pamamagitan ng isang NPN transistor (Q1) bago maihatid sa isang input- pin sa NANO. Tulad ng nakalarawan sa Figure 4 na mga form ng alon, ang transistor na ito ay gumagawa ng dalawang bagay. 1) Binabago nito ang signal ng 12 V Peak to Peak sa isang 5 volt signal na katugma sa NANO, at 2) INVERTS nito ang mga antas ng lohika.

Ang isang pin ng output ng NANO ay nagdadala ng isang power MOSFET transistor (Q3) upang magbigay ng lakas sa mga laser. Ang natitirang mga sangkap ay nagbibigay ng mga tagapagpahiwatig ng LED at isang "test-mode" switch input.

Hakbang 7: Pagbuo ng Attendant ng Laser Parking

Ang listahan ng mga bahagi para sa proyektong ito ay matatagpuan sa itaas. Gumamit ako ng isang maliit na piraso ng perf-board upang mai-mount ang NANO, mga transistor at iba pang mga bahagi. Ginamit ang point to point na mga kable upang makumpleto ang lahat ng mga pagkakaugnay sa perf-board. Pagkatapos ay nakahanap ako ng isang maliit na kahon ng plastik na magamit upang maitaguyod ang nakumpleto na pagpupulong ng board board. In-drill ko ang mga kinakailangang butas sa kahon upang ma-access ang mga LED at TEST SWITCH. Inilagay ko ang kord ng kuryente DC mula sa suplay ng kuryente sa dingding sa dingding sa pamamagitan ng kaso at hard-wired ito diretso sa perf-board. Gumamit ako ng ilang mga "RCA" na style phono jacks upang gawin ang mga koneksyon ng kuryente sa mga laser at na-hack ang ilang mga lumang audio cable upang magkabit ang mga laser sa mga RCA jack na ito sa pamamagitan lamang ng paghati sa BLACK (- LASER VDC) laser wire sa SHIELD, at ang Ang RED (+ LASER VDC) laser wire sa center conductor. Pagkatapos ay tinakpan ko ang bawat pag-splice ng isang pares ng mga layer ng pag-urong ng tubo upang magbigay ng pagkakabukod at pampalakas na mekanikal.

Gumamit ako ng isang pares ng mga kahoy na tornilyo upang mai-mount ang kahon ng Laser Control sa mga rafters malapit sa magbukas ng pintuan ng garahe.

Tulad ng sa software, kakailanganin mong i-download ang source code at i-edit / i-compile / i-upload ito gamit ang iyong Arduio IDE.

Hakbang 8: Mga Pagpipilian sa Power Supply

Ang isang maliit na plug-in power supplycapable ng pagbibigay ng kinokontrol na 5VDC ay kinakailangan para sa proyektong ito. Dahil ang bawat laser ay nangangailangan ng tungkol sa 40 ma sa 5 VDC, ang isang dalawang laser install ay nangangailangan ng isang supply na may kakayahang atleast 100 ma. Natagpuan ko ang isang naaangkop na kinokontrol, 5VDC wall-wart power supply sa aking junk box na gumana nang maayos. Ang isang kinokontrol na 5 VDC cell phone charger ay isa ring magagawa na pagpipilian. Ang mga ito ay ganap na nakahiwalay sa lupa, nagtatampok ng isang lalagyan ng USB para sa koneksyon sa isang cell phone o tablet, at karaniwang magagamit sa kaunting dolyar lamang. Maaari lamang i-hack ng isa ang isang dulo ng isang USB cable at ikonekta ang naaangkop na 5 VDC at GROUND wires papunta sa mga terminal ng pag-input ng power control ng laser.

POWER SUPPLY & LASER MODULE NG PAG-iingat:

1. Mag-ingat upang sukatin at suriin ang output ng anumang paggamit na iyong ginagamit. Maraming mga supply ng wall wart ang HINDI REGULATAD at maaaring magkaroon ng napakataas na output ng boltahe kapag gaanong na-load. Sa paglipas ng boltahe ay maaaring labis na magmaneho ng mga laser na lumilikha ng hindi ligtas na mga antas ng ilaw ng laser pati na rin ang pinaikling buhay ng pagpapatakbo ng laser.

2. Hindi ko inirerekumenda ang pagguhit ng + 5VDC off ng NANO upang paandarin ang mga laser dahil maaaring lumampas ito sa kasalukuyang output na lakas na kapasidad ng NANO na maaaring mag-overheat o makapinsala sa board ng NANO CPU.

3. Upang maiwasan ang anumang mga pagtatalo sa saligan sa iyong Garage Door Opener, siguraduhin na ang supply ng kuryente na 5VDC na ginagamit mo para sa proyektong ito ay Lumilipad na patungkol sa lupa.

Pansinin na ang metal na kaso ng bawat module ng laser ay nakakonekta sa elektrisidad sa POSITIVE (RED) laser power supply wire. Tulad ng naturan, ang buong circuit tulad ng ipinakita ay dapat na binuo upang ganap na ihiwalay (aka: 'lumulutang') na may paggalang sa ground ground

Hakbang 9: Pag-mount ng Lasers

Gumamit ako ng ½ pulgada ng mga clamp ng kable upang ma-secure ang bawat laser sa isang bloke ng kahoy na pagkatapos ay na-screw ko sa rafter ng garahe. Ang ilang mga layer ng electrical tape ay kinakailangan sa paligid ng bawat laser upang mapalaki ang 12 mm diameter ng laser module upang ito ay hawakan ng mahigpit sa lugar ng cable lamp. Ang solong turnilyo ng clamp ng cable ay nagbibigay-daan sa laser na paikutin kung kinakailangan para sa pagkakahanay. Tulad ng nabanggit, ang kahoy na bloke mismo ay naka-angkla sa rafter na may isang solong tornilyo upang ang kahoy na bloke mismo ay maaaring paikutin kung kinakailangan.

Gamit ang switch na "TEST MODE" at ang dalawang "pagsasaayos ng pagkakahanay ng optika", ang pag-set up upang hanapin ang laser tuldok na tumpak papunta sa tamang lugar ng dash-board ng sasakyan ay madaling makamit.

Hakbang 10: Paano Ito Gumagana

Ang operating lohika para sa laser controller ay medyo simple. Sa sandaling ang naka-block na linya ng pag-sign ng sensor ng pintuan ay magmumula sa pag-pulso sa isang matatag na antas, alam namin na mayroon kaming isang kaganapan na Naka-block-Door. Ipagpalagay na ang naka-block na pinto ay dahil sa isang sasakyang pumapasok sa garahe at pansamantalang nakakagambala sa sinag ng sensor ng pintuan, maaari naming agad na i-on ang mga laser assist ng parking. Pagkatapos ng halos 30 Segundo, maaari naming pagkatapos ay i-off ang mga laser.

Ang "run-mode" na code ng software na nagpapatupad ng lohika na ito ay nakikita sa Larawan 5. Sinusubaybayan lamang ng NANO ang pin ng input ng Door Sensor at tuwing ang signal na mananatili sa lohika 0 nang higit sa ½ segundo, natapos na mayroon kaming isang naka-block-sensor- Kaganapan at i-ON ang Parking assist Lasers. Kapag ang pagbabalik ng signal ng pulsing (ganap na ang kotse sa garahe, hindi na naka-block ang Door-Sensor), sinisimulan namin ang isang 30-segundong "Laser-OFF timer". Kapag nag-expire ang timer na ito ang pagkakasunud-sunod ay nakumpleto at ang mga laser ay naka-OFF.

Ang buong set ng code ay medyo mas kumplikado dahil dapat din itong hawakan ng ilang mga tagapagpahiwatig ng LED at isang switch ng toggle. Ang switch ng toggle ay pipili sa pagitan ng normal na "RUN MODE" at "TEST MODE". Sa TEST MODE, ang sensor ng pintuan ng garahe ay hindi pinapansin at ang mga laser ay ON lang. Ginagamit ito sa panahon ng pag-install at pag-set up upang mai-target ng isa ang mga laser sa tamang lugar sa salamin ng kotse / dash board ng kotse. Tatlong LEDs ang nagpapakita ng POWER-ON, LASER-ON, at STATUS. Ang STATUS LED ay magiging solid-ON tuwing may napansin na naka-block na pinto. Ang LED na ito ay magpapikit ng halos isang beses bawat segundo kapag ang pintuan ay hindi na naka-block at ang timer ng Laser-OFF ay pababang pagbibilang. Mabilis na kumurap ang ilaw ng STATUS sa tuwing ang toggle switch ay naitakda sa posisyon ng MODYONG PAGSUSULIT.

Hakbang 11: Buod

Ang proyekto sa Laser Parking Assistant ay ginagawa ang trabaho para sa akin at nakakagulat na tinanggap ng mabuti ng aking "komunidad ng gumagamit" (asawa). Ngayon ay mataas na katumpakan-paradahan ay regular na nakakamit. Nalaman ko na ang laser tuldok ay madaling makita sa ilalim ng lahat ng mga kundisyon ng pag-iilaw subalit ang driver ay hindi labis na ginulo ng tuldok at nananatiling maingat sa paligid habang nagpaparada.

Kung nahaharap ka sa isang katulad na problema sa paradahan, at naghahanap ng isang NERD-INTENSIVE na diskarte, maaaring ito ang solusyon na gagana rin para sa iyo!

Maligayang paradahan!

Hakbang 12: Mga Sanggunian, Skematika, Mga File ng Source Code ng Arduino

Tingnan ang mga nakalakip na file para sa source code at isang PDF file ng kumpletong eskematiko.

IBA PANG SANGGUNIAN

Pinagmulan ng Mga Module ng Laser:

Maghanap sa eBay para sa: 5mW Dot Laser Focus

Mga mapagkukunan ng Miniature Toggle Switch:

Maghanap sa eBay para sa miniture toggle switch

Mga mapagkukunan para sa IRFD9120 MOSFET:

Paghahanap ng eBay para sa: IRFD9120

Mga mapagkukunan para sa + 5VDC Power Supply

Maghanap sa eBay para sa: 5VDC Cell Phone Charfer

Data Sheet para sa aparatong P-channel MOSFET

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