LED сензор за паркиране със слънчева енергия: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

От Повече от SumMy youtube канала Следвайте още от автора:

За: Аз съм учител, който понякога прави видеоклипове. Повече за повече от сумата »

Нашият гараж няма голяма дълбочина и има шкафове в края, които допълнително намаляват дълбочината. Колата на жена ми е достатъчно къса, за да се побере, но е близо. Направих този сензор, за да опростя процеса на паркиране и за да се уверя, че колата е пълна в гаража, преди да отиде твърде далеч и да удари шкафовете.

След като беше проектиран, реших да го захранвам със слънчеви панели, защото имах добро място да ги поставя, а моят план е да разширя тази система, за да захранвам повече неща в гаража в бъдеще.

Гледайте това видео за кратък преглед:

Консумативи

3D принтирани корпуси и LED дифузьор

3D принтирани тел клипове

Arduino Nano, дъска и джъмперни проводници

Мениджър на слънчева енергия

Слънчеви панели

Спояема платка, 2 жичен конектор, 3 жичен конектор, 4 жичен конектор

LED лента (60/m) WS2812

14500 литиево -йонни батерии

Електрическа отвертка

Ултразвуков сензор

Двустранна лента, течна електрическа лента

Машина за сваляне на тел, поялник

3d принтер

Пистолет с горещ въздух

Винтове M3x8 мм, гайка M3

*всички връзки са партньорски връзки

Стъпка 1: Изграждане на схема + код

Изтеглете и инсталирайте скицата на arduino. Намерено тук: Скица на сензора за паркиране

Веригата се състои от ултразвуков сензор, arduino nano и WS2812B 5V адресируема LED лента. Първоначално се притеснявах за използването на ултразвуковия сензор, тъй като повърхността на колата не е плоска, но след първоначалното тестване не изглеждаше проблем.

Свържете следното към посочените щифтове на arduino (или ги променете в кода на редове 5-7):

LED лента -> щифт 8

Ултразвуков сензор -> щифт 12

Ехо на ултразвуков сензор -> пин 11

За да коригирате кода така, че да съответства на вашето приложение, можете да промените следните редове от код:

9: Това е броят на cm, при който светлините се включват

10: това е прагът да ви уведоми, че сте близо

11: това е броят см, който ви позволява да знаете, че сте на безопасно разстояние

12: на това разстояние светлините започват да стават лилави, което ви уведомява да спрете

13: на това разстояние светлините започват да мигат, давайки ви да разберете, че сте твърде близо

Някои други числа за коригиране:

15: Това е числото в секунди за изчакване, след като колата спре да се движи, преди светлините да светнат и Arduino да влезе в режим на ниска мощност.

17: Това число представлява количеството на колебание в разстоянието, което е допустимо преди сензорът да регистрира движение и да се включи отново.

Използвах библиотеката "Low Power", за да поставя Arduino в състояние на заспиване, когато не се използва. Това ръководство за Sparkfun предоставя преглед на това как работи и можете да изтеглите инсталация тук: Библиотека с ниска мощност. Това, което открих, е, че библиотеката пречи на серийния монитор, така че няма да можете да го използвате, като същевременно включвате и използвате библиотеката с ниска мощност.

Стъпка 2: Запояване на веригата

Прехвърлете компонентите на веригата към прототипната платка и запойте на място. Запоявайте 4 -пинов JST конектор за ултразвуковия сензор и 3 -пинов JST конектор за LED лентата. Добавих 2 -жичен JST конектор към 5V и заземи, за да захранвам компонентите и arduino отвън.

Стъпка 3: Инсталиране на ултразвуков сензор

Отчупете 4 -пиново парче от женската лента на заглавката, огънете щифтовете и запоявайте към 4 -пинов конектор, така че да можете да го плъзнете върху ултразвуковия сензор. Боядисвайте с течна електрическа лента.

Маркирайте местата за сензора и LED лентата на шкафа, където ще бъде монтиран детекторът. Залепете 3D отпечатания монтаж на ултразвуков сензор към избраното място с двустранна лента. Пробийте дупки в стената, за да прокарате тел.

Стъпка 4: Инсталиране на LED лента

Изрежете LED лента на дължина, която ви подхожда. (Моят беше с дължина 20 светодиода и беше разположен на 60 светодиода/м). Запоявайте 3 -пинов конектор към входната страна и боядисвайте с течна електрическа лента.

Ако поставите светодиодите такива, каквито са на стената, пикселите имат ограничен ъгъл на видимост и така много светлина се губи. Можете да видите разликата на снимката по -горе. Капакът, който проектирах да разсейва светлината, има дебелина около 0,5 мм, което изглежда осигурява оптималния баланс между яркостта и количеството дифузия.

Изберете мястото, където искате да поставите светодиодите. В идеалния случай те трябва да са центрирани пред водача, близо до нивото на очите от седалката на водача. Свържете двете задни части на държача заедно, плъзнете LED лентата в държача, отстранете лепилото от задната страна на LED лентата и натиснете на място. Плъзнете капаците върху държача и използвайте двустранна лента, за да ги монтирате на избраното от вас място.

Забележка: скицата е програмирана за 20 светодиода, така че ако използвате различно количество, не забравяйте да промените номера в ред 5, за да отразите това. Ако използвате нечетен брой светодиоди, той е настроен така, че да продължи да работи според очакванията.

Стъпка 5: Инсталиране на Arduino и свързване на всичко

Използвайте два винта и гайки М3, за да прикрепите спояващата платка към кутията, плъзнете съединителите през отворите отстрани и завийте капака на място.

Изберете удобно място за закрепване на корпуса в близост до светодиодите и ултразвуковия сензор и добавете винт, така че да можете да го закачите на място с помощта на монтажната ключалка. Поставих директно до ултразвуковия сензор, за да избегна необходимостта да правя четирижилен удължител за сензора.

Прикрепете сензора и светодиода. Използвайте 3D отпечатани скоби за тел, за да помогнете за управлението на проводниците и да предотвратите прекалено много движение на проводниците.

Стъпка 6: Добавяне на слънчеви панели

Реших да добавя слънчева енергия към този проект, така че да не се притеснявам за батериите и затова нямах постоянно включен в стената. Слънчевата настройка е модулна, така че планирам да направя още гаражни проекти, които ще черпят енергия от нея, и мога да подобря слънчевите панели или контролера за зареждане и батерията, ако е необходимо.

Мениджърът на слънчевата енергия, използван в този проект, изисква минимално напрежение от 6v и мощност най -малко 5W, за да зареди батерията. Трудното при малките слънчеви проекти е, че литиево -йонните батерии се нуждаят от поне 1 ампер ток, за да се зареждат. В този случай имах два 5v панела, които бяха оценени на 0.5 A всеки. Тъй като диспечерът на захранването се нуждае от поне 6v, панелите трябва да бъдат свързани последователно, като добавят напрежението си заедно. При тази подредба токът остава 0,5А, но тъй като мощността, осигурена от комбинираните панели, е 5 W, когато контролерът на заряда спадне напрежението, той ще има достатъчен ток за зареждане на батерията.

Забележка: Напрежението на слънчевия панел се колебае значително през целия ден и ще достигне своя връх при стойности, по -високи от номиналното напрежение. Поради тази причина не искате да свързвате Arduino или батерия директно към панела.

Използвайте проводник за запояване на панелите последователно и добавете 2 -пинов JST конектор, за да можете лесно да ги свържете и изключите от диспечера на захранването. Намерете плоска повърхност, която получава много слънце, за да монтирате панелите. За мен имах място, където лесно можех да ги залепя с помощта на двустранна лента. Първо почистих повърхността, след което залепих панелите. Задържането изглежда достатъчно силно, но времето ще покаже дали това е достатъчно, за да удържи някои от силните ветрове, които обикаляме тук. Използвах връзки с цип, за да поддържам жицата на място, докато тя се връща обратно в гаража.

Много електрически генератори могат да се използват и като товар, когато към тях се приложи напрежение. В случай на микрофон, той може да се използва като високоговорител. Генераторът може да функционира и като двигател. LED може да се използва за измерване на наличието на светлина. Ако се подаде напрежение към слънчев панел, той ще изтегли ток и вярвам, че ще излъчва светлина (не съм сигурен каква честота). В такъв случай трябва да се инсталира блокиращ диод някъде във веригата, за да се предотврати източването на слънчевия панел от батерията, когато няма слънчева светлина. Предположих, че веригата на мениджъра на захранването е вградена в това, но след няколко дни дъжд батерията беше напълно изтощена.

Използвах диод, който намерих да лежи наоколо, и го запоявах към края на проводника, който ще се свърже с 5V терминала на контролера за зареждане. Ако запоявате на едно и също място, краят на диода с лентата трябва да сочи към контролера на заряда и далеч от положителния извод на слънчевия панел. Това ще блокира изтичането на ток обратно в панела. Използвах конектор за термосвиваема спойка, за да го запоя на място, защото монтирах моя, след като инсталирах системата.

Стъпка 7: Добавяне на Мениджър на слънчева енергия

Мениджърът на захранването има опции за свързване с помощта на женски джъмперни кабели или USB кабели. Нито едно от двете не е особено удобно за разстоянието, на което исках да прокарам проводника, затова вместо това запоявах проводници към долната страна на платката, където бяха свързани 5v и заземителните щифтове.

Прикрепете две 5 -пинови гайки на лоста Wago към кутията с помощта на двустранна лента. Това ще позволи захранване на множество устройства от този диспечер на захранването. Той е в състояние да извежда до 1A ток при 5V, така че ако бъдещите ви приложения ще изискват повече ток от това, трябва да проучите използването на други мениджъри на захранването.

На гърба на мениджъра на захранването има поредица от превключватели, така че да можете да зададете приблизителното напрежение на вашите слънчеви панели, така че го превключете така, че да съответства на слънчевата настройка, която използвате. В моя случай го зададох на 9v, тъй като панелите в серийното подреждане са оценени като 10v.

Захранващият мениджър се предлага със стойки, така че премахнете два от тях и използвайте тези отвори, за да завиете захранващия мениджър към кутията с помощта на винтове M3x8. Прокарайте проводниците, които са запоени към 5v и заземени през отвора в долната част, и ги поставете в гайките на лоста Wago.

Намерете добро място за захранващия мениджър и добавете винт към стената. Използвайте ключалката на кутията, за да я закачите на място. Прокарайте проводник от Arduino към диспечера на захранването и го поставете на място с помощта на 5v и заземяващи конектори Wago. Бъдете много внимателни да не го прикрепите назад, дъските на Arduino идват с някои защити, но потенциално бихте могли да изпържите вашите тук, ако свържете 5V щифта в обратен ред. Използвайте стойки за тел, за да държите жицата на място по стената.

Направете същото с проводника, идващ от слънчевия панел. Не забравяйте да изключите слънчевите панели, преди да прикачите проводниците към входа на контролера на захранването, за да не ги случайно късо или да повредите платката.

Когато приключите, прикрепете капака към корпуса, включете превключвателя за батерията и свържете отново слънчевите панели.

Стъпка 8: Тествайте го

Първа награда в предизвикателството за скорост на LED лентата