Laserparkeerassistent: 12 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Ongelukkig moet ek my motorwerkswinkel met ons motors deel! Dit werk gewoonlik goed, maar as een van ons twee motors te ver in hul stalletjie parkeer, kan ek skaars om my boorpers, freesmasjien, tafelsaag, ens. die deur van die motorhuis sal nog nie toemaak nie, of nog erger: hy klap agter op 'n voertuig terwyl hy sluit!

Soos u waarskynlik sal saamstem, wissel die "presisie van die parkeerplek" tussen die bestuurders, en ek was gereeld gefrustreerd om 'n spatbord te draai net om by my werkbank te kom. Ek het 'meganiese oplossings' probeer, soos 'n tennisbal wat aan 'n tou hang wat aan 'n oorhoofse balk vasgehang het, maar het gevind dat dit my in die pad staan as ek rondbeweeg of in 'n leë motorstalletjie werk.

Om hierdie dilemma aan te spreek, het ek met hierdie hoë-tegnologie (moontlik oor-dood!) Oplossing vorendag gekom wat help om die motors elke keer binne 'n sentimeter van perfeksie te kry. As u 'n soortgelyke probleem ondervind, bied ek u die Laser Parking Assitant aan. Hierdie MICROCOMPUTER-GEEK-oplossing werk goed, maar is eenvoudig genoeg om oor 'n naweek gebou en geïnstalleer te word.

Lasers tot die redding

Ek het onlangs 'n paar oorblywende lasermodules in my rommelbak gehad wat op soek was na iets om te doen. Dus, in die lig van my aanhoudende parkeerprobleme in die motorhuis, het ek 'n skema opgestel om die lasers in die daksparre van my motorhuis te monteer wat op die motors hieronder gerig is. Die resultaat is 'n laserpunt wat presies op die paneelbord van die motor geprojekteer word waar die motor gestop moet word. Bestuurderinstruksies is eenvoudig. Ry net met die motor in die motorhuis en stop as u die RED DOT die eerste keer op die paneelbord sien!

Stap 1: Laserveiligheid

Voordat ek verder gaan, wil ek 'n paar woorde oor laserveiligheid stilstaan. Selfs die relatiewe lae krag van 5 mW ROOI -lasers wat in hierdie projek gebruik word, kan uiters helder, dig gefokusde, hoë -energie ligstrale lewer. Sulke lig kan u sig beskadig! MOET NIE TYDELIK DIREK IN DIE LASERBALK STAAN NIE.

Stap 2: Seleksie van lasermodules

Vir my twee motoropsette het ek 'n paar klein 5 mw (milliwatt) fokusbare rooi lasermodules geïnstalleer, een oor elke motorbaai. Soos getoon in figuur 2, is dit klein, selfstandige modules wat van enige 3 tot 6 VDC kragbron aangedryf kan word. Hierdie modules kan by eBay gekoop word in die $ 4- $ 10 stuk. bereik, is maklik om te monteer en kan op die paneelbord van u motor gefokus word om 'n rooi kolletjie te gee wat maklik is om te sien, selfs in daglig. Eintlik beveel ek aan dat u tydens die installasie die fokus 'n bietjie versag, aangesien dit die grootte van die laserkolletjie wat op die paneelbord gesien word, groter word en die intensiteit daarvan effens verminder.

Laser alternatiewe

U kan vra: 'Is goedkoper lasers nie beskikbaar nie?' Die antwoord is JA, baie goedkoop laser aangeduide batterye kan vir 'n paar dollar gevind word. Ek het eintlik 'n paar vir ander projekte aangeskaf, maar het gevind dat dit nie 'n uitgangshelderheid het nie. Probeer hulle gerus, want hulle is miskien helder genoeg vir u, maar vir my installasie het ek gevind dat helderder, fokusbare modules 'n beter spel was.

Maar wag! Sommige lasers lewer 'n LINE- of 'n CROSS -patroon. Sou hierdie nie nog beter wees nie? Om 'n LINE- of CROSS -patroon te maak, word 'n sekondêre lens in die lasermodule geplaas om die normale laserpuntbronuitset na die gewenste patroon te omskep. By die opwekking van die LINE- of CROSS -patroon word die hoë intensiteit laseruitset versprei, "verdun" as jy wil, om die lyn (of kruis) beeld te vorm. In my motorhuisproewe met hierdie lense, het ek gevind dat die gevolglike laserlyne te dof was om op die outomatiese paneelbord te sien, veral gedurende die dag met sonlig wat deur die motorvensters spoel.

Stap 3: Laserbeheer Gen 1

Om die lewensduur van die laser te maksimeer, is 'n paar stroombane nodig om die laser aan te skakel wanneer nodig, en dan UIT wanneer nie. Ons elektriese deuropening, soos die meeste, skakel outomaties 'n gloeilamp aan elke keer as die deuropening begin. Hierdie gloeilamp bly ongeveer 5 minute aan en skakel dan af. In my eerste implementering het ek bloot 'n ligsensor bokant die oop gloeilamp geplaas en dit gebruik om 'n kragtransistor aan te dryf wat die Parking Assistant Lasers geaktiveer het. Terwyl dit dinge aan die gang gesit het, het ek gou agtergekom dat die Lasers nie sou aktiveer as die motorhuisdeur al 'n rukkie oop was voordat ek opgestaan het om te parkeer nie. Dit wil sê, aangesien die timer vir die opener -gloeilamp verstryk het, was dit eintlik nodig om die deur van die motordeur oop te maak om die gloeilamp aan te skakel en die parkeerhulplasers weer aan die gang te kry.

Om hierdie beperking te oorkom, het ek met Gen-2 vorendag gekom, 'n meer volledige oplossing om die parkeerassistentlasers elke keer as 'n motor die motor binnekom, te aktiveer

Stap 4: Laser Controller Gen 2 - Gebruik die Opener Saftey Sensor

'N' Geblokkeerde deursensor 'is 'n vereiste veiligheidsfunksie vir alle motordeuropeninge. Dit word gewoonlik bewerkstellig deur 'n infrarooi straal van lig oor die opening van die garagedeur te skiet, ongeveer 6 duim bo die vloer. Soos getoon in figuur 3, kom hierdie ligstraal afkomstig van die emitter 'A' en word dit deur sensor 'B' opgespoor. As iets hierdie ligstraal belemmer tydens die sluiting van die deur, word 'n GEBLOKKE DEUR TOESTAND opgespoor en die deur sluit deur die oopmaker om die deur terug te keer na sy ten volle verhoogde posisie.

Soos in die bostaande figuur getoon, bestaan die 'Geblokkeerde deur'-veiligheidsensor uit IR-Light-Emitter' A 'en IR-Light-Detector' B '.

Gewoonlik vind u die geblokkeerde sensors wat met 'n 2-geleidingsdraad verbind is met die deuropener, soos die ROOI lyne in figuur 3. Hierdie eenvoudige draadpaar verbind die emitter, detektor en die opener met mekaar. Dit blyk dat hierdie onderling verbindingsskema 1) krag van die opener voorsien om die sensors te laat loop, en 2) 'n kommunikasiepad bied van die sensors terug na die opener.

Stap 5: Hoe die deurveiligheidsensor werk

Aangesien die geblokkeerde deur-sensor te alle tye aktief is, het ek gevind dat ek die sensor kan gebruik om die kortstondige "geblokkeerde deur-gebeurtenis" op te spoor wanneer 'n voertuig in die motorhuis gery word om te parkeer. Om dit te laat werk, was dit net om die krag- en seinformaat wat op die bedrading van die geblokkeerde deursensor voorkom, te verstaan.

Bogenoemde figuur toon die golfvorm vir geblokkeerde deur vir 'n deuropeningstelsel van GENIE-handelsmerk

Ek het 'n "GENIE" -merkopener en deur 'n ossilloskoop oor die draadpaar tussen die opener en sensors te plaas, het ek 'n polsende 12 Volt Peak-Peak-golfvorm aangetref wanneer die deursensor NIE GEBLOKKEER IS nie. Soos gesien, word die spanning oor die sensordrade konstant +12VDC wanneer die sensor geblokkeer word.

Ek het gekies om hierdie projek te implementeer met sagteware in 'n klein Arduino NANO -mikrobeheerder. Die volledige skema van die NANO laserbeheerder word in die volgende stap gevind. Ek het 'n klein stukkie prototipe printplaatmateriaal van perf-board-styl gebruik om die NANO en die paar oorblywende komponente wat vir hierdie projek benodig word, te hou. 'N Klein eindstrook of ander verbindings van u keuse kan gebruik word om aan u deuropener en die lasermodules te koppel.

As u na die skema gaan, word gesien dat die inkomende +12V PP -deursensorsignaal deur 'n paar diodes gaan (net om die polariteit reg te kry) en dan deur 'n NPN -transistor (Q1) voordat dit aan 'n invoerpen op die NANO. Soos geïllustreer in golfvorms hierbo, doen hierdie transistor twee dinge. 1) Dit skakel die 12 V piek na piek sein om in 'n 5 volt sein wat verenigbaar is met die NANO, en 2) dit KEER die logiese vlakke om.

LET WEL: Die bedrading- en seinskema wat hierbo beskryf word, is van toepassing op GENIE -deuropeners. Alhoewel ek van mening is dat die meeste tweedraadsensorskemas met 'n soortgelyke seintegniek werk, moet u moontlik 'n omvang oor die sensorbedrading van u motordeuropeningstelsel plaas om die seindetails te verstaan en die projek aan te pas as dit nodig is

Stap 6: Die hardeware

Ek het gekies om hierdie projek in sagteware te implementeer met 'n klein Arduino NANO -mikrobeheerder. Die volledige skema van die NANO laserbeheerder word in die volgende stap gevind. Ek het 'n klein stukkie prototipe printplaatmateriaal van perf-board-styl gebruik om die NANO en die paar oorblywende komponente wat vir hierdie projek benodig word, te hou. 'N Klein eindstrook of ander verbindings van u keuse kan gebruik word om aan u deuropener en die lasermodules te koppel.

Soos u in die skema kan sien, gaan die inkomende +12V PP-deursensorsignaal (voorafgaande stap!) Deur 'n paar diodes (net om die polariteit reg te kry) en dan deur 'n NPN-transistor (Q1) voordat dit aan 'n ingang afgelewer word. pen op die NANO. Soos geïllustreer in figuur 4 golfvorms, doen hierdie transistor twee dinge. 1) Dit skakel die 12 V Peak to Peak -sein om in 'n 5 volt -sein wat versoenbaar is met die NANO, en 2) dit omskakel die logiese vlakke.

'N NANO -uitvoerpen dryf 'n MOSFET -transistor (Q3) aan om die lasers van krag te voorsien. Die oorblywende komponente bied LED-aanwysers en 'n “toetsmodus” -skakelingang.

Stap 7: Bou die laserparkeerwagter

Die onderdele -lys vir hierdie projek word hierbo gevind. Ek het 'n klein stukkie perf-board gebruik om die NANO, transistors en ander onderdele te monteer. Punt-tot-punt bedrading is gebruik om al die verbindings op die perf-board te voltooi. Ek het toe 'n klein plastiekboks gevind om die voltooide perf board -eenheid te huisves. Ek het die nodige gate in die boks geboor sodat LED's en toetsskakelaar toeganklik was. Ek het die DC-netsnoer van die muurvoertoevoer deur die kas gelei en dit met die kabel bedraad tot by die perf-board. Ek het 'n paar "RCA" -stekker gebruik om die kragverbindings na die lasers te maak en 'n paar ou klankkabels ingekap om die lasers aan hierdie RCA-aansluitings te koppel deur eenvoudig die SWART (- LASER VDC) laserdraad aan die SHIELD en die ROOI (+ LASER VDC) laserdraad na die middelgeleier. Daarna bedek ek elke las met 'n paar lae krimpbuise om isolasie en meganiese versterking te verseker.

Ek het 'n paar houtskroewe gebruik om die Laser Control -boks in die balke naby die motordeuropening te monteer.

Wat sagteware betref, moet u die bronkode aflaai en dit met u Arduio IDE wysig/opstel/oplaai.

Stap 8: Kragvoorsieningsopsies

'N Klein inprop-kragbron wat gereguleerde 5VDC kan verskaf, is nodig vir hierdie projek. Aangesien elke laser ongeveer 40 ma by 5 VDC benodig, benodig 'n installasie van twee laser 'n toevoer van ten minste 100 ma. Ek het 'n geskikte gereguleerde, 5VDC muurvrat-kragtoevoer in my rommelbak gevind wat goed gewerk het. 'N Gereguleerde 5 VDC selfoonlaaier is ook 'n werkbare opsie. Dit is heeltemal geïsoleer, het 'n USB -houer vir verbinding met 'n selfoon of tablet en is gewoonlik slegs vir 'n paar dollar beskikbaar. U kan net die een kant van 'n USB -kabel afsny en die toepaslike 5 VDC- en GROUND -drade in die laserkontrole -ingangsklemme aansluit.

KRAGVOORSIENING EN LASER -MODULE SORGMAATREËLS:

1. Meet en kontroleer die uitset van enige voorraad wat u gebruik. Baie muurwortels is NIE gereguleer nie en kan baie hoë spanningsuitsette hê as hulle liggies gelaai word. Oormatige spanning kan die lasers te veel dryf, wat onveilige laserligvlakke skep en die lewensduur van die laser verkort.

2. Ek beveel nie aan om +5VDC van die NANO af te trek om die lasers aan te dryf nie, aangesien dit die NANO se kragopbrengs kan oorskry, wat die NANO CPU -bord kan oorverhit of beskadig.

3. Om te voorkom dat daar enige aarding met u garagedeuropener ontstaan, moet u seker maak dat die 5VDC -kragtoevoer wat u vir hierdie projek gebruik, ten opsigte van die grond sweef.

Let op dat die metaalkas van elke lasermodule elektries aan die POSITIEWE (ROOI) laserkragdraad gekoppel is. As sodanig moet die hele stroombaan, soos getoon, gebou word om ten volle geïsoleer te word (aka: 'dryf') ten opsigte van die aarde

Stap 9: Monteer die lasers

Ek het 'n kabelklem van ½ duim gebruik om elke laser aan 'n blok hout vas te maak wat ek toe aan die motorhuis se dak vasgemaak het. 'N Paar lae elektriese band was nodig om elke laser om die 12 mm -deursnee van die lasermodule te vergroot sodat dit deur die kabellamp vas gehou kon word. Die enkele skroef van die kabelklem stel die laser in staat om te draai soos benodig vir die belyning. Soos opgemerk, word die houtblok self met 'n enkele skroef aan die balke vasgemaak sodat die houtblok self na behoefte gedraai kan word.

Met behulp van die "TEST MODE" -skakelaar en die twee "optiese aanpassingsaanpassings" is dit maklik om die laserpunt presies op die regte plek van die voertuig se dashboard op te spoor.

Stap 10: Hoe dit werk

Die logika vir die laserbeheerder is redelik eenvoudig. Sodra die seinlyn van die geblokkeerde deursensor van polsend na 'n konstante vlak gaan, weet ons dat ons 'n Geblokkeerde-deur-geleentheid het. Die veronderstelling dat die deur geblokkeer is as gevolg van 'n voertuig wat die motorhuis binnekom en die deursensorstraal kortstondig onderbreek, kan ons die parkeerhulplasers onmiddellik aanskakel. Na ongeveer 30 sekondes kan ons die lasers dan afskakel.

Die “run-mode” sagteware-kode wat hierdie logika implementeer, word in figuur 5. Die NANO monitor eenvoudig die deursensor-invoerpen en wanneer die sein langer as ½ sekonde by logika 0 bly, kom dit tot die gevolgtrekking dat ons 'n geblokkeerde sensor het. gebeurtenis en skakel die Parking Assist Lasers AAN. Sodra die polssignaal terugkeer (motor heeltemal in die motorhuis, deursensor nie meer geblokkeer nie), begin ons 'n 30-sekonde "Laser-OFF-timer". As hierdie timer verstryk, word die volgorde voltooi en die lasers word afgeskakel.

Die volledige kodeset is net 'n bietjie meer kompleks, aangesien dit ook 'n paar LED -aanwysers en 'n skakelaar moet hanteer. Die skakelaar kies tussen normale “RUN MODE” en “TEST MODE”. In TOETSMODUS word die motorhuisdeursensor geïgnoreer en die lasers word net aangeskakel. Dit word gebruik tydens die installasie en opstelling sodat die lasers op die regte plek op die voorruit/dashboard van die motor gerig kan word. Drie LED's wys POWER-ON, LASER-ON en STATUS. Die STATUS-LED sal konstant brand wanneer 'n geblokkeerde deur opgespoor word. Hierdie LED sal ongeveer een keer per sekonde flikker as die deur nie meer geblokkeer is nie en die laser-OFF-timer aftel. Die STATUS -lig sal vinnig knipper wanneer die skakelaar in die TEST -MODUS -posisie is.

Stap 11: Opsomming

Die Laser Parking Assistant -projek doen die werk vir my en is verrassend goed aanvaar deur my "gebruikersgemeenskap" (eggenoot). Nou word parkeerplek met hoë presisie gereeld bereik. Ek vind dat die laserkol onder alle beligtingstoestande maklik sigbaar is, maar die bestuurder word nie te veel afgelei deur die punt nie en bly aandagtig vir die omgewing terwyl hy parkeer.

As u 'n soortgelyke parkeerprobleem ondervind en op soek is na 'n NERD-INTENSIEWE benadering, kan dit ook die oplossing wees wat vir u werk!

Gelukkige parkering!

Stap 12: Verwysings, skematiese, Arduino -bronkode -lêers

Sien aangehegte lêers vir die bronkode en 'n PDF -lêer van die volledige skema.

ANDER VERWYSINGS

Bronne van lasermodules:

Soek eBay op: 5mW Dot Laser Focus

Bronne van miniatuur -skakelaar:

Soek eBay op die miniatuur -skakelaar

Bronne vir IRFD9120 MOSFET:

Soek eBay op: IRFD9120

Bronne vir +5VDC kragtoevoer

Soek eBay op: 5VDC selfoonoplaaier

Gegewensblad vir P-kanaal MOSFET-toestel

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