Lézeres parkolási asszisztens: 12 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Sajnos meg kell osztanom a garázsműhelyemet az autóinkkal! Ez általában jól működik, azonban ha két autónk bármelyike túl messze parkol az istállójában, alig tudok mozogni a fúrógépem, marógépem, asztali fűrészem stb. a garázskapu nem csukódik be, vagy még rosszabb, becsukódik a jármű hátuljára zárás közben!

Ahogy valószínűleg egyetért majd, a „parkolási pontosság” változó a sofőrök között, és gyakran csalódott voltam, hogy elkerültem a sárvédőt, csak hogy a munkapadhoz érjek. Próbáltam „mechanikus megoldásokat”, például teniszlabdát, amely a szarufára kötött zsinóron lóg, de azt tapasztaltam, hogy akadályba ütköztek, amikor mozogtam vagy üres autóstallban dolgoztam.

Ennek a dilemmának a kezelésére ezt a hi-tech (potenciálisan túlgyilkos!) Megoldást találtam ki, amely segít az autók minden alkalommal a hüvelyknyi pontosságon belüli pozicionálásában. Ha hasonló problémával szembesül, felajánlom a lézeres parkolási asszisztenst. Ez a MICROCOMPUTER-GEEK megoldás jól működik, mégis elég egyszerű ahhoz, hogy hétvégén megépítse és telepítse.

Lézerek a mentéshez

Nemrégiben maradt néhány lézermodulom a szemétdobozban, amelyek valami tennivalót kerestek. Így a folyamatos (nem szójátékkal járó) folyamatos garázsparkolási problémáim fényében kidolgoztam egy sémát, amellyel a lézereket a garázsom tetőtéri szarufáiba szerelhetem, amelyek az alábbi autókra irányulnak. Az eredmény egy lézerpont az autó műszerfalára vetítve, pontosan ott, ahol meg kell állítani az autót. A vezetői utasítások egyszerűek. Csak vezesse be az autót a garázsba, és álljon meg, amikor először látja a PIROS PONTOT a műszerfalon!

1. lépés: Lézeres biztonság

Mielőtt továbbmennék, szeretnék néhány szót megállni a lézeres biztonságról. Még a projektben használt viszonylag kis teljesítményű 5 mw -os RED lézerek is rendkívül fényes, szorosan fókuszált, nagy energiájú fénysugarakat képesek előállítani. Az ilyen fény károsíthatja a látását! SOHA NE KEZDJEN KÖZVETLENEN A LÉZSÉGBEN.

2. lépés: Lézermodul kiválasztása

A két autó beállításához telepítettem egy pár kicsi 5 mw (milliwatt) fókuszálható piros lézer modult, egyet -egyet minden autófülke fölé. Amint a 2. ábrán látható, ezek kicsi, önálló modulok, amelyek bármilyen 3-6 VDC áramforrásról táplálhatók. Ezeket a modulokat az eBay-en lehet megvásárolni 4–10 USD értékben. tartományban, könnyen felszerelhetők, és az autó műszerfalára fókuszálhatók, hogy piros pontot is kapjanak, amely még nappali fényviszonyok között is jól látható. Valójában azt javaslom, hogy a telepítés során kissé tompítsa a fókuszt, mivel ez növeli a műszerfalon látható lézerpont méretét, valamint egy kicsit csökkenti annak intenzitását.

Lézer alternatívák

Azt kérdezheti: "Nem érhetők el olcsóbb lézerek?" A válasz IGEN, nagyon olcsó, akkumulátorral működő lézermutatókat találhat egy -két dollárért. Valójában vásároltam néhányat más projektekhez, de úgy találtam, hogy hiányzik a kimeneti fényerő. Nyugodtan próbálkozzon velük, mert lehet, hogy elég világosak az Ön számára, de a telepítésem során a világosabb, fókuszálható modulokat találtam jobb játéknak.

De várj! Néhány lézer LINE vagy CROSS mintát ad ki. Ezek nem lennének még jobbak? LINE vagy CROSS minta létrehozásához másodlagos lencsét helyeznek a lézermodulba, hogy a normál lézerpont forráskimenetet a kívánt mintává alakítsák át. A LINE vagy CROSS minta létrehozásakor a nagy intenzitású lézerkimenet eloszlik, ha úgy kívánja, „hígítva”, hogy vonal (vagy kereszt) kép alakuljon ki. Az ezekkel a lencsékkel végzett garázskísérleteim során az eredményül kapott lézervonalakat túl halványnak találtam ahhoz, hogy az automatikus műszerfalon lássák őket, különösen nappal, amikor a napsugárzás átmossa a garázs ablakait.

3. lépés: 1. generációs lézervezérlő

A lézer élettartamának maximalizálása érdekében bizonyos áramkörökre van szükség a lézer bekapcsolásához, ha szükséges, majd kikapcsolt állapotba, ha nincs. Elektromos ajtónyitónk, mint a legtöbb, automatikusan bekapcsolja az izzót minden alkalommal, amikor az ajtónyitó ciklusba lép. Ez az izzó körülbelül 5 percig világít, majd kikapcsol. Az első megvalósítás során egyszerűen elhelyeztem egy fényérzékelőt közvetlenül a nyitó izzó fölött, és azt használtam egy teljesítménytranzisztor meghajtásához, amely aktiválta a parkolóasszisztens lézereket. Míg ez elindította a dolgokat, hamar észrevettem, hogy ha a garázs ajtaja már nyitva volt, mielőtt felálltam parkolni, a lézerek nem aktiválódnak. Vagyis, mivel a nyitó izzó időzítője lejárt, valójában kerékpározni kellett a garázskapu -nyitóval, hogy bekapcsolja a nyitó izzót, és beindítsa a parkolósegéd lézereket.

Ennek a korlátozásnak a kiküszöbölésére a Gen-2-vel találkoztam, amely teljesebb megoldás a parkolóasszisztens lézerek kiváltására MINDEN alkalommal, amikor egy autó belép a garázsba

4. lépés: 2. generációs lézervezérlő - Az Opener Saftey érzékelő használata

A blokkolt ajtóérzékelő kötelező biztonsági funkció minden garázskapu -nyitónál. Ezt általában úgy érik el, hogy infravörös fénysugarat lövik át a garázskapu nyílásán, körülbelül 6 hüvelykkel a padlószint felett. Amint a 3. ábrán látható, ez a fénysugár az „A” sugárzóból származik, és a „B” érzékelő észleli. Ha bármi akadályozza ezt a fénysugarat az ajtó bezárása közben, akkor ZÁRT AJTÁSI ÁLLAPOTOT észlel, és a nyitó megfordítja az ajtócsukási mozgást, hogy az ajtó teljesen felemelt helyzetbe kerüljön.

Amint a fenti ábrán látható, a „Blokkolt ajtó” biztonsági érzékelő „A” IR-fénykibocsátóból és „B” IR-fényérzékelőből áll.

A blokkolt ajtók érzékelőit általában az ajtónyitóhoz csatlakoztatott 2 vezetékes huzal segítségével találja meg, mint például a 3. ábrán látható RED Lines. Ez az egyszerű vezetékpár összeköti a kibocsátót, az érzékelőt és a nyitót. Kiderült, hogy ez az összekapcsolási séma 1) áramot szolgáltat a nyitásból az érzékelők futtatásához, és 2) kommunikációs utat biztosít az érzékelőktől a nyitóig.

5. lépés: Az ajtó biztonsági érzékelőjének működése

Mivel a blokkolt ajtóérzékelő mindig aktív, úgy találtam, hogy az érzékelővel felismerhetem azt a pillanatnyi „blokkolt ajtós eseményt”, amely akkor következik be, amikor egy járművet behajtanak a garázsba parkolás céljából. Ahhoz, hogy ez működőképes legyen, csak megérteni kellett a blokkolt ajtóérzékelő vezetékein lévő teljesítmény- és jelzőformátumot.

A fenti ábra a GENIE márkájú ajtónyitó rendszer blokkolt ajtó jelzőhullámát mutatja

Van egy „GENIE” márkájú nyitásom, és egy oszcilloszkópot helyezve a nyitó és az érzékelők között futó huzalpárra, pulzáló 12 voltos csúcs-csúcs hullámformát találtam, amikor az ajtóérzékelő NEM TÖRTÉNT. Amint látható, az érzékelő vezetékeinek feszültsége állandó +12VDC lesz, amikor az érzékelő blokkolva van.

Úgy döntöttem, hogy ezt a projektet egy kis Arduino NANO mikrokontroller belsejében lévő szoftverrel valósítom meg. A NANO lézervezérlő teljes vázlata a következő lépésben található. Egy kis darab perf-board stílusú prototípus áramköri anyagot használtam, hogy a NANO-t és a projekthez szükséges néhány komponenst tartsam. Egy kis sorkapocs vagy más választott csatlakozók használhatók az ajtónyitó és a lézermodulok összekapcsolásához.

Ha átugorja a vázlatot, látható, hogy a bejövő +12 V PP ajtóérzékelő jel néhány diódán (csak a polaritás helyreállítása érdekében), majd egy NPN tranzisztoron (Q1) keresztül megy, mielőtt a a NANO. Amint a fenti hullámformákban látható, ez a tranzisztor két dolgot tesz. 1) A 12 V -os csúcs -csúcs jelet a NANO -val kompatibilis 5 voltos jellé alakítja, és 2) BEFEKTETI a logikai szinteket.

FIGYELEM: A fent leírt bekötési és jelzési rendszer a GENIE márkájú ajtónyitókra vonatkozik. Bár úgy gondolom, hogy a legtöbb kétvezetékes érzékelőséma hasonló jelzési technikával működik, előfordulhat, hogy a garázskapu nyitórendszerének érzékelő vezetékét át kell helyeznie, hogy megértse a jel részleteit, és szükség szerint módosítsa a projektet

6. lépés: A hardver

Úgy döntöttem, hogy ezt a projektet egy kis Arduino NANO mikrokontroller segítségével hajtom végre szoftverben. A NANO lézervezérlő teljes vázlata a következő lépésben található. Egy kis darab perf-board stílusú prototípus áramköri anyagot használtam, hogy a NANO-t és a projekthez szükséges néhány megmaradt komponenst tartsam. Egy kis sorkapocs vagy más választott csatlakozók használhatók az ajtónyitó és a lézermodulok összekapcsolásához.

Amint az a sematikus ábrán is látható, a bejövő +12 V PP ajtóérzékelő jel (az előző lépés!) Néhány diódán (csak a polaritás helyreállítása érdekében), majd egy NPN tranzisztoron (Q1) megy keresztül, mielőtt bemenetre kerül. csap a NANO -n. Amint azt a 4. ábra mutatja, ez a tranzisztor két dolgot tesz. 1) A 12 V -os csúcs -csúcs jelet a NANO -val kompatibilis 5 voltos jellé alakítja, és 2) BEFEKTETI a logikai szinteket.

A NANO kimeneti csap MOSFET teljesítményű tranzisztorral (Q3) hajtja a lézereket. A többi alkatrész LED jelzőfényeket és „tesztmód” kapcsolóbemenetet biztosít.

7. lépés: A lézeres parkolóőr felépítése

A projekt alkatrészlistája fent található. A NANO, a tranzisztorok és egyéb alkatrészek felszerelésére egy kis darab perf-boardot használtam. Pont-pont huzalozást használtak a perf-board összes összekapcsolásának befejezéséhez. Ezután elhelyeztem egy kisméretű műanyag használati dobozt a kész parfüm tábla szerelvény elhelyezésére. Fúrtam a szükséges lyukakat a dobozban, hogy a LED -ek és a TESZT KAPCSOLÓ elérhető legyen. Az egyenáramú tápkábelt a fali szemölcs tápegységéről a házon keresztül vezettem, és közvetlenül bekötöttem a perf-boardba. Néhány „RCA” stílusú phono aljzatot használtam a lézerek tápcsatlakozásainak létrehozásához, és feltörtem néhány régi audio kábelt, hogy összekapcsoljam a lézereket ezekkel az RCA aljzatokkal, egyszerűen a BLACK (- LASER VDC) lézervezetéket a SHIELD-hez illesztve PIROS (+ LÁZER VDC) lézervezeték a középvezetőhöz. Ezután minden egyes kötést pár réteg zsugorcsővel borítottam, hogy szigetelést és mechanikai megerősítést nyújtsak.

Néhány facsavarral rögzítettem a lézervezérlő dobozt a szarufákba a garázskapu nyitó közelében.

Ami a szoftvert illeti, le kell töltenie a forráskódot, és szerkesztenie/fordítania/feltöltenie kell azt az Arduio IDE használatával.

8. lépés: Tápellátási lehetőségek

Ehhez a projekthez szükség van egy kisméretű dugaszolt tápegységre, amely szabályozott 5 V egyenáramot biztosít. Mivel minden lézernek körülbelül 40 ma -ra van szüksége 5 V egyenáramú feszültségre, a két lézeres telepítéshez legalább 100 ma -re van szükség. Találtam egy megfelelő szabályozott, 5VDC fali szemölcs tápegységet a szemétdobozomban, amely jól működött. A szabályozott 5 VDC mobiltelefon -töltő is működőképes lehetőség. Ezek teljesen földelt szigetelésűek, USB -csatlakozóval rendelkeznek mobiltelefonhoz vagy táblagéphez való csatlakoztatáshoz, és általában csak néhány dollárért kaphatók. Az USB -kábel egyik végét le lehet törni, és a megfelelő 5 V -os egyenáramú és a földelt vezetékeket a lézervezérlő tápbemeneti csatlakozóiba kell csatlakoztatni.

TÁPELLÁTÁS ÉS LÉZERMODUL FIGYELMEZTETÉSEK:

1. Gondosan mérje meg és ellenőrizze a használt kellékek kimenetét. Sok fali szemölcs -tápegység NEM SZABÁLYOZTATT, és nagyon nagy feszültségű kimenettel rendelkezhet, ha enyhén megterhelik. A túlfeszültség túlhajtja a lézereket, ami nem biztonságos lézerfényszintet eredményez, valamint lerövidíti a lézer élettartamát.

2. Nem javaslom, hogy +5VDC -t húzzon le a NANO -ról a lézerek táplálására, mivel ez meghaladhatja a NANO kimeneti áram kapacitását, ami túlmelegedhet vagy károsíthatja a NANO CPU -kártyát.

3. Annak elkerülése érdekében, hogy a garázskapu -nyitó a földeléssel ellentétes legyen, győződjön meg arról, hogy az ehhez a projekthez használt 5 V egyenáramú tápegység a talajhoz képest ÚSZÓ.

Vegye figyelembe, hogy minden lézermodul fémháza elektromosan csatlakozik a POSITIVE (PIROS) lézer tápvezetékhez. Mint ilyen, az ábrán látható teljes áramkört úgy kell felépíteni, hogy teljesen elszigetelt legyen (más néven: „lebegő”) a földhöz képest

9. lépés: A lézerek felszerelése

½ hüvelykes kábelbilincsekkel rögzítettem minden lézert egy fatuskóhoz, amelyet aztán a garázsszarufához csavartam. Minden lézer körül néhány réteg elektromos szalagra volt szükség a lézermodul 12 mm átmérőjének növeléséhez, hogy a kábellámpa szorosan a helyén tartsa. A kábelbilincs egyetlen csavarja lehetővé teszi a lézer forgatását az igazításhoz szükséges módon. Amint már említettük, maga a fatuskó egyetlen csavarral rögzítve van a szarufához, hogy maga a fatuskó szükség szerint forgatható legyen.

A "TESZT ÜZEMMÓD" kapcsoló és a két "optikai igazítás" segítségével könnyen beállítható, hogy a lézerpont pontosan a jármű műszerfalának megfelelő pontjára kerüljön.

10. lépés: Hogyan működik?

A lézervezérlő működési logikája meglehetősen egyszerű. Amint a blokkolt ajtóérzékelő jelzővonala az impulzusról egyenletes szintre lép, tudjuk, hogy van egy blokkolt ajtó esemény. Ha feltételezzük, hogy az ajtó eltömődése annak köszönhető, hogy egy jármű belép a garázsba, és pillanatnyilag megszakítja az ajtóérzékelő sugárzását, azonnal bekapcsolhatjuk a parkolósegéd lézereket. Körülbelül 30 másodperc elteltével kikapcsolhatjuk a lézereket.

Az ezt a logikát megvalósító „futási módú” szoftverkódot az 5. ábra mutatja. A NANO egyszerűen figyeli az ajtóérzékelő bemeneti érintkezőjét, és amikor ez a jel több mint másfél másodpercig marad a 0 logikában, arra a következtetésre jut, hogy blokkolt érzékelőnk van. eseményt, és bekapcsolja a parkolássegítő lézereket. Amint a pulzáló jel visszatér (az autó teljesen a garázsban van, az ajtóérzékelő már nincs blokkolva), elindítunk egy 30 másodperces „Lézer-kikapcsolás időzítőt”. Ha ez az időzítő lejár, a sorozat befejeződik, és a lézerek kikapcsolnak.

A teljes kódkészlet csak egy kicsit összetettebb, mivel néhány LED -kijelzőt és egy váltókapcsolót is kezelnie kell. A váltókapcsoló a normál „RUN MODE” és a „TEST MODE” között választ. TESZT ÜZEMMÓDBAN a garázskapu -érzékelőt figyelmen kívül hagyják, és a lézereket csak bekapcsolják. Ezt a telepítés és beállítás során használják, hogy a lézereket a megfelelő helyre irányítsák az autó szélvédőjén/műszerfalán. Három LED mutatja a POWER-ON, LASER-ON és STATUS állapotot. A STATUS LED folyamatosan világít, ha ajtó zárva van. Ez a LED másodpercenként körülbelül egyszer villog, ha az ajtó már nincs blokkolva, és a lézer-kikapcsolás időzítő visszaszámlál. A STATUS jelzőfény gyorsan villog, ha a váltókapcsolót TEST MODE helyzetbe állította.

11. lépés: Összefoglalás

A Lézeres parkolási asszisztens projekt elvégzi helyettem a munkát, és meglepően jól fogadta a „felhasználói közösség” (házastárs). Most már nagy pontosságú parkolást érnek el. Úgy találom, hogy a lézerpont minden fényviszonyok között jól látható, de a vezetőt nem zavarja túlzottan a pont, és parkolás közben is figyelmes a környezetre.

Ha hasonló parkolási problémával szembesül, és NERD-INTENZÍV megközelítést keres, akkor ez lehet az Ön számára is megfelelő megoldás!

Boldog parkolást!

12. lépés: Hivatkozások, sematikus, Arduino forráskód fájlok

Tekintse meg a csatolt fájlokban a forráskódot és a teljes vázlatos PDF -fájlt.

EGYÉB IRODALOM

A lézer modulok forrásai:

Keressen az eBay -en: 5 mW -os pontlézeres fókusz

A miniatűr kapcsoló forrásai:

Keresse meg az eBay -en a miniture billenőkapcsolót

Az IRFD9120 MOSFET forrásai:

Az eBay keresése: IRFD9120

Források a +5VDC tápegységhez

Keressen az eBay -en: 5VDC mobiltelefon töltő

Adatlap a P-csatornás MOSFET eszközhöz

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