Ang Reverse Parking ay Tumutulong sa Garage Gamit ang Umiiral na Kaligtasan Sensor at Analog Circuit: 5 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Pinaghihinalaan ko na maraming mga imbensyon sa kasaysayan ng sangkatauhan ang ginawa dahil sa mga nagrereklamo na asawa. Ang washing machine at ref ay tiyak na parang mga nabubuhay na kandidato. Ang aking maliit na "imbensyon" na inilarawan sa Instructable na ito ay isang electronic garage parking assistant na resulta rin ng (oo, nahulaan mo ito) sa mga reklamo sa asawa.:)

Gusto kong iparada ang aking kotse sa aming garahe nang pabaliktad para sa mabilis na paglabas sa umaga. Kung iparada ko ito ng napakalayo, ang aking asawa ay hindi nasisiyahan tungkol sa makitid na daanan sa pintuan ng bahay. Kung iparada ko ito ng hindi gaanong kalayuan, kung gayon ang front bumper ay nasa paraan ng malayuang kontroladong pintuan ng garahe. Ang perpektong lugar ay ang magkaroon ng front bumper na 1-2 pulgada mula sa saradong pinto, na kung saan ay mahirap makamit sa bawat oras.

Naturally, ang pinakasimpleng solusyon ay ang klasikong bola ng tennis sa isang string na nakabitin mula sa kisame. Oo naman, gagana ito, ngunit nasaan ang kasiyahan? Para sa isang elektronikong libangan tulad ko ang unang naisip ay ang pagbuo ng isang circuit! Mayroong hindi bababa sa dosenang Mga Instruction na naglalarawan ng tagahanap ng saklaw ng garahe batay sa isang ultrasound sensor, Arduino, at ilang uri ng light signal gamit ang mga LED. Samakatuwid, upang gawing mas kawili-wili nag-opt ako para sa isang alternatibong solusyon na sinasamantala ang isang umiiral na sensor ng pag-reverse ng kaligtasan na isang mahalagang bahagi ng awtomatikong pintuan ng garahe na ginawa ng LiftMaster. Ipinapaliwanag ng sumusunod na video kung paano ito gumagana, nai-save ako ng maraming pagsusulat.

Ang signal ng receiver ng sensor ay "lahat malinaw" sa sandaling ang front bumper ay tumitigil sa intersecting ng infrared beam. Perpekto! Ang kailangan ko lang gawin ay upang maharang ang signal na ito, tama ba? Kaya, mas madaling sabihin kaysa tapos na…

(Pagwawaksi: Sa pamamagitan ng pagpapatuloy sa susunod na hakbang kinikilala mo na bihasa ka sa electronics at alam na alam na ang proyektong ito ay nagtutuon sa isang mayroon nang mga kagamitan sa kaligtasan. Gumagana ito nang maayos kung tapos nang tama, ngunit kung gagawa ka ng isang bagay na peligro mong ibigay ang nasabing hindi epektibo ang mga kagamitang pangkaligtasan. Magpatuloy sa iyong sariling peligro, hindi ako mananagot sa anumang mga masamang epekto, tulad ng mga patay / nasugatan na alaga, bata, atbp, na nagreresulta mula sa iyong pagpapatupad ng Instructable na ito.)

Hakbang 1: Suliranin 1: Paano Mag-intercept at Gumamit ng Signal Mula sa Safe Sensor ng LiftMaster?

Kapag ang landas ng infrared (IR) beam sa pagitan ng emitter at receiver ay malinaw, ang tatanggap ay nagpapadala sa pamamagitan ng isang pares ng mga wire ng 156 Hz square wave signal tulad ng ipinakita sa unang imahe. Sa isang solong panahon na 6.5 ms ng ~ 6 V mataas ay sinusundan ng hindi hihigit sa 0.5 ms ng ~ 0 V mababa (pangalawa at pangatlong imahen). Kapag ang IR beam ay nakakatugon sa isang balakid, ang tatanggap ay hindi nagpapadala ng signal at ang linya ay mananatiling mataas sa supply boltahe (ikaapat na imahe). Kapansin-pansin, ang supply ng kuryente para sa parehong emitter at tatanggap, pati na rin ang signal ng tatanggap, ay nagmula sa isang solong pares ng mga terminal sa likuran ng opter ng LiftMaster (ikalimang imahe).

Kaya, ang kakanyahan ng problemang ito ay kung paano makita ang signal ng square wave sa ika-1 na imahe mula sa signal ng DC sa imahe 4. Hindi na kailangang muling ibalik ang gulong, dahil ang problemang ito ay nalutas ng iba sa isang Nawalang Pulse Detector circuit. Maraming pagpapatupad; Pumili ako ng isa mula sa pahina ng Circuits Ngayon at binago ito nang bahagya tulad ng ipinakita sa ikalimang imahe. Inilalarawan ng orihinal na pahina ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo nito nang detalyado. Sa maikli, ang NE555 timer na tumatakbo sa monostable mode ay panatilihin ang OUTPUT pin na mataas hangga't ang panahon ng papasok na square wave (konektado sa TRIGGER) ay mas maikli kaysa sa agwat ng tiyempo sa THRESHOLD + DISCHARGE pin. Ang huli ay nakasalalay sa mga halaga ng R1 at C2. Ang isang boltahe ng DC sa TRIGGER ay magpapahintulot sa C2 na singilin sa itaas ng halaga ng threshold at ang OUTPUT pin ay magiging mababa. Nalutas ang problema!

Hakbang 2: Suliranin 2: Paano Maipapahiwatig ng Biswal ang State of Timer na OUTPUT Pin?

Ito ay isang walang utak: gumamit ng isang LED. Panatilihin ito kapag ang IR beam ay buo at ang OUTPUT ay mataas (na nangyayari 99.999% ng oras) at i-on ito kapag nagambala ang sinag at ang OUTPUT ay bumaba. Sa madaling salita, baligtarin ang signal ng OUTPUT upang mapagana ang LED. Ang pinakasimpleng switch ng ganitong uri, ang IMHO, ay gumagamit ng isang P-channel MOSFET transistor, tulad ng ipinakita sa imahe sa itaas. Ang OUTPUT ng timer ay konektado sa gate nito. Hangga't ito ay mataas, ang transistor ay nasa mataas na impedance mode at ang LED ay naka-off. At sa kabaligtaran, ang mababang boltahe sa gate ay magpapagana ng kasalukuyang daloy. Tinitiyak ng pull-up risistor na R4 na ang pintuang-daan ay hindi iniiwan na nakabitin at itinatago sa ginustong estado nito. Nalutas ang problema!

Hakbang 3: Suliranin 3: Paano Paandarin ang Circuit na Inilarawan Hanggang Ngayon?

Ang Nawawala na Pulse Detector na ipinakita sa Hakbang 1 ay nangangailangan ng isang matatag na boltahe ng suplay ng DC. Maaari akong gumamit ng mga baterya o bumili ng angkop na adapter ng AC / DC. Meh, sobrang gulo. Paano ang tungkol sa paggamit ng supply ng safety sensor na ibinigay mismo ng LiftMaster? Kaya, ang problema ay nagdadala ito ng signal ng IR receiver, na alinman ay hindi "matatag", o "DC". Ngunit maaari itong maayos na masala at makinis ng isang napaka-simpleng circuit na ipinakita sa itaas. Ang isang malaking 1 mF electrolytic capacitor ay isang sapat na mahusay na filter at tinitiyak ng nakalakip na diode na hindi ito maibabalik kapag mababa ang signal. Nalutas ang problema!

Ang lansihin ay hindi upang gumuhit ng masyadong maraming kasalukuyang mula sa LiftMaster, o kung hindi man ay nakompromiso ang pagpapatakbo ng safety sensor. Para sa kadahilanang ito hindi ko ginamit ang karaniwang NE555 timer ngunit ang CMOS clone na TS555 na may napakababang pagkonsumo ng kuryente.

Hakbang 4: Suliranin 4: Paano Magkakasama ang Lahat ng Mga Sangkap?

Madaling; tingnan ang kumpletong circuit sa itaas. Narito ang listahan ng mga bahagi na ginamit ko:

• U1 = Mababang lakas solong CMOS timer TS555 na ginawa ng STMicroelectronics.
• M1 = P-channel MOSFET transistor IRF9Z34N.
• Q1 = PNP BJT transistor BC157.
• D1 = Diode 1N4148.
• D2 = dilaw na LED, hindi kilala ang uri.
• C1 = 10 nF ceramic capacitor.
• C2 = 10 uF electrolytic capacitor.
• C3 = 1 mF electrolytic capacitor.
• R1 at R2 = 1 k-ohm resistors.
• R3 = 100 ohm risistor.
• R4 = 10 k-ohm risistor.

Sa 5.2 V na supply ang nasa itaas na circuit ay natupok lamang ~ 3 mA kapag ang LED ay naka-off at ~ 25 mA kapag ito ay nakabukas. Ang kasalukuyang pagkonsumo ay maaaring karagdagang bawasan sa ~ 1 mA sa pamamagitan ng pagbabago ng R1 sa 100 k-ohm at C2 hanggang 100 nF. Ang karagdagang pagtaas sa paglaban at pagbawas sa capacitance na napipigilan ng pagpapanatili ng produktong RC na pare-pareho (= 0.01) ay hindi nagbabawas ng kasalukuyang.

Inilagay ko ang LED at R3 risistor sa isang nakatutuwa na maliit na lata ng Altoids at ipinako ito sa dingding. Mula dito, nagpatakbo ako ng isang mahabang kable hanggang sa magbubukas ng LiftMaster sa kisame. Ang circuit ng driver ay solder sa isang pangkalahatang board ng layunin at inilagay sa isang nakatutuwa na maliit na kahon na nakuha ko mula sa Adafruit. Ang kahon ay nakakabit sa frame ng LiftMaster at ang pares ng mga wire ng supply ay nakakabit sa mga terminal ng safety sensor.

Habang pinapaandar ang aking sasakyan sa garahe tumitigil ako kaagad kapag naka-off ang LED. Ang resulta ay isang perpektong pagkakahanay, tulad ng ipinakita sa huling imahe. Nalutas ang problema!

Hakbang 5: Addendum: Mas magaan, Bagaman Hindi Mas Maliwanag na Katulong sa Paradahan:)

10 araw pagkatapos na unang nai-publish ang Instructable na ito, itinayo ko ang gabay sa paradahan para sa aking pangalawang pintuan ng garahe. Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit dito dahil gumawa ako ng maliliit na pagpapabuti sa disenyo ng circuit. Tingnan ang unang imahe. Una, pinili ko ang mas mababang kasalukuyang pagpipilian para sa pares ng RC na inilarawan sa nakaraang hakbang kung saan ang mababang kapasidad ng 100 nF ay tumutugma sa mas mataas na pagtutol ng 100 k-ohm. Susunod, tinanggal ko ang PMOS transistor at 10 k-ohm pull-up risistor at konektado ang LED ground nang direkta sa OUTPUT pin ng TS555. Posible dahil ang isang bagay sa landas ng IR beam ay nagdadala ng boltahe ng OUTPUT na mababa, na mabisang nakabukas ang LED. Mayroong isang presyo na babayaran para sa pagpapasimple na ito, bagaman. Sa kasalukuyan ng PMOS hindi ako nag-alala tungkol sa kasalukuyang LED: Ang IRF9Z34N ay maaaring tumagal ng 19 A, kaya ang LED ay maaaring lumiwanag bilang maliwanag na gusto ko ito. Ang OUTPUT pin ng TS555 ay maaaring lumubog lamang ng 10 mA, kaya't kailangan kong ipares ang LED na may mas mataas na risistor na 220 ohm, na binabaan ang ningning nito. Mahusay pa rin itong nakikita, tulad ng ipinapakita ng ika-apat na imahe, kaya gumagana ito para sa akin. Ang listahan ng mga bahagi para sa disenyo na ito ay ang mga sumusunod:

• U3 = Mababang lakas solong CMOS timer TS555 na ginawa ng STMicroelectronics.
• Q3 = PNP BJT transistor BC157.
• D5 = Diode 1N4148.
• D6 = dilaw na LED, hindi kilala ang uri.
• C7 = 10 nF ceramic capacitor.
• C8 = 100 nF ceramic capacitor.
• C9 = 1 mF electrolytic capacitor.
• R9 = 100 k-ohm risistor.
• R10 = 1 k-ohm risistor.
• R11 = 220 ohm risistor.

Ang circuit ay kumonsumo ng 1 mA at 12 mA sa kanyang OFF at ON na estado, ayon sa pagkakabanggit.