Güneş Enerjili LED Park Sensörü: 8 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

SumMy youtube kanalından Daha FazlasıYazarın Daha Fazlasını İzleyin:

Hakkında: Bazen video çeken bir öğretmenim. Toplamdan Fazlası Hakkında Daha Fazlası »

Garajımızın çok fazla derinliği yoktur ve sonunda derinliği daha da azaltan dolaplar vardır. Karımın arabası sığacak kadar kısa ama yakın. Bu sensörü park etme işlemini basitleştirmek ve çok ileri gitmeden ve dolaplara çarpmadan önce arabanın garajda dolu olduğundan emin olmak için yaptım.

Tasarlandıktan sonra, güneş panelleri ile çalıştırmaya karar verdim çünkü onları yerleştirmek için iyi bir yerim vardı ve planım gelecekte garajda daha fazla şeye güç sağlamak için bu sistemi genişletmek.

Kısa bir genel bakış için bu videoyu izleyin:

Gereçler

3D baskılı muhafazalar ve LED difüzör

3D baskılı tel klipsler

Arduino Nano, Breadboard ve Jumper Telleri

Güneş Enerjisi Yöneticisi

Solar paneller

Lehimlenebilir Breadboard, 2 telli konektör, 3 telli konektör, 4 telli konektör

LED şerit (60/m) WS2812

14500 Lityum İyon piller

Elektrikli tornavida

Ultrasonik sensör

Çift Taraflı Bant, Sıvı Elektrik Bandı

Tel Sıyırıcı, Havya

3 boyutlu yazıcı

Sıcak hava silahı

M3x8mm vidalar, M3 somun

*tüm bağlantılar bağlı kuruluş bağlantılarıdır

Adım 1: Devre + Kodun Oluşturulması

Arduino taslağını indirin ve yükleyin. Burada bulundu: Park Sensörü Çizimi

Devre, bir ultrasonik sensör, bir arduino nano ve bir WS2812B 5V adreslenebilir LED şeritten oluşur. Başlangıçta, arabanın yüzeyi düz olmadığı için ultrasonik sensörü kullanma konusunda endişeliydim, ancak ilk testten sonra bir sorun gibi görünmedi.

Aşağıdakileri belirtilen arduino pinlerine bağlayın (veya 5-7 satırlarındaki kodda bunları değiştirin):

LED şerit -> pim 8

Ultrasonik Sensör Tetiği -> pin 12

Ultrasonik Sensör Yankı -> pin 11

Kodu uygulamanıza uyacak şekilde ayarlamak için aşağıdaki kod satırlarını değiştirebilirsiniz:

9: Bu, ışıkların yandığı cm sayısıdır.

10: bu, yakın olduğunuzu bilmenizi sağlayan eşik

11: Bu, güvenli bir mesafede olduğunuzu bilmenizi sağlayan cm sayısıdır.

12: bu mesafede ışıklar mora dönerek durmanızı bildirir

13: bu mesafede, ışıklar yanıp sönmeye başlar ve çok yakın olduğunuzu bilmenizi sağlar

Ayarlanacak diğer bazı numaralar:

15: Bu, arabanın hareket etmesinin ardından ışıklar sönmeden ve Arduino düşük güç moduna girmeden önce beklenecek saniye cinsinden sayıdır.

17: Bu sayı, sensör hareketi kaydedip tekrar açılmadan önce izin verilen mesafedeki dalgalanma miktarını temsil eder.

Arduino'yu kullanılmadığında uyku durumuna getirmek için "Düşük Güç" kitaplığını kullandım. Bu Sparkfun kılavuzu, nasıl çalıştığına dair bir genel bakış sağlar ve buradan bir kurulum indirebilirsiniz: Düşük Güç Kitaplığı. Bulduğum şey, kitaplığın seri monitöre müdahale etmesiydi, bu nedenle Düşük Güç kitaplığını dahil edip kullanırken onu kullanamayacaktınız.

Adım 2: Devreyi Lehimleme

Devre bileşenlerini prototip panosuna aktarın ve yerinde lehimleyin. Ultrasonik sensör için 4 pinli JST konektörünü ve LED şerit için 3 pinli JST konektörünü lehimleyin. Bileşenlere ve arduinoya harici olarak güç sağlamak için 5V ve toprağa 2 telli bir JST konektörü ekledim.

Adım 3: Ultrasonik Sensörün Kurulması

Dişi başlık şeridinin 4 pimli parçasını ayırın, pimleri bükün ve 4 pimli konektöre lehimleyin, böylece onu ultrasonik sensöre kaydırabilirsiniz. Sıvı elektrik bandı ile boyayın.

Sensörün ve dedektörün monte edileceği kabin üzerindeki LED şeridin yerlerini işaretleyin. 3B baskılı ultrasonik sensör yuvasını çift taraflı bantla seçilen konuma bantlayın. Kabloyu beslemek için duvara delikler açın.

Adım 4: LED Şerit Kurulumu

Bir LED şeridi sizin için uygun uzunlukta kesin. (Benimki 20 LED uzunluğundaydı ve 60 LED/m aralıklarla yerleştirilmişti). Giriş tarafına 3 pinli bir konektör lehimleyin ve sıvı elektrik bandıyla boyayın.

LED'leri duvara olduğu gibi yerleştirirseniz piksellerin görüş açısı sınırlıdır ve bu nedenle ışığın çoğu boşa harcanır. Yukarıdaki resimde farkı görebilirsiniz. Işığı dağıtmak için tasarladığım kapak yaklaşık 0,5 mm kalınlığa sahip, bu da parlaklık ve yayılma miktarı arasında en uygun dengeyi sağlıyor gibi görünüyordu.

LED'leri yerleştirmek istediğiniz yeri seçin. İdeal olarak, sürücü koltuğundan göz hizasına yakın, sürücünün önünde ortalanmalıdırlar. Tutucunun iki arka parçasını birbirine geçirin, LED şeridi tutucuya kaydırın, LED şeridin arkasındaki yapışkanı çıkarın ve yerine bastırın. Kapakları tutucuya kaydırın ve seçtiğiniz yere monte etmek için çift taraflı bant kullanın.

Not: çizim 20 LED için programlanmıştır, bu nedenle farklı bir miktar kullanırsanız, bunu yansıtmak için 5. satırdaki sayıyı değiştirmeyi unutmayın. Tek sayıda LED kullanırsanız, beklendiği gibi çalışmaya devam edecek şekilde ayarlanır.

Adım 5: Arduino'yu Kurmak ve Hepsini Bağlamak

Lehimlenebilir devre tahtasını muhafazaya takmak için iki M3 vida ve somun kullanın, konektörleri yandaki açıklıklardan kaydırın ve kapağı yerine vidalayın.

Muhafazayı LED'lerin ve ultrasonik sensörün yanına takmak için uygun bir nokta seçin ve anahtar deliği montajını kullanarak yerine asabilmeniz için bir vida ekleyin. Sensör için dört telli bir uzatma yapmak zorunda kalmamak için doğrudan ultrasonik sensörün yanına yerleştirdim.

Sensörü ve LED'i takın. Kablo yönetimine yardımcı olmak ve kabloların çok fazla hareket etmesini önlemek için 3d baskılı kablo braketlerini kullanın.

Adım 6: Güneş Panelleri Ekleme

Piller konusunda endişelenmemek için bu projeye güneş enerjisi eklemeye karar verdim ve bu yüzden sürekli duvara takmadım. Güneş enerjisi kurulumu modüler, bu yüzden ondan güç alacak daha fazla garaj projesi yapmayı planlıyorum ve gerektiğinde güneş panellerini veya şarj kontrol cihazını ve pili iyileştirebilirim.

Bu projede kullanılan güneş enerjisi yöneticisi, pili şarj etmek için minimum 6v voltaj ve en az 5W güç gerektirir. Küçük güneş enerjisi projeleriyle ilgili zor olan şey, lityum iyon pillerin şarj olması için en az 1 amper akıma ihtiyaç duymasıdır. Bu durumda, her biri 0,5 A olarak derecelendirilen iki 5v panelim vardı. Güç yöneticisinin en az 6v'ye ihtiyacı olduğundan, panellerin voltajlarını bir araya getirerek seri olarak bağlanması gerekir. Bu düzenlemede akım 0,5A'da kalır ancak kombine panellerin sağladığı güç 5W olduğu için şarj kontrol cihazı voltajı düşürdüğünde aküyü şarj etmek için yeterli akıma sahip olacaktır.

Not: GÜNEŞ PANELI voltajı gün boyunca önemli ölçüde dalgalanır ve nominal voltajdan daha yüksek değerlerde zirve yapar. Bu nedenle direk olarak panele Arduino veya pil bağlamak istemezsiniz.

Panelleri seri olarak lehimlemek için tel kullanın ve güç yöneticisine kolayca bağlayıp bağlantısını kesebilmeniz için 2 pinli bir JST konektörü ekleyin. Panelleri monte etmek için bol güneş alan düz bir yüzey bulun. Benim için onları çift taraflı bant kullanarak kolayca bantlayabileceğim bir yerim vardı. Önce yüzeyi temizledim, sonra panelleri bantladım. Tutuş yeterince güçlü görünüyor, ancak bunun buralardan aldığımız bazı güçlü rüzgarlara dayanmaya yeterli olup olmadığını zaman gösterecek. Kabloyu garaja geri beslerken yerinde tutmak için zip bağları kullandım.

Birçok elektrik jeneratörü, kendilerine voltaj uygulandığında yük olarak da kullanılabilir. Mikrofon olması durumunda, hoparlör olarak kullanılabilir. Bir jeneratör aynı zamanda bir motor olarak da işlev görebilir. Işığın varlığını ölçmek için bir LED kullanılabilir. Bir güneş paneline voltaj uygulanırsa, akım çekecektir ve ışık yayacağına inanıyorum (hangi frekanstan emin değilim). Böyle bir durumda, güneş ışığı olmadığında güneş panelinin pili boşaltmasını önlemek için devrenin bir yerine bir engelleme diyotu takılması gerekir. Güç yöneticisi devresinde bunun yerleşik olduğunu varsaydım, ancak birkaç gün süren yağmurdan sonra pil tamamen boşalmıştı.

Etrafta bulduğum bir diyot kullandım ve şarj kontrol cihazındaki 5V terminaline bağlanacak kablonun ucuna lehimledim. Aynı yere lehimlerseniz, diyotun bantlı ucu şarj kontrol cihazına doğru ve güneş panelinin pozitif terminalinden uzağa bakmalıdır. Bu, akımın panele geri sızmasını engelleyecektir. Yerinde lehimlemek için ısıyla daralan lehim teli konektörü kullandım çünkü sistemi kurduktan sonra benimkini takıyordum.

Adım 7: Güneş Enerjisi Yöneticisi Ekleme

Güç yöneticisi, dişi atlama telleri veya USB kabloları kullanarak bağlanma seçeneklerine sahiptir. Bunların hiçbiri teli çalıştırmak istediğim mesafe için özellikle uygun değil, bunun yerine telleri 5v ve topraklama pinlerinin bağlı olduğu kartın alt tarafına lehimledim.

Çift taraflı bant kullanarak iki adet 5 pimli Wago manivela somununu muhafazaya takın. Bu, bu güç yöneticisinden birden fazla cihaza güç verilmesine izin verecektir. 5V'da 1A'ya kadar akım çıkışı yapabilir, bu nedenle gelecekteki uygulamalarınız bundan daha fazla akım gerektirecekse, diğer güç yöneticilerini kullanarak araştırma yapmalısınız.

Güç yöneticisinin arkasında bir dizi anahtar vardır, böylece güneş panellerinizin yaklaşık voltajını ayarlayabilirsiniz, böylece kullandığınız güneş enerjisi kurulumuna uyacak şekilde değiştirin. Benim durumumda, seri düzenlemedeki paneller 10v olarak derecelendirildiği için 9v olarak ayarladım.

Güç yöneticisi ayırıcılarla birlikte gelir, bu nedenle ikisini çıkarın ve güç yöneticisini M3x8 vidalar kullanarak kasaya vidalamak için bu delikleri kullanın. 5v'a lehimlenen ve topraklanan telleri alttaki delikten geçirin ve Wago manivela somunlarına klipsleyin.

Güç yöneticisi için iyi bir yer bulun ve duvara bir vida ekleyin. Yerine asmak için muhafazadaki anahtar deliğini kullanın. Arduino'dan güç yöneticisine giden kabloyu çalıştırın ve 5v ve topraklama Wago konektörlerini kullanarak yerine klipsleyin. Arkaya takmamaya çok dikkat edin, Arduino kartları bazı korumalarla birlikte gelir, ancak 5v pinini ters bağlarsanız burada kendinizinkini kızartabilirsiniz. Kabloyu duvar boyunca yerinde tutmak için kablo bağlantılarını kullanın.

Aynısını güneş panelinden gelen tel için de yapın. Kabloları güç denetleyicisindeki girişe bağlamadan önce güneş panellerinin bağlantısını kestiğinizden emin olun, böylece yanlışlıkla kısa devre yapmamaları veya karta zarar vermemeleri gerekir.

Bitirdiğinizde, kapağı muhafazaya takın, pil anahtarını açın ve güneş panellerini yeniden bağlayın.

Adım 8: Test Edin

LED Şerit Hız Yarışmasında Birincilik Ödülü