Lazer Park Asistanı: 12 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Ne yazık ki garaj atölyemi arabalarımızla paylaşmak zorundayım! Bu genellikle işe yarar, ancak iki arabamızdan biri duraklarına çok uzağa park edilmişse, matkabımın, freze makinemin, masa testeremin vb. etrafında zar zor hareket edebiliyorum. Tersine, bir araba yeterince uzağa park edilmemişse, garaj kapısı kapanmıyor veya daha da kötüsü, kapanırken bir aracın arkasına çarpıyor!

Muhtemelen kabul edeceğiniz gibi, "park etme hassasiyeti" sürücülere göre değişir ve çoğu zaman sadece çalışma tezgahıma ulaşmak için bir çamurluğun etrafından kaçarken hüsrana uğradım. Tavan kirişine bağlı bir ipten sarkan bir tenis topu gibi 'mekanik çözümler' denedim, ancak boş bir araba kabininde dolaşırken veya çalışırken yoluma çıktıklarını gördüm.

Bu ikilemi çözmek için, arabaları her seferinde bir inç kadar mükemmel bir şekilde konumlandırmaya yardımcı olan bu yüksek teknolojili (potansiyel olarak aşırı öldürücü!) bir çözüm buldum. Benzer bir sorunla karşılaşırsanız, size Lazer Park Asistanını öneriyorum. Bu MİKRO BİLGİSAYAR-GEEK çözümü iyi çalışıyor, ancak bir hafta sonunda oluşturulacak ve kurulacak kadar basit.

Lazerler Kurtarmaya

Kısa süre önce çöp kutumda yapacak bir şeyler arayan bazı lazer modülleri kalmıştı. Bu yüzden, devam eden garaj park etme sorunlarımı göz önünde bulundurarak (hiçbir amaç için değil), lazerleri garajımın tavan kirişlerine aşağıdaki arabalara yönelik olarak monte etmek için bir plan hazırladım. Sonuç, aracın tam olarak durdurulması gereken yerde, aracın gösterge panosuna yansıtılan bir lazer noktasıdır. Sürücü Talimatları basittir. Sadece arabayı garaja sürün ve gösterge panelinde KIRMIZI NOKTA'yı ilk gördüğünüzde durun!

Adım 1: Lazer Güvenliği

Daha ileri gitmeden önce, lazer güvenliği hakkında birkaç söz söylemek istiyorum. Bu projede kullanılan nispeten düşük güçlü 5 mw KIRMIZI lazerler bile son derece parlak, sıkı bir şekilde odaklanmış, yüksek enerjili ışık huzmeleri üretebilmektedir. Böyle bir ışık görüşünüzü bozabilir! HİÇBİR ZAMAN LAZER IŞININA DOĞRUDAN BAKMAYIN.

Adım 2: Lazer Modül Seçimi

İki araba kurulumum için, her araba bölmesinin üzerine bir çift küçük 5 mw (miliwatt) odaklanabilir kırmızı lazer modülü kurdum. Şekil 2'de gösterildiği gibi, bunlar herhangi bir 3 ila 6 VDC güç kaynağından güç alabilen küçük, bağımsız modüllerdir. Bu modüller, eBay'den 4-10$ arasında satın alınabilir. aralığı, montajı kolaydır ve gün ışığı koşullarında bile görülmesi kolay kırmızı bir nokta sağlamak için aracınızın ön paneline odaklanabilir. Aslında kurulum sırasında odağı biraz yumuşatmanızı tavsiye ederim çünkü bu hem gösterge panelinde görülen lazer noktasının boyutunu büyütecek hem de yoğunluğunu biraz azaltacaktır.

Lazer Alternatifleri

"Daha ucuz lazerler yok mu?" diye sorabilirsiniz. Cevap EVET, çok ucuz pille çalışan lazer işaretçiler bir veya iki dolar karşılığında bulunabilir. Aslında bazılarını başka projeler için satın aldım, ancak çıktı parlaklığında eksik olduklarını gördüm. Sizin için yeterince parlak olabileceğinden onları denemekten çekinmeyin, ancak kurulumum için daha parlak buldum, odaklanabilir modüller daha iyi bir oyundu.

Fakat bekle! Bazı lazerler bir HAT veya ÇAPRAZ desen verir. Bunlar daha da iyi olmaz mıydı? Bir ÇİZGİ veya ÇAPRAZ deseni oluşturmak için, normal lazer nokta kaynağı çıkışını istenen desene dönüştürmek için lazer modülünün içine ikincil bir lens yerleştirilir. HAT veya ÇAPRAZ modelini oluştururken, yüksek yoğunluklu lazer çıktısı, isterseniz çizgi (veya çapraz) görüntüyü oluşturmak için “seyrelterek” dağıtılır. Bu lenslerle yaptığım garaj denemelerimde, ortaya çıkan lazer çizgilerini, özellikle gündüzleri garaj pencerelerinden içeri giren güneş ışığıyla birlikte, otomatik gösterge panelinde görülemeyecek kadar loş buldum.

Adım 3: Lazer Denetleyici Gen 1

Lazer çalışma ömrünü en üst düzeye çıkarmak için, gerektiğinde lazeri AÇMAK ve ardından gerekmediğinde KAPATMAK için bazı devrelere ihtiyaç vardır. Elektrikli kapı açıcımız, çoğu durumda olduğu gibi, kapı açıcı her döndüğünde otomatik olarak bir ampulü yakar. Bu ampul yaklaşık 5 dakika açık kalır ve ardından kapanır. İlk uygulamamda, açıcı ampulün hemen üzerine bir ışık sensörü yerleştirdim ve bunu, Park Asistanı Lazerlerini etkinleştiren bir güç transistörünü sürmek için kullandım. Bu işler yoluna girerken, park etmek için yanaşmadan bir süre önce garaj kapısı zaten açık olsaydı, Lazerlerin etkinleşmeyeceğini çok geçmeden fark ettim. Yani, Açıcı Ampul zamanlayıcısının süresi dolduğundan, açıcı ampulü açmak için garaj kapısı açıcısını çevirmek ve sırayla park yardımı lazerlerini çalıştırmak için bir ihtiyaç vardı.

Bu sınırlamanın üstesinden gelmek için, bir araba garaja HER ZAMAN girdiğinde park asistanı lazerlerini tetiklemek için daha eksiksiz bir çözüm olan Gen-2'yi buldum

Adım 4: 2. Nesil Lazer Denetleyici - Açıcı Güvenlik Sensörünü Kullanma

"Kilitli Kapı Sensörü", tüm garaj kapısı açıcılarında gerekli bir güvenlik özelliğidir. Bu genellikle, garaj kapısı açıklığı boyunca zemin seviyesinden yaklaşık 6 inç yüksekte bir kızılötesi ışık huzmesi çekilerek gerçekleştirilir. Şekil 3'te gösterildiği gibi, bu ışık demeti Verici 'A'dan kaynaklanır ve Sensör 'B' tarafından algılanır. Kapı kapanırken herhangi bir şey bu ışık huzmesini engellerse, KAPI ENGELLİ DURUMU algılanır ve kapıyı tam yükseltilmiş konumuna döndürmek için kapı kapama hareketi açıcı tarafından tersine çevrilir.

Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, 'Kilitli Kapı' güvenlik sensörü IR-Işık Yayıcı 'A' ve IR-Işık Dedektörü 'B'den oluşur.

Tipik olarak, kapı açıcıya bağlanan bloke kapı sensörlerini, Şekil 3'te görülen KIRMIZI Çizgiler gibi 2 iletkenli bir kablo kullanarak bulacaksınız. Bu basit kablo çifti Verici, Dedektör ve Açıcıyı birbirine bağlar. Bu ara bağlantı şemasının 1) sensörleri çalıştırmak için açıcıdan GÜÇ sağladığı ve 2) sensörlerden açıcıya geri bir iletişim yolu sağladığı ortaya çıktı.

Adım 5: Kapı Güvenlik Sensörü Nasıl Çalışır?

Engellenen kapı sensörü her zaman etkin olduğundan, bir araç park etmek için garaja girdiğinde meydana gelen anlık "kapalı kapı olayını" algılamak için sensörü kullanabileceğimi buldum. Bunun işe yaraması için, Engellenen Kapı Sensörü kablolarında mevcut olan güç ve sinyalleme biçimini anlamak yeterliydi.

Yukarıdaki şekil, GENIE marka Kapı Açma Sistemi için Bloke Kapı sinyal dalga biçimini göstermektedir.

"GENIE" marka bir açıcım var ve açıcı ile sensörler arasında uzanan tel çiftinin üzerine bir osiloskop yerleştirerek, kapı sensörü ENGELLENMEDİĞİNDE 12 Volt'luk bir darbeli Tepe-Tepe dalga biçiminin mevcut olduğunu buldum. Görüldüğü gibi, sensör bloke edildiğinde sensör kabloları üzerindeki voltaj sabit bir +12VDC olur.

Bu projeyi küçük bir Arduino NANO mikrodenetleyicisinin içindeki yazılımla uygulamayı seçtim. NANO lazer kontrolörünün tam şeması bir sonraki adımda bulunur. NANO'yu ve bu proje için gerekli kalan birkaç bileşeni tutmak için küçük bir parça mükemmel pano stili prototip devre kartı malzemesi kullandım. Küçük bir terminal şeridi veya seçtiğiniz diğer konektörler, kapı açıcınıza ve lazer modüllerine ara bağlantı için kullanılabilir.

Şemaya geçerseniz, gelen +12V PP kapı sensörü sinyalinin bir giriş pinine iletilmeden önce birkaç diyottan (sadece polariteyi sağlamak için) ve ardından bir NPN transistörden (Q1) geçtiği görülür. NANO. Yukarıdaki dalga biçimlerinde gösterildiği gibi, bu transistör iki şey yapar. 1) 12 V Peak to Peak sinyalini NANO ile uyumlu 5 voltluk bir sinyale dönüştürür ve 2) mantık seviyelerini TERSİNE ÇIKARIR.

DİKKAT: Yukarıda açıklanan kablolama ve sinyalizasyon şeması GENIE marka kapı açıcılar için geçerlidir. Çoğu iki kablolu sensör şemasının benzer bir sinyalleme tekniği kullanarak çalıştığına inansam da, sinyal ayrıntılarını anlamak ve projeyi gerektiği gibi ayarlamak için garaj kapısı açma sisteminizdeki sensör kablolarına bir kapsam koymanız gerekebilir

Adım 6: Donanım

Bu projeyi küçük bir Arduino NANO mikrodenetleyici kullanarak yazılımda uygulamayı seçtim. NANO lazer kontrolörünün tam şeması bir sonraki adımda bulunur. NANO'yu ve bu proje için gerekli kalan birkaç bileşeni tutmak için küçük bir parça mükemmel pano stili prototip devre kartı malzemesi kullandım. Küçük bir terminal şeridi veya seçtiğiniz diğer konektörler, kapı açıcınıza ve lazer modüllerine ara bağlantı için kullanılabilir.

Şematikte görebileceğiniz gibi, gelen +12V PP kapı sensörü sinyali (önceki adım!), bir girişe iletilmeden önce birkaç diyottan (sadece doğru polariteyi elde etmek için) ve ardından bir NPN transistörden (Q1) geçer. NANO'ya sabitleyin. Şekil 4 dalga formlarında gösterildiği gibi, bu transistör iki şey yapar. 1) 12 V Peak to Peak sinyalini NANO ile uyumlu 5 voltluk bir sinyale dönüştürür ve 2) mantık seviyelerini TERSİNE ÇIKARIR.

Bir NANO çıkış pimi, lazerlere güç sağlamak için bir güç MOSFET transistörünü (Q3) çalıştırır. Kalan bileşenler, LED göstergeler ve bir "test modu" anahtar girişi sağlar.

Adım 7: Lazer Park Görevlisini Oluşturma

Bu proje için parça listesi yukarıda bulunmaktadır. NANO'yu, transistörleri ve diğer parçaları monte etmek için küçük bir parça mükemmel pano kullandım. Mükemmel kart üzerindeki tüm ara bağlantıları tamamlamak için noktadan noktaya kablolama kullanıldı. Daha sonra tamamlanmış mükemmel pano montajını yerleştirmek için küçük bir plastik yardımcı kutu buldum. LED'lerin ve TEST ANAHTARI'nın erişilebilir olması için kutuya gerekli delikleri açtım. DC güç kablosunu duvar siğil güç kaynağından kasanın içinden geçirdim ve doğrudan mükemmel karta sabitledim. Lazerlere güç bağlantılarını yapmak için bazı "RCA" tarzı fono jakları kullandım ve SİYAH (- LAZER VDC) lazer telini KALKAN'a basitçe birleştirerek lazerleri bu RCA jaklarına bağlamak için bazı eski ses kablolarını hackledim ve KIRMIZI (+ LAZER VDC) lazer teli merkez iletkene. Ardından, yalıtım ve mekanik güçlendirme sağlamak için her bir ek yerini birkaç kat daralan makaronla kapladım.

Lazer Kontrol kutusunu garaj kapısı açıcısının yanındaki kirişlere monte etmek için birkaç ahşap vida kullandım.

Yazılıma gelince, kaynak kodunu indirmeniz ve Arduio IDE'nizi kullanarak düzenlemeniz/derlemeniz/yüklemeniz gerekecektir.

Adım 8: Güç Kaynağı Seçenekleri

Bu proje için regüle edilmiş 5VDC sağlayabilen küçük bir fişli güç kaynağı gereklidir. Her lazer 5 VDC'de yaklaşık 40 ma'ya ihtiyaç duyduğundan, iki lazerli bir kurulum en az 100 ma kapasiteli bir kaynağa ihtiyaç duyar. Önemsiz kutumda iyi çalışan uygun bir düzenlenmiş, 5VDC duvar siğil güç kaynağı buldum. Düzenlenmiş bir 5 VDC cep telefonu şarj cihazı da uygulanabilir bir seçenektir. Bunlar tamamen topraktan yalıtılmıştır, bir cep telefonuna veya tablete bağlanmak için bir USB yuvasına sahiptir ve genellikle sadece birkaç dolara satılır. Bir USB kablosunun bir ucunu kesip uygun 5 VDC ve TOPRAK kablolarını lazer kontrol güç giriş terminallerine bağlayabilirsiniz.

GÜÇ KAYNAĞI VE LAZER MODÜLÜ UYARILARI:

1. Kullandığınız herhangi bir sarf malzemesinin çıktısını ölçmeye ve kontrol etmeye özen gösterin. Birçok duvar siğil kaynağı DÜZENLENMEMİŞTİR ve hafif yüklendiğinde çok yüksek voltaj çıkışlarına sahip olabilir. Aşırı voltaj, lazerleri aşırı çalıştırabilir ve lazer çalışma ömrünü kısaltarak güvenli olmayan lazer ışık seviyeleri oluşturabilir.

2. Lazerlere güç sağlamak için NANO'dan +5VDC çekilmesini tavsiye etmiyorum çünkü bu, NANO'nun güç çıkış akımı kapasitesini aşabilir ve bu da NANO CPU kartına zarar verebilir veya aşırı ısınabilir.

3. Garaj Kapısı Açıcınızla herhangi bir topraklama çekişmesini önlemek için, bu proje için kullandığınız 5VDC güç kaynağının toprağa göre YÜZER olduğundan emin olun.

Her lazer modülünün metal kasasının POZİTİF (KIRMIZI) lazer güç kaynağı kablosuna elektriksel olarak bağlı olduğuna dikkat edin. Bu nedenle, gösterildiği gibi tüm devre, topraklama ile ilgili olarak tamamen izole edilmiş (diğer bir deyişle "yüzer") olacak şekilde inşa edilmelidir

Adım 9: Lazerleri Monte Etme

Her lazeri daha sonra garaj kirişine vidaladığım bir tahta bloğa sabitlemek için ½ inç kablo kelepçeleri kullandım. Lazer modülünün 12 mm çapını büyütmek için her lazerin etrafında birkaç kat elektrik bandı gerekliydi, böylece kablo lambası tarafından sıkıca yerinde tutulacaktı. Kablo kelepçesinin tek vidası, lazerin hizalama için gerektiği gibi dönmesini sağlar. Belirtildiği gibi, ahşap bloğun kendisi, ahşap bloğun kendisinin gerektiği gibi döndürülebilmesi için tek bir vidayla kirişe sabitlenir.

"TEST MODU" anahtarını ve iki "optik hizalama ayarını" kullanarak, lazer noktasını tam olarak araç gösterge panelinin doğru noktasına yerleştirmek için kurulum yapmak kolaydır.

Adım 10: Nasıl Çalışır?

Lazer denetleyicinin çalışma mantığı oldukça basittir. Engellenen kapı sensörü sinyal hattı darbeden sabit bir seviyeye geçer geçmez, bir Bloke Kapı olayımız olduğunu biliyoruz. Engellenen kapının garaja giren bir araçtan kaynaklandığını ve kapı sensör ışını anlık olarak kesintiye uğrattığını varsayarsak, park yardım lazerlerini hemen açabiliriz. Yaklaşık 30 Saniye sonra lazerleri kapatabiliriz.

Bu mantığı uygulayan “run-mode” yazılım kodu Şekil 5'te görülmektedir. NANO basitçe Kapı Sensörü giriş pinini izler ve bu sinyal mantık 0'da ½ saniyeden fazla kaldığında, bloke edilmiş bir sensörümüz olduğu sonucuna varır. olay ve Park Yardımı Lazerlerini AÇAR. Darbe sinyali geri döndüğünde (araç tamamen garajda, Kapı Sensörü artık bloke değil), 30 saniyelik bir “Lazer KAPATMA zamanlayıcısını” başlatıyoruz. Bu zamanlayıcı sona erdiğinde sıra tamamlanır ve lazerler KAPALI konuma getirilir.

Tam kod seti, birkaç LED göstergesini ve bir geçiş anahtarını da işlemesi gerektiğinden biraz daha karmaşıktır. Geçiş anahtarı, normal “ÇALIŞMA MODU” ve “TEST MODU” arasında seçim yapar. TEST MODU'nda, garaj kapısı sensörü yok sayılır ve lazerler yeni açılır. Bu, kurulum ve kurulum sırasında kullanılır, böylece lazerler otomobilin ön camı/gösterge panosu üzerinde doğru noktaya yönlendirilebilir. Üç LED, GÜÇ AÇIK, LAZER AÇIK ve DURUM'u gösterir. DURUM LED'i, engellenen bir kapı algılandığında sürekli yanacaktır. Bu LED, kapı artık bloke olmadığında ve Lazer KAPALI zamanlayıcı geri sayarken saniyede bir kez yanıp sönecektir. DURUM ışığı, geçiş anahtarı TEST MODU konumuna ayarlandığında hızlı bir şekilde yanıp sönecektir.

11. Adım: Özet

Lazer Park Asistanı projesi işi benim için yapıyor ve “kullanıcı topluluğum” (eşim) tarafından şaşırtıcı bir şekilde kabul gördü. Artık yüksek hassasiyette park etme rutin olarak gerçekleştiriliyor. Lazer noktasının tüm aydınlatma koşullarında kolayca görülebildiğini, ancak sürücünün nokta tarafından fazla dikkati dağılmadığını ve park ederken çevreye dikkat ettiğini görüyorum.

Benzer bir park etme sorunuyla karşı karşıyaysanız ve NERD-YOĞUN yaklaşımı arıyorsanız, bu sizin için de işe yarayan çözüm olabilir!

Mutlu park etme!

Adım 12: Referanslar, Şematik, Arduino Kaynak Kod Dosyaları

Kaynak kodu ve tam şemanın PDF dosyası için ekteki dosyalara bakın.

DİĞER REFERANSLAR

Lazer Modüllerinin Kaynakları:

eBay'de şunu arayın: 5mW Nokta Lazer Odak

Minyatür Geçiş Anahtarının Kaynakları:

Miniture geçiş anahtarı için eBay'de arama yapın

IRFD9120 MOSFET için kaynaklar:

eBay'de arama yapın: IRFD9120

+5VDC Güç Kaynağı için Kaynaklar

eBay'de şunu arayın: 5VDC Cep Telefonu Charfer

P-kanalı MOSFET cihazı için Veri Sayfası

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