Sensor Parkir LED Bertenaga Suria: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Oleh Lebih Daripada Saluran youtube SumMy Ikuti Lagi oleh pengarang:

Tentang: Saya seorang guru yang kadang-kadang membuat video. Lebih Banyak Mengenai Lebih Daripada Jumlah »

Garaj kami tidak mempunyai banyak kedalaman, dan mempunyai kabinet pada akhirnya semakin jauh kedalamannya. Kereta isteri saya cukup pendek untuk dimuatkan, tetapi berdekatan. Saya membuat sensor ini untuk mempermudah proses meletak kenderaan, dan untuk memastikan kereta penuh di garaj sebelum pergi terlalu jauh dan memukul kabinet.

Setelah ia dirancang, saya memutuskan untuk menghidupkannya dengan panel solar kerana saya mempunyai tempat yang baik untuk meletakkannya, dan rancangan saya adalah untuk mengembangkan sistem ini untuk memberi lebih banyak barang di garaj pada masa akan datang.

Tonton video ini untuk gambaran keseluruhan ringkas:

Bekalan

Lampiran bercetak 3D dan penyebar LED

Klip wayar bercetak 3D

Arduino Nano, Breadboard dan Jumper Wires

Pengurus Tenaga Suria

Panel solar

Papan roti yang boleh dipateri, penyambung 2 wayar, penyambung 3 wayar, penyambung 4 wayar

Jalur LED (60 / m) WS2812

14500 bateri Ion Lithium

Pemutar Skru Elektrik

Sensor Ultrasonik

Pita Sisi Dua, Pita Elektrik Cecair

Wire Stripper, Soldering Iron

Pencetak 3d

Pistol udara panas

Skru M3x8mm, mur M3

* semua pautan adalah pautan afiliasi

Langkah 1: Membina Litar + Kod

Muat turun dan pasangkan lakaran arduino. Terdapat di sini: Lakaran Sensor Tempat Letak Kereta

Litar ini terdiri daripada sensor ultrasonik, arduino nano, dan jalur LED WS2812B 5V. Pada mulanya saya bimbang menggunakan sensor ultrasonik kerana permukaan kereta tidak rata, tetapi setelah ujian awal, nampaknya tidak menjadi masalah.

Sambungkan yang berikut ke pin arduino yang ditentukan (atau ubahnya dalam kod pada baris 5-7):

Jalur LED -> pin 8

Ultrasonik Sensor Trig -> pin 12

Gema Sensor Ultrasonik -> pin 11

Untuk menyesuaikan kod agar sesuai dengan aplikasi anda, anda boleh mengubah baris kod berikut:

9: Ini adalah bilangan cm, di mana lampu menyala

10: ini adalah ambang untuk memberitahu anda bahawa anda sudah dekat

11: ini adalah bilangan cm yang membolehkan anda mengetahui bahawa anda berada dalam jarak yang selamat

12: pada jarak ini, lampu mulai berubah menjadi ungu, memberitahu anda untuk berhenti

13: pada jarak ini, lampu mulai berkelip, memberitahu anda bahawa anda terlalu dekat

Beberapa nombor lain untuk disesuaikan:

15: Ini adalah jumlah dalam beberapa saat untuk menunggu setelah kereta berhenti bergerak sebelum lampu menyala dan Arduino memasuki mod kuasa rendah.

17: Nombor ini menunjukkan jumlah turun naik jarak yang dibenarkan sebelum sensor mendaftarkan pergerakan dan menghidupkan kembali.

Saya menggunakan perpustakaan "Daya Rendah" untuk meletakkan Arduino dalam keadaan tidur ketika tidak digunakan. Panduan Sparkfun ini memberikan gambaran keseluruhan cara kerjanya, dan anda boleh memuat turunnya di sini: Perpustakaan Daya Rendah. Apa yang saya dapati adalah bahawa perpustakaan mengganggu monitor bersiri, jadi anda tidak akan dapat menggunakannya sementara juga termasuk dan menggunakan perpustakaan Daya Rendah.

Langkah 2: Memateri Litar

Pindahkan komponen litar ke papan prototaip dan pateri di tempatnya. Pateri penyambung JST 4 pin untuk sensor ultrasonik, dan penyambung JST 3 pin untuk jalur LED. Saya menambah penyambung JST 2 wayar ke 5V dan ground untuk menghidupkan komponen dan arduino secara luaran.

Langkah 3: Memasang Ultrasonik Sensor

Putuskan sekeping 4 pin dari jalur kepala wanita, bengkokkan pin dan pateri ke penyambung 4 pin, supaya anda dapat meluncurkannya ke sensor ultrasonik. Cat dengan pita elektrik cecair.

Tandakan lokasi untuk sensor dan jalur LED di kabinet tempat pengesan akan dipasang. Pita pemasangan sensor ultrasonik bercetak 3d ke lokasi yang dipilih dengan pita dua sisi. Lubang lubang ke dinding untuk memasukkan wayar.

Langkah 4: Memasang Jalur LED

Potong jalur LED dengan panjang yang sesuai untuk anda. (Tambang panjangnya 20 LED, dan jaraknya 60 LED / m). Pateri penyambung 3 pin ke bahagian input, dan cat dengan pita elektrik cecair.

Sekiranya anda meletakkan LED seperti di dinding, piksel mempunyai sudut pandangan yang terhad, dan banyak cahaya akan sia-sia. Anda dapat melihat perbezaan gambar di atas. Penutup yang saya reka untuk menyebarkan cahaya mempunyai ketebalan sekitar 0,5 mm, yang nampaknya memberikan keseimbangan optimum antara kecerahan dan jumlah penyebaran.

Pilih tempat yang anda mahu letakkan LED. Sebaiknya, mereka harus berpusat di depan pemandu, dekat dengan paras mata dari tempat duduk pemandu. Masukkan kedua-dua bahagian belakang pemegang bersama-sama, masukkan jalur LED ke dalam pemegang, lepaskan pelekat dari belakang jalur LED, dan tekan ke tempatnya. Geser penutup ke pemegang dan gunakan pita dua sisi untuk memasang ke lokasi yang telah anda pilih.

Catatan: lakaran diprogramkan untuk 20 LED, jadi jika anda menggunakan jumlah yang berbeza, ingatlah untuk menukar nombor pada baris 5 untuk mencerminkannya. Sekiranya anda menggunakan sebilangan besar LED, ia akan disiapkan supaya ia tetap berfungsi seperti yang diharapkan.

Langkah 5: Memasang Arduino dan Menghubungkannya Semuanya

Gunakan dua skru dan mur M3 untuk memasang papan roti yang boleh dipateri ke kandang, geser penyambung melalui bukaan di sisi, dan pasangkan penutupnya ke tempatnya.

Pilih tempat yang sesuai untuk memasang penutup berhampiran LED dan sensor ultrasonik, dan tambahkan skru sehingga anda boleh menggantungnya di tempat menggunakan lubang kunci. Saya meletakkan tepat di sebelah sensor ultrasonik supaya saya tidak perlu membuat sambungan empat wayar untuk sensor.

Pasang sensor dan LED. Gunakan pendakap wayar bercetak 3d untuk membantu pengurusan wayar, dan untuk mengelakkan wayar tidak dapat bergerak terlalu banyak.

Langkah 6: Menambah Panel Suria

Saya memutuskan untuk menambahkan tenaga suria ke projek ini supaya saya tidak perlu bimbang tentang bateri, dan oleh itu saya tidak selalu memasangkannya ke dinding. Pemasangan solar adalah modular, jadi saya berencana untuk melakukan lebih banyak projek garaj yang akan menarik tenaga daripadanya, dan saya dapat memperbaiki panel solar atau pengawal cas dan bateri jika diperlukan.

Pengurus tenaga suria yang digunakan dalam projek ini memerlukan voltan minimum 6v, dan kuasa sekurang-kurangnya 5W untuk mengecas bateri. Perkara yang rumit mengenai projek solar kecil, ialah bateri ion lithium memerlukan sekurang-kurangnya 1 amp arus untuk mengecas. Dalam kes ini, saya mempunyai dua panel 5v yang masing-masing diberi nilai 0,5 A. Kerana pengurus kuasa memerlukan sekurang-kurangnya 6v, panel harus disambungkan secara bersiri, menambahkan voltan mereka bersama-sama. Dalam susunan ini, arus tetap pada 0,5A, tetapi kerana kuasa yang diberikan oleh panel gabungan adalah 5W, apabila pengawal cas menurunkan voltan, arus akan mencukupi untuk mengecas bateri.

Nota: voltan panel suria berubah dengan ketara sepanjang hari, dan akan memuncak pada nilai yang lebih tinggi daripada voltan undian. Atas sebab ini anda tidak mahu menyambungkan Arduino atau bateri terus ke panel.

Gunakan wayar untuk menyolder panel secara bersiri, dan tambahkan penyambung JST 2 pin sehingga anda dapat menyambung dan memutuskannya dengan mudah dari pengurus kuasa. Cari permukaan rata yang mendapat banyak cahaya matahari untuk memasang panel. Bagi saya, saya mempunyai tempat di mana saya dapat merekamnya dengan mudah menggunakan pita dua sisi. Saya membersihkan permukaan terlebih dahulu, kemudian mengetuk panel ke bawah. Pegangan nampaknya cukup kuat, tetapi masa akan memberitahu apakah ini cukup untuk menahan beberapa angin kencang yang kita peroleh di sini. Saya menggunakan tali zip untuk memastikan wayar tetap terpasang semasa masuk ke garaj.

Banyak penjana elektrik juga boleh digunakan sebagai beban ketika voltan dikenakan pada mereka. Sekiranya mikrofon, ia boleh digunakan sebagai pembesar suara. Penjana juga boleh berfungsi sebagai motor. LED boleh digunakan untuk mengukur kehadiran cahaya. Sekiranya voltan digunakan pada panel solar, ia akan menarik arus, dan saya percaya ia akan memancarkan cahaya (tidak pasti frekuensi apa). Dalam kes seperti ini, diod penyekat perlu dipasang di suatu tempat di litar untuk mengelakkan panel suria menghabiskan bateri apabila tidak ada cahaya matahari. Saya menganggap rangkaian pengurus kuasa telah memasangkannya ke dalamnya, tetapi setelah hujan beberapa hari, bateri telah habis sepenuhnya.

Saya menggunakan diod yang saya temui berbaring, dan menyoldernya ke hujung wayar yang akan menyambung ke terminal 5V pada pengawal cas. Sekiranya anda menyolder ke tempat yang sama, hujung diod dengan pita harus menunjuk ke arah pengawal cas, dan jauh dari terminal positif panel solar. Ini akan menyekat arus tidak bocor kembali ke panel. Saya menggunakan penyambung wayar pateri penyusut panas untuk menyoldernya di tempat, kerana saya memasang palam selepas sistem dipasang.

Langkah 7: Menambah Solar Power Manager

Pengurus kuasa mempunyai pilihan untuk menyambung menggunakan kabel pelompat wanita, atau kabel USB. Kedua-duanya tidak sesuai untuk jarak yang saya mahu jalankan wayar, jadi sebaliknya, saya menyisipkan wayar ke bahagian bawah papan di mana pin 5v dan ground disambungkan.

Pasang dua kacang tuas Wago 5 pin ke kandang menggunakan pita dua sisi. Ini akan membolehkan menghidupkan banyak peranti dari pengurus kuasa ini. Ia mampu menghasilkan arus hingga 1A pada 5V, jadi jika aplikasi masa depan anda memerlukan arus lebih dari itu, anda harus meneroka menggunakan pengurus kuasa lain.

Di bahagian belakang pengurus kuasa, terdapat serangkaian suis, sehingga anda dapat mengatur voltan anggaran panel suria anda, jadi alihkannya agar sesuai dengan susunan suria yang anda gunakan. Dalam kes saya, saya menetapkannya menjadi 9v, kerana panel dalam susunan siri dinilai sebagai 10v.

Pengurus kuasa dilengkapi dengan kebuntuan, jadi keluarkan dua daripadanya, dan gunakan lubang tersebut untuk mengacaukan pengurus kuasa ke kandang menggunakan skru M3x8. Masukkan wayar yang disolder hingga 5v dan arahkan melalui lubang di bahagian bawah, dan pasangkannya ke dalam kacang tuas Wago.

Cari tempat yang baik untuk pengurus kuasa, dan tambahkan skru ke dinding. Gunakan lubang kunci di kandang untuk menggantungnya di tempatnya. Jalankan wayar dari Arduino ke pengurus kuasa, dan klip ke tempatnya menggunakan penyambung Wago 5v dan tanah. Berhati-hati untuk tidak memasangkannya ke belakang, papan Arduino dilengkapi dengan beberapa perlindungan, tetapi anda berpotensi menggorengnya di sini jika anda memasang pin 5v secara terbalik. Gunakan dawai untuk memasang wayar di sepanjang dinding.

Lakukan perkara yang sama dengan wayar yang berasal dari panel solar. Pastikan anda memutuskan sambungan panel suria sebelum anda memasang wayar pada input pada pengawal kuasa, supaya anda tidak memotongnya secara tidak sengaja atau merosakkan papan.

Setelah selesai, pasangkan penutup ke penutup, hidupkan suis bateri, dan sambungkan semula panel solar.

Langkah 8: Mengujinya

Hadiah Pertama dalam Cabaran Kelajuan Jalur LED