Napelemes LED parkolási érzékelő: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Több mint a SumMy youtube csatorna Kövesse a szerző további információit:

Névjegy: Tanár vagyok, aki néha videókat készít. Többet az összegről »

Garázsunkban nincs nagy mélység, és a végén szekrények vannak, amelyek tovább csökkentik a mélységet. A feleségem autója elég rövid ahhoz, hogy elférjen, de közel van. Ezt az érzékelőt azért készítettem, hogy egyszerűsítsem a parkolási folyamatot, és biztosítsam, hogy az autó megteljen a garázsban, mielőtt túl messzire menne, és ütné a szekrényeket.

Miután megtervezték, úgy döntöttem, hogy napelemekkel táplálom, mert jó helyem volt elhelyezni őket, és a tervem az, hogy ezt a rendszert tovább bővítem, hogy a jövőben még több dolgot támogassak a garázsban.

Nézze meg ezt a videót egy rövid áttekintéshez:

Kellékek

3D nyomtatott házak és LED diffúzor

3D nyomtatott huzalcsipeszek

Arduino Nano, Breadboard és Jumper vezetékek

Solar Power Manager

Napelemek

Forrasztható kenyértábla, 2 vezetékes csatlakozó, 3 vezetékes csatlakozó, 4 vezetékes csatlakozó

LED szalag (60/m) WS2812

14500 lítium -ion akkumulátor

Elektromos csavarhúzó

Ultrahangos érzékelő

Kétoldalas szalag, folyékony elektromos szalag

Drótcsíkoló, forrasztópáka

3d nyomtató

Forrólevegős pisztoly

M3x8mm csavarok, M3 anya

*minden link társult link

1. lépés: Az áramkör + kód létrehozása

Töltse le és telepítse az arduino vázlatot. Itt található: Parkolásérzékelő vázlata

Az áramkör egy ultrahangos érzékelőből, egy arduino nano -ból és egy WS2812B 5 V -os címezhető LED -csíkból áll. Kezdetben aggódtam az ultrahangos érzékelő használata miatt, mert az autó felülete nem lapos, de az első teszt után nem tűnt problémának.

Csatlakoztassa az alábbiakat a megadott arduino csapokhoz (vagy változtassa meg az 5-7 sorok kódjában):

LED szalag -> 8. tű

Ultrahangos érzékelő kioldása -> 12 érintkező

Ultrahangos érzékelő visszhangja -> 11

A kódnak az alkalmazáshoz való igazításához módosíthatja a következő kódsorokat:

9: Ez az a cm -es szám, amelynél a lámpák felkapcsolnak

10: ez az a küszöb, amellyel közölheted, hogy közel vagy

11: ez a cm -es szám, amely tudatja Önnel, hogy biztonságos távolságban van

12: ezen a távolságon a lámpák elkezdenek lila színűvé válni, jelezve, hogy meg kell állni

13: ezen a távolságon a fények villogni kezdenek, jelezve, hogy túl közel vagy

Néhány más módosítandó szám:

15: Ez a szám másodpercekben várni kell, miután az autó leáll, mielőtt a lámpák kigyulladnak, és az Arduino alacsony fogyasztású üzemmódba lép.

17: Ez a szám a távolság ingadozásának mértékét jelzi, amely megengedett, mielőtt az érzékelő regisztrálja a mozgást és újra bekapcsol.

Az "Alacsony teljesítmény" könyvtárat használtam fel, hogy az Arduino alvó állapotba kerüljön, amikor nem volt használatban. Ez a Sparkfun útmutató áttekintést nyújt a működéséről, és letöltheti a telepítést innen: Low Power Library. Azt találtam, hogy a könyvtár zavarja a soros monitort, így nem használhatja azt, miközben magában foglalja és használja az alacsony fogyasztású könyvtárat.

2. lépés: Az áramkör forrasztása

Vigye át az áramköri alkatrészeket a prototípus táblára és forrasztja a helyére. Forrasztjon egy 4 tűs JST csatlakozót az ultrahangos érzékelőhöz, és egy 3 tűs JST csatlakozót a LED szalaghoz. Hozzáadtam egy 2 vezetékes JST csatlakozót az 5V -hoz és földeltem, hogy az alkatrészeket és az arduino -t külsőleg tápláljam.

Lépés: Az ultrahangos érzékelő felszerelése

Törje le a 4 tűs darabot a női fejlécből, hajlítsa be a csapokat és a forrasztót egy 4 tűs csatlakozóhoz, hogy felcsúsztassa az ultrahangos érzékelőre. Festék folyékony elektromos szalaggal.

Jelölje meg az érzékelő és a LED -szalag helyét a szekrényen, ahová az érzékelőt szerelik. Ragassza a 3D nyomtatott ultrahangos érzékelő tartóját a választott helyre kétoldalas szalaggal. Fúrjon lyukakat a falba a vezeték átvezetése érdekében.

4. lépés: A LED szalag felszerelése

Vágjon le egy LED szalagot az Ön számára megfelelő hosszúságúra. (Az enyém 20 LED hosszú volt, és 60 LED/m távolságban volt). Forrasztjon egy 3 tűs csatlakozót a bemeneti oldalra, és fesse le folyékony elektromos szalaggal.

Ha a LED -eket a falra helyezi, a pixelek korlátozott betekintési szöggel rendelkeznek, és így sok fény elveszik. A fenti képen látható a különbség. A fény szórására tervezett burkolat vastagsága körülbelül 0,5 mm, ami úgy tűnt, hogy optimális egyensúlyt biztosít a fényerő és a diffúzió mennyisége között.

Válassza ki a LED -ek elhelyezésének helyét. Ideális esetben a vezető elé kell helyezni őket, közel a szemmagassághoz a vezetőülésről. Illessze össze a tartó két hátsó részét, csúsztassa be a LED csíkot a tartóba, távolítsa el a ragasztót a LED szalag hátuljáról, és nyomja a helyére. Csúsztassa a fedelet a tartóba, és kétoldalas ragasztószalaggal rögzítse a kiválasztott helyre.

Megjegyzés: a vázlat 20 LED -re van programozva, ezért ha más mennyiséget használ, ne felejtse el megváltoztatni az 5. sor számát, hogy tükrözze ezt. Ha páratlan számú LED -et használ, úgy van beállítva, hogy továbbra is a várt módon fog működni.

5. lépés: Az Arduino telepítése és az összes csatlakoztatása

Két M3 csavarral és anyával rögzítse a forrasztható kenyértáblát a házhoz, csúsztassa át a csatlakozókat az oldalsó nyílásokon, és csavarja be a fedelet.

Válasszon egy kényelmes helyet a ház rögzítéséhez a LED -ek és az ultrahangos érzékelő közelében, és adjon hozzá egy csavart, hogy a kulcslyuk -rögzítő segítségével a helyére akaszthassa. Közvetlenül az ultrahangos érzékelő mellé helyeztem, hogy elkerüljem, hogy négyvezetékes hosszabbítót kelljen készíteni az érzékelőhöz.

Csatlakoztassa az érzékelőt és a LED -et. Használjon 3D nyomtatott drótkonzolokat, amelyek segítenek a huzalkezelésben, és megakadályozzák, hogy a vezetékek túl sokat mozoghassanak.

6. lépés: Napelemek hozzáadása

Úgy döntöttem, hogy napelemet adok ehhez a projekthez, hogy ne kelljen aggódnom az elemek miatt, és így ne legyen állandóan a falhoz csatlakoztatva. A napelemek modulárisak, ezért további garázsprojekteket tervezek, amelyek energiát merítenek belőle, és szükség szerint javíthatom a napelemeket vagy a töltésszabályozót és az akkumulátort.

Az ebben a projektben használt napenergia -kezelő legalább 6 V feszültséget és legalább 5 W teljesítményt igényel az akkumulátor feltöltéséhez. A trükkös dolog a kis napelemes projektekben az, hogy a lítium -ion akkumulátorok töltéséhez legalább 1 amper áram szükséges. Ebben az esetben két 5 V -os panelt kaptam, amelyek egyenként 0,5 A értékűek voltak. Mivel az energiagazdálkodónak legalább 6 V feszültségre van szüksége, a paneleket sorba kell kötni, és össze kell adni a feszültséget. Ebben az elrendezésben az áram 0,5A marad, de mivel a kombinált panelek által nyújtott teljesítmény 5 W, amikor a töltésszabályozó leesik a feszültségről, elegendő árammal rendelkezik az akkumulátor feltöltéséhez.

Megjegyzés: a napelemek feszültsége jelentősen ingadozik a nap folyamán, és a névleges feszültségnél magasabb értékeken éri el csúcsát. Ezért nem kíván közvetlenül Arduino -t vagy akkumulátort csatlakoztatni a panelhez.

Használjon vezetéket a panelek soros forrasztásához, és adjon hozzá egy 2 tűs JST csatlakozót, hogy könnyen csatlakoztathassa és leválaszthassa őket az energiagazdálkodásról. Keressen egy sík felületet, amely sok napfényt kap a panelek rögzítéséhez. Számomra volt egy helyem, ahol kétoldalas szalaggal könnyen leragaszthattam őket. Először a felületet tisztítottam meg, majd ragasztottam le a paneleket. A tartás elég erősnek tűnik, de az idő megmutatja, hogy ez elegendő -e ahhoz, hogy ellenálljunk néhány erős szélnek, amit itt kapunk. Cipzárat használtam, hogy a huzalt a helyén tartsam, amikor visszaáramlik a garázsba.

Sok elektromos generátor is használható terhelésként, ha feszültséget alkalmaznak rájuk. Mikrofon esetén hangszóróként használható. A generátor motorként is működhet. A LED segítségével mérhető a fény. Ha feszültséget alkalmaznak a napelemre, az áramot húz, és azt hiszem, fényt bocsát ki (nem tudom, milyen frekvencián). Ebben az esetben egy blokkoló diódát kell felszerelni valahol az áramkörben, hogy megakadályozza a napelem lemerítését az akkumulátorból, ha nincs napfény. Feltételeztem, hogy az energiagazdálkodási áramkörbe ezt beépítették, de néhány napos eső után az akkumulátor teljesen lemerült.

Egy diódát használtam, amelyet fekve találtam, és forrasztottam a vezeték végére, amely csatlakozik a töltésvezérlő 5V -os csatlakozójához. Ha ugyanabba a helyre forraszt, a dióda és a szalag vége a töltésvezérlő felé mutat, és távol a napelem pozitív kivezetésétől. Ez megakadályozza, hogy az áram visszafolyjon a panelbe. Hőzsugorodó forrasztóhuzal -csatlakozóval a helyére forrasztottam, mert az enyémet a rendszer telepítése után telepítettem.

7. lépés: Solar Power Manager hozzáadása

Az energiagazdának lehetősége van csatlakozni női áthidaló vezetékek vagy USB -kábelek használatával. Ezek egyike sem kifejezetten kényelmes ahhoz a távolsághoz, amelyet le akartam vezetni, ezért ehelyett a vezetékeket forrasztottam a tábla alsó oldalára, ahol az 5 V -os és a földelt érintkezők csatlakoztak.

Rögzítsen két 5 tűs Wago karos anyát a házhoz kétoldalas szalaggal. Ez lehetővé teszi több eszköz áramellátását erről az energiakezelőről. Képes akár 1A áramot is leadni 5V -on, ezért ha a jövőbeni alkalmazások ennél nagyobb áramot igényelnek, akkor más energiagazdálkodók segítségével kell felfedezni.

Az energiagazdálkodó hátoldalán egy sor kapcsoló található, amelyek segítségével beállíthatja a napelemek hozzávetőleges feszültségét, ezért kapcsolja azt a használt napelem -beállításhoz. Az én esetemben 9 V -ra állítottam, mivel a soros elrendezésű panelek 10 V -ra vannak besorolva.

A tápellátás -kezelőhöz tartozékok tartoznak, ezért távolítson el kettőt közülük, és ezekkel a lyukakkal csavarja az áramkezelőt a házhoz M3x8 csavarokkal. Vezesse el az 5 V -ra forrasztott és földelt vezetékeket az alján lévő lyukon keresztül, és csavarja be a Wago kar anyáiba.

Keressen egy jó helyet az energiagazdálkodáshoz, és tegyen egy csavart a falhoz. Használja a házon lévő kulcslyukat a helyére. Vezesse a vezetéket az Arduino -ból az energiagazdálkodóba, és rögzítse a helyére az 5 voltos és földelt Wago csatlakozók segítségével. Nagyon vigyázzon, hogy ne rögzítse hátra, az Arduino táblák védelmet nyújtanak, de potenciálisan megsütheti a tiédet, ha az 5 V -os tüskét fordítva vezetékezi. Használjon dróttartókat, hogy a vezetéket a helyén tartsa a fal mentén.

Ugyanezt tegye a napelemből érkező huzallal. Feltétlenül válassza le a napelemeket, mielőtt a vezetékeket a tápfeszültség -szabályozó bemenetéhez csatlakoztatja, hogy véletlenül ne zárja rövidre őket, és ne károsítsa a táblát.

Ha elkészült, rögzítse a fedelet a házhoz, kapcsolja be az akkumulátor kapcsolóját, és csatlakoztassa újra a napelemeket.

8. lépés: tesztelje

Első díj a LED Strip Speed Challenge versenyen