Parkirni senzor LED na sončno energijo: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Več kot SumMy youtube kanal Sledite še avtorju:

O: Sem učitelj, ki včasih snema videoposnetke. Več o več kot vsota »

Naša garaža nima veliko globine in ima omare na koncu, ki globino še dodatno zmanjšajo. Avto moje žene je dovolj kratek, da se prilega, a je blizu. Ta senzor sem naredil za poenostavitev postopka parkiranja in za zagotovitev, da se je avto napolnil v garaži, preden sem šel predaleč in udaril v omare.

Ko je bil zasnovan, sem se odločil, da ga napajam s sončnimi celicami, ker sem jih imel dobro namestiti, in moj načrt je, da ta sistem razširim, da bo v prihodnosti poganjal več stvari v garaži.

Za kratek pregled si oglejte ta video:

Zaloge

3D tiskana ohišja in LED difuzor

3D tiskane sponke

Arduino Nano, Breadboard in Jumper žice

Upravitelj sončne energije

Sončni kolektorji

Spajljiva plošča, 2 -žilni priključek, 3 -žilni konektor, 4 -žilni konektor

LED trak (60/m) WS2812

14500 litij -ionskih baterij

Električni izvijač

Ultrazvočni senzor

Dvostranski trak, tekoči električni trak

Odstranjevalec žice, spajkalnik

3d tiskalnik

Pištola z vročim zrakom

Vijaki M3x8 mm, matica M3

*vse povezave so partnerske povezave

1. korak: Ustvarjanje vezja + koda

Prenesite in namestite arduino skico. Najdeno tukaj: Skica parkirnega senzorja

Vezje je sestavljeno iz ultrazvočnega senzorja, arduino nano in 5V naslovljivega LED traku WS2812B. Sprva sem bil zaskrbljen zaradi uporabe ultrazvočnega senzorja, ker površina avtomobila ni ravna, vendar se po začetnem testiranju ni zdelo, da je to problem.

Na navedene zatiče arduino povežite naslednje (ali pa jih spremenite v kodi v vrsticah 5-7):

LED trak -> pin 8

Sprožilec ultrazvočnega senzorja -> pin 12

Odmev ultrazvočnega senzorja -> pin 11

Če želite kodo prilagoditi vaši prijavi, lahko spremenite naslednje vrstice kode:

9: To je število cm, pri katerem se prižgejo luči

10: to je prag, s katerim lahko ugotovite, da ste blizu

11: to je število cm, ki vam pove, da ste na varni razdalji

12: na tej razdalji luči začnejo vijolično, kar vam daje vedeti, da se ustavite

13: na tej razdalji lučke začnejo utripati in vam dati vedeti, da ste preblizu

Nekaj drugih številk za prilagoditev:

15: To je število sekund, ki čakajo, da se avtomobil ustavi, preden se prižgejo luči in Arduino preklopi v način nizke porabe energije.

17: Ta številka predstavlja količino nihanja razdalje, ki je dovoljena, preden senzor registrira gibanje in se ponovno vklopi.

Knjižnico "Low Power" sem uporabil za preklop Arduina v stanje spanja, ko ni bil v uporabi. Ta priročnik Sparkfun ponuja pregled njegovega delovanja in ga lahko prenesete tukaj: Knjižnica z nizko porabo energije. Ugotovil sem, da je knjižnica motila serijski monitor, zato je ne boste mogli uporabljati, hkrati pa vključiti in uporabljati knjižnico z nizko porabo energije.

2. korak: Spajkanje vezja

Prenesite komponente vezja na prototipno ploščo in jih spajkajte. Spajkajte 4 -polni konektor JST za ultrazvočni senzor in 3 -polni konektor JST za LED trak. Na 5V in ozemljitev sem dodal 2 -žilni konektor JST, da sem napajal komponente in arduino od zunaj.

3. korak: Namestitev ultrazvočnega senzorja

Odlomite 4 -polni kos ženskega glavnega traku, upognite zatiče in spajkajte na 4 -polni konektor, tako da ga lahko potisnete na ultrazvočni senzor. Barvajte s tekočim električnim trakom.

Označite mesta za senzor in LED trak na omari, kamor boste namestili detektor. Nosilec ultrazvočnega senzorja za 3D tiskanje na izbrano mesto prilepite z dvostranskim trakom. V steno izvrtajte luknje, da boste lahko prevozili žico.

4. korak: Namestitev LED traku

Odrežite LED trak na dolžino, ki vam ustreza. (Moj je bil dolg 20 LED in je bil razmaknjen pri 60 LED/m). Spajite 3 -polni konektor na vhodno stran in prebarvajte s tekočim električnim trakom.

Če LED diode postavite takšne, kot so na steno, imajo slikovne pike omejen vidni kot, zato se veliko svetlobe izgubi. Razliko lahko vidite na zgornji sliki. Pokrov, ki sem ga oblikoval za razprševanje svetlobe, je debel približno 0,5 mm, kar je zdelo optimalno ravnovesje med svetlostjo in količino razpršenosti.

Izberite mesto, kamor želite postaviti LED. V idealnem primeru bi morali biti centrirani pred voznikom, blizu višine oči od voznikovega sedeža. Dva zadnja dela držala skupaj zložite, LED trak potisnite v držalo, odstranite lepilo z zadnje strani LED traku in ga pritisnite na mesto. Potisnite pokrove na držalo in z dvostranskim trakom pritrdite na mesto, ki ste ga izbrali.

Opomba: skica je programirana za 20 LED, zato če uporabljate drugo količino, ne pozabite spremeniti številke v vrstici 5, da to odraža. Če uporabljate neparno število LED, je ta nastavljena tako, da bo še vedno delovala po pričakovanjih.

5. korak: Namestitev Arduina in povezovanje

Z dvema vijakoma in maticami M3 pritrdite spajkalno ploščo na ohišje, potisnite priključke skozi odprtine na strani in privijte pokrov.

Izberite primerno mesto za pritrditev ohišja v bližini LED in ultrazvočnega senzorja ter dodajte vijak, da ga lahko obesite na mesto z nosilcem za ključavnico. Postavil sem neposredno poleg ultrazvočnega senzorja, da se izognem temu, da bi za senzor naredil štirižični podaljšek.

Priključite senzor in LED. Uporabite 3D natisnjene žične nosilce za pomoč pri upravljanju žice in preprečite, da bi se žice preveč premikale.

6. korak: Dodajanje sončnih plošč

Odločil sem se, da bom temu projektu dodal sončno energijo, tako da mi ni bilo treba skrbeti za baterije, zato je nisem imel stalno priklopljeno na steno. Solarna postavitev je modularna, zato nameravam narediti več garažnih projektov, ki bodo črpali energijo iz nje, po potrebi pa lahko izboljšam sončne celice ali regulator polnjenja in baterijo.

Upravljalnik sončne energije, ki se uporablja v tem projektu, potrebuje minimalno napetost 6 V in moč najmanj 5 W za polnjenje baterije. Pri malih sončnih projektih je težavno, da litij -ionske baterije za polnjenje potrebujejo vsaj 1 amper toka. V tem primeru sem imel dve 5v plošči, ki sta bili ocenjeni na 0,5 A. Ker napajalnik potrebuje vsaj 6V, je treba plošče ožičiti zaporedno in jim skupaj dodati napetost. Pri tej ureditvi ostane tok pri 0,5A, ker pa je moč, ki jo zagotavljajo kombinirane plošče, 5 W, ko bo regulator polnjenja padel napetost, bo imel dovolj toka za polnjenje baterije.

Opomba: napetost sončnih kolektorjev ves dan močno niha in bo dosegla najvišjo vrednost pri vrednostih višjih od nazivne napetosti. Iz tega razloga ne želite priključiti Arduina ali baterije neposredno na ploščo.

Z žico zaporedno spajkajte plošče in dodajte 2 -polni konektor JST, da jih lahko preprosto povežete in odklopite od upravljalnika napajanja. Poiščite ravno površino, ki ima veliko sonca za namestitev plošč. Zame sem imel mesto, kjer bi jih enostavno zlepil z dvostranskim trakom. Najprej sem očistil površino, nato pa plošče zalepil. Zdi se, da je zadrževanje dovolj močno, a čas bo pokazal, ali je to dovolj, da zadrži nekatere močne vetrove, ki jih obkrožamo tukaj. Uporabil sem zadrge, da je žica na mestu, ko se vrne v garažo.

Številni električni generatorji se lahko uporabljajo tudi kot obremenitev, ko nanje deluje napetost. V primeru mikrofona se lahko uporablja kot zvočnik. Generator lahko deluje tudi kot motor. Za merjenje prisotnosti svetlobe lahko uporabite LED. Če na solarno ploščo pripeljemo napetost, bo črpala tok in verjamem, da bo oddajala svetlobo (ne vem, katere frekvence). V takem primeru je treba nekje v vezju namestiti blokirno diodo, da preprečite, da bi sončna plošča izpraznila baterijo, ko ni sončne svetlobe. Predvideval sem, da je to vezje upravljalnika napajanja vgrajeno, vendar je bila po nekaj dneh dežja baterija popolnoma izpraznjena.

Uporabil sem diodo, ki sem jo našel naokoli, in jo spajal na konec žice, ki bi se priključila na 5V priključek na krmilniku polnjenja. Če spajkate na isto mesto, mora biti konec diode s pasom usmerjen proti regulatorju polnjenja in stran od pozitivnega priključka sončne celice. To bo preprečilo uhajanje toka nazaj v ploščo. Za spajkanje sem uporabil konektor za spajkanje toplotno skrčene žice, ker sem svojega nameščal potem, ko sem sistem namestil.

7. korak: Dodajanje upravitelja sončne energije

Upravljalnik napajanja ima možnosti povezovanja z uporabo ženskih mostičkov ali kablov USB. Nobeno od teh ni posebej primerno za razdaljo, na katero sem želel voditi žico, zato sem namesto tega spajkal žice na spodnjo stran plošče, kjer sta bila priključena 5v in ozemljitveni zatiči.

Z dvostranskim trakom pritrdite dve 5 -polni matici vzvoda Wago na ohišje. To bo omogočilo napajanje več naprav iz tega upravitelja porabe energije. Sposoben je oddajati do 1A toka pri 5V, zato, če bodo vaše prihodnje aplikacije zahtevale več toka, raziščite z drugimi upravljalniki napajanja.

Na zadnji strani upravljalnika napajanja je vrsta stikal, tako da lahko nastavite približno napetost vaših sončnih kolektorjev, zato jo preklopite tako, da ustreza sončni nastavitvi, ki jo uporabljate. V mojem primeru sem nastavil na 9v, saj so plošče v seriji razporejene kot 10v.

Upravljalnik napajanja ima odmike, zato odstranite dve od njih in s temi luknjami privijte napajalnik v ohišje z vijaki M3x8. Žice, ki so spajane na 5v, ozemljite skozi luknjo na dnu in jih privijte v matice vzvoda Wago.

Poiščite dobro mesto za napajalnika in privijte vijak na steno. Z ključavnico na ohišju ga obesite. Prenesite žico od Arduina do upravljalnika napajanja in jo pritrdite s priključki 5v in ozemljitvijo Wago. Bodite zelo previdni, da je ne pritrdite nazaj, plošče Arduino so opremljene z nekaterimi zaščitami, vendar bi lahko tukaj popekli svojo, če obrnete 5v pin obrnjeno. Z žicami pritrdite žico na steno.

Enako storite z žico, ki prihaja iz sončne celice. Ne pozabite odklopiti sončnih kolektorjev, preden žice priključite na vhod na krmilniku moči, da jih ne boste pomotoma kratki ali poškodovali ploščo.

Ko končate, pritrdite pokrov na ohišje, vklopite stikalo za baterijo in ponovno priključite sončne celice.

8. korak: Preizkusite ga

Prva nagrada na izzivu hitrosti LED traku