Lāzera parkošanās palīgs: 12 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Diemžēl man ir jādala sava garāžas darbnīca ar mūsu automašīnām! Tas parasti darbojas labi, tomēr, ja kāda no mūsu divām automašīnām ir novietota novietnē pārāk tālu, es tik tikko nevaru pārvietoties pa urbjmašīnu, frēzmašīnu, galda zāģi utt. Un otrādi, ja automašīna nav novietota pietiekami tālu, garāžas durvis vēl neaizvērsies vai vēl sliktāk, aizveroties, tās uzduras transportlīdzekļa aizmugurē!

Kā jūs droši vien piekritīsit, “autostāvvietas precizitāte” ir atšķirīga starp autovadītājiem, un es bieži biju neapmierināta, izvairoties no spārna, lai nokļūtu savā darba solā. Esmu izmēģinājis “mehāniskus risinājumus”, piemēram, tenisa bumbiņu, kas karājas no auklas, kas piesieta pie spāres, bet atklāju, ka tās man traucēja, pārvietojoties vai strādājot tukšā automašīnas stendā.

Lai risinātu šo dilemmu, es nāca klajā ar šo augsto tehnoloģiju (potenciāli pārmērīgu nogalināšanu!) Risinājumu, kas palīdz automašīnām katru reizi novietot līdz apmēram collas precizitātei. Ja jūs saskaraties ar līdzīgu problēmu, es jums piedāvāju lāzera autostāvvietas palīgu. Šis MICROCOMPUTER-GEEK risinājums darbojas labi, tomēr ir pietiekami vienkāršs, lai to varētu uzbūvēt un uzstādīt nedēļas nogalē.

Lāzeri glābšanai

Nesen manā atkritumu kastē bija palikuši pāri lāzera moduļi, kas meklēja, ko darīt. Tā kā, ņemot vērā manas pastāvīgās garāžas stāvvietas problēmas (nav domāta spēle), es izstrādāju shēmu, kā lāzerus uzstādīt manas garāžas augšējos spārēs, kas vērstas uz zemāk esošajām automašīnām. Rezultāts ir lāzera punkts, kas projicēts uz automašīnas paneļa tieši tur, kur automašīna ir jāaptur. Vadītāja norādījumi ir vienkārši. Vienkārši brauciet ar automašīnu garāžā un apstājieties, kad pirmo reizi uz paneļa redzat SARKANO PUNKTU!

1. solis: Lāzera drošība

Pirms doties tālāk, es vēlos pārtraukt dažus vārdus par lāzera drošību. Pat šajā projektā izmantotie salīdzinoši mazjaudīgie 5 mw RED lāzeri spēj radīt ārkārtīgi spilgtus, cieši fokusētus, augstas enerģijas gaismas starus. Šāda gaisma var sabojāt redzi! NELIETOJIET TIEŠI LĀZERA starā.

2. solis: lāzera moduļa izvēle

Divu automašīnu uzstādīšanai es uzstādīju pāris mazu 5 mw (milivatu) fokusējamu sarkanu lāzera moduļu, vienu virs katra automašīnas nodalījuma. Kā parādīts 2. attēlā, tie ir mazi, autonomi moduļi, kurus var darbināt no jebkura 3 līdz 6 V līdzstrāvas barošanas avota. Šos moduļus var iegādāties no eBay 4–10 ASV dolāru apmērā. diapazonā, ir viegli uzstādāmi, un to var fokusēt uz automašīnas paneļa, lai iegūtu sarkanu punktu, kas ir viegli pamanāms pat dienasgaismas apstākļos. Patiesībā es iesaku uzstādīšanas laikā nedaudz mīkstināt fokusu, jo tas gan palielinās paneļa redzamā lāzera punkta izmēru, gan arī nedaudz samazinās tā intensitāti.

Lāzera alternatīvas

Jūs varētu jautāt: "Vai nav pieejami lētāki lāzeri?" Atbilde ir JĀ, ļoti lēti ar baterijām darbināmi lāzera norādes var atrast par vienu vai diviem dolāriem. Es faktiski esmu iegādājies dažus citiem projektiem, bet atklāju, ka tiem trūkst izvades spilgtuma. Jūtieties brīvi pamēģināt, jo tie jums var būt pietiekami gaiši, bet manai instalācijai es atklāju, ka spilgtāki, fokusējami moduļi ir labāka spēle.

Bet pagaidi! Daži lāzeri izvada LINE vai CROSS modeli. Vai šie nebūtu vēl labāki? Lai izveidotu LINE vai CROSS modeli, lāzera moduļa iekšpusē ir ievietots sekundārais objektīvs, lai pārveidotu parasto lāzera punkta avota izvadi vēlamajā modelī. Izveidojot LINE vai CROSS modeli, augstas intensitātes lāzera izeja tiek sadalīta, ja vēlaties, “atšķaidīta”, veidojot līnijas (vai šķērsgriezuma) attēlu. Savos garāžas izmēģinājumos ar šīm lēcām es atklāju, ka iegūtās lāzera līnijas ir pārāk blāvas, lai tās varētu redzēt automātiskajā informācijas panelī, it īpaši dienas laikā, saules gaismai mazgājoties pa garāžas logiem.

3. darbība: 1. lāzera kontrolieris

Lai maksimāli palielinātu lāzera darbības laiku, ir nepieciešamas dažas shēmas, lai vajadzības gadījumā ieslēgtu lāzeru un pēc tam izslēgtu, kad tas nav nepieciešams. Mūsu elektriskais durvju atvērējs, tāpat kā lielākā daļa, automātiski ieslēdz spuldzi katru reizi, kad durvju atvērējs sāk darboties. Šī spuldze paliek ieslēgta apmēram 5 minūtes un pēc tam izslēdzas. Pirmajā ieviešanā es vienkārši novietoju gaismas sensoru tieši virs atvērēja spuldzes un izmantoju to, lai vadītu jaudas tranzistoru, kas aktivizēja stāvvietas palīga lāzerus. Kamēr viss sākās, es drīz pamanīju, ka, ja garāžas durvis jau kādu laiku bija atvērtas, pirms es piebraucu pie parka, lāzeri neaktivizēsies. Tas ir, tā kā atvērēja gaismas spuldzes taimeris bija beidzies, patiesībā vajadzēja braukt ar velosipēdu pa garāžas durvju atvērēju, lai ieslēgtu atvērēja spuldzi un savukārt iedarbinātu stāvēšanas palīglāzeri.

Lai pārvarētu šo ierobežojumu, es nāca klajā ar Gen-2-pilnīgāku risinājumu, lai iedarbinātu autostāvvietas palīga lāzerus KATRU reizi, kad automašīna iebrauc garāžā

4. solis: 2. lāzera kontrolieris - atvērēja drošā sensora izmantošana

“Bloķēts durvju sensors” ir obligāta drošības funkcija visiem garāžas durvju atvērējiem. Tas parasti tiek panākts, fotografējot infrasarkano staru pāri garāžas durvju atvērumam, apmēram 6 collas virs grīdas līmeņa. Kā parādīts 3. attēlā, šis gaismas stars nāk no izstarotāja “A” un to nosaka sensors “B”. Ja kaut kas traucē šo gaismas staru durvju aizvēršanas laikā, tiek atklāts AIZSLĒGTS DURVU NOSACĪJUMS un atvērējs maina durvju aizvēršanas kustību, lai atgrieztos durvis pilnībā paceltā stāvoklī.

Kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā, “Bloķēto durvju” drošības sensors sastāv no IR gaismas izstarotāja “A” un IR gaismas detektora “B”.

Parasti bloķēto durvju sensori ir savienoti ar durvju atvērēju, izmantojot 2 vadu vadu, piemēram, sarkanās līnijas, kas parādītas 3. attēlā. Šis vienkāršais vadu pāris savieno emitētāju, detektoru un atvērēju. Izrādās, ka šī starpsavienojuma shēma 1) no atvērēja piegādā POWER, lai darbinātu sensorus, un 2) nodrošina sakaru ceļu no sensoriem atpakaļ uz atvērēju.

5. darbība. Kā darbojas durvju drošības sensors

Tā kā bloķētais durvju sensors ir aktīvs visu laiku, es atklāju, ka varu izmantot sensoru, lai noteiktu momentāno “bloķēto durvju notikumu”, kas notiek ikreiz, kad transportlīdzeklis tiek ievests garāžā stāvvietai. Lai tas darbotos, bija tikai jāizprot jaudas un signalizācijas formāts, kas atrodas bloķēto durvju sensora vadā.

Iepriekš redzamajā attēlā parādīta bloķēto durvju signālu viļņu forma GENIE zīmola durvju atvēršanas sistēmai

Man ir “GENIE” zīmola atvērējs, un, novietojot osciloskopu pāri vadu pārim, kas stiepjas starp atvērēju un sensoriem, es atklāju pulsējošu 12 voltu maksimuma virsotnes viļņu formu ikreiz, kad durvju sensors NAV bloķēts. Kā redzams, spriegums sensoru vados kļūst stabils +12VDC, kad sensors tiek bloķēts.

Es izvēlējos īstenot šo projektu ar programmatūru nelielā Arduino NANO mikrokontrollerī. Pilnīga NANO lāzera kontrollera shēma ir atrodama nākamajā darbībā. Es izmantoju nelielu gabalu perf-board stila shēmas plates prototipa materiāla, lai turētu NANO un dažus atlikušos komponentus, kas nepieciešami šim projektam. Lai izveidotu savienojumu ar durvju atvērēju un lāzera moduļiem, var izmantot nelielu spaiļu sloksni vai citus jūsu izvēlētus savienotājus.

Pārejot pie shēmas, ir redzams, ka ienākošais +12 V PP durvju sensora signāls iziet cauri dažām diodēm (tikai lai panāktu pareizu polaritāti) un pēc tam caur NPN tranzistoru (Q1), pirms tiek piegādāts ievades tapai NANO. Kā parādīts iepriekš viļņu formās, šis tranzistors veic divas lietas. 1) Tas pārveido 12 V Peak to Peak signālu par 5 voltu signālu, kas ir saderīgs ar NANO, un 2) IEVĒRO loģikas līmeņus.

UZMANĪBU! Iepriekš aprakstītā elektroinstalācijas un signalizācijas shēma attiecas uz GENIE zīmola durvju atvērējiem. Lai gan es uzskatu, ka lielākā daļa divu vadu sensoru shēmu darbojas, izmantojot līdzīgu signalizācijas paņēmienu, jums, iespējams, būs jānovieto garāžas durvju atvēršanas sistēmas sensoru vadi, lai izprastu signāla detaļas un pēc vajadzības pielāgotu projektu

6. darbība: aparatūra

Es izvēlējos šo projektu īstenot programmatūrā, izmantojot nelielu Arduino NANO mikrokontrolleri. Pilnīga NANO lāzera kontrollera shēma ir atrodama nākamajā darbībā. Es izmantoju nelielu gabalu perf-board stila shēmas plates prototipa materiāla, lai turētu NANO un dažus atlikušos komponentus, kas nepieciešami šim projektam. Lai izveidotu savienojumu ar durvju atvērēju un lāzera moduļiem, var izmantot nelielu spaiļu sloksni vai citus jūsu izvēlētus savienotājus.

Kā redzams shēmā, ienākošais +12 V PP durvju sensora signāls (iepriekšējais solis!) Pirms piegādes ievadam iziet cauri dažām diodēm (tikai lai iegūtu pareizu polaritāti) un pēc tam caur NPN tranzistoru (Q1). piespraudiet NANO. Kā parādīts 4. attēlā, šis tranzistors veic divas lietas. 1) Tas pārveido 12 V Peak to Peak signālu par 5 voltu signālu, kas ir saderīgs ar NANO, un 2) IEVĒRO loģikas līmeņus.

NANO izejas tapa virza jaudas MOSFET tranzistoru (Q3), lai nodrošinātu strāvas padevi lāzeriem. Pārējās sastāvdaļas nodrošina LED indikatorus un “testa režīma” slēdža ieeju.

7. solis: Lāzera stāvvietas dežuranta uzbūve

Šī projekta detaļu saraksts ir atrodams iepriekš. NANO, tranzistoru un citu detaļu montāžai es izmantoju nelielu perf-plates gabalu. Elektroinstalācija no punkta līdz punktam tika izmantota, lai pabeigtu visus starpsavienojumus uz paneļa. Pēc tam es atradu nelielu plastmasas lietderības kastīti, kur ievietot pabeigto perf dēļu montāžu. Es urbju vajadzīgos caurumus kastē, lai būtu pieejamas gaismas diodes un TESTA SLĒDZIS. Es novirzīju līdzstrāvas barošanas vadu no sienas kārpu barošanas avota caur korpusu un pieslēdzu to tieši pie paneļa. Es izmantoju dažus “RCA” stila fona ligzdas, lai izveidotu savienojumus ar lāzeriem, un uzlauzu dažus vecus audio kabeļus, lai savienotu lāzerus ar šīm RCA ligzdām, vienkārši savienojot BLACK (- LASER VDC) lāzera vadu ar SHIELD un SARKANS (+ LĀZERA VDC) lāzera vads pie centra vadītāja. Pēc tam es pārklāju katru savienojumu ar pāris slāņu saraušanās caurulēm, lai nodrošinātu izolāciju un mehānisku pastiprinājumu.

Es izmantoju pāris koka skrūves, lai lāzera vadības kārbu uzstādītu spārēs pie garāžas durvju atvērēja.

Kas attiecas uz programmatūru, jums būs nepieciešams lejupielādēt avota kodu un rediģēt/apkopot/augšupielādēt to, izmantojot savu Arduio IDE.

8. solis: Barošanas avota iespējas

Šim projektam ir nepieciešams neliels kontaktdakšas barošanas avots, kas spēj nodrošināt regulētu 5VDC. Tā kā katram lāzeram ir nepieciešami aptuveni 40 ma pie 5 VDC, divu lāzeru instalācijai ir nepieciešams barošanas avots, kas spēj nodrošināt vismaz 100 ma. Savā atkritumu kastē es atradu piemērotu regulējamu 5VDC sienas kārpu barošanas avotu, kas darbojās labi. Arī regulējams 5 VDC mobilā tālruņa lādētājs ir praktiski izmantojama iespēja. Tie ir pilnībā izolēti, aprīkoti ar USB kontaktligzdu savienošanai ar mobilo tālruni vai planšetdatoru, un parasti ir pieejami tikai par dažiem dolāriem. Var vienkārši uzlauzt vienu USB kabeļa galu un savienot atbilstošos 5 VDC un GROUND vadus lāzera vadības barošanas ievades spailēs.

Barošanas avots un lāzera modulis UZMANĪBU:

1. Uzmanieties, lai izmērītu un pārbaudītu izlietoto izejvielu daudzumu. Daudzi sienas kārpu krājumi NAV NOREGULĒTI, un tiem var būt ļoti augsts spriegums, ja tie ir viegli noslogoti. Pārspriegums var pārvarēt lāzerus, radot nedrošus lāzera gaismas līmeņus, kā arī saīsināt lāzera darbības laiku.

2. Lāzeru barošanai neiesakām atvilkt +5VDC no NANO, jo tas var pārsniegt NANO izejas strāvas jaudu, kas var pārkarst vai sabojāt NANO CPU plati.

3. Lai izvairītos no jebkādiem iezemējuma konfliktiem ar garāžas durvju atvērēju, pārliecinieties, vai šim projektam izmantotais 5 V līdzstrāvas barošanas avots attiecībā pret zemi peld.

Ievērojiet, ka katra lāzera moduļa metāla korpuss ir elektriski savienots ar POSITĪVO (SARKANO) lāzera barošanas vadu. Tādējādi visa shēma, kā parādīts attēlā, ir jāveido tā, lai tā būtu pilnībā izolēta (pazīstama arī kā “peldoša”) attiecībā pret zemi

9. solis: Lāzera uzstādīšana

Es izmantoju ½ collu kabeļu skavas, lai katru lāzeru piestiprinātu pie koka bloka, ko pēc tam pieskrūvēju pie garāžas spāres. Ap katru lāzeru bija nepieciešami daži elektriskās lentes slāņi, lai palielinātu lāzera moduļa 12 mm diametru tā, lai to stingri noturētu kabeļa lampa. Viena kabeļa skavas skrūve ļauj lāzeram griezties pēc nepieciešamības izlīdzināšanai. Kā minēts, pats koka bloks ir piestiprināts pie spāres ar vienu skrūvi, lai koka bloku varētu pēc vajadzības pagriezt.

Izmantojot slēdzi "TESTA REŽĪMS" un divus "optiskās izlīdzināšanas pielāgojumus", ir viegli panākt, lai lāzera punkts precīzi atrastos transportlīdzekļa paneļa labajā vietā.

10. darbība. Kā tas darbojas

Lāzera kontroliera darbības loģika ir diezgan vienkārša. Tiklīdz bloķēto durvju sensora signalizācijas līnija pāriet no pulsēšanas uz vienmērīgu līmeni, mēs zinām, ka mums ir notikums Bloķētas durvis. Pieņemot, ka aizsprostotās durvis ir saistītas ar transportlīdzekļa ieiešanu garāžā un uz brīdi pārtrauc durvju sensora staru, mēs varam nekavējoties ieslēgt stāvvietas palīglāzerus. Pēc apmēram 30 sekundēm mēs varam izslēgt lāzerus.

Programmatūras kods “izpildes režīms”, kas īsteno šo loģiku, ir redzams 5. attēlā. NANO vienkārši uzrauga durvju sensora ievades tapu un ikreiz, kad šis signāls paliek pie loģikas 0 vairāk nekā ½ sekundes, tiek secināts, ka mums ir bloķēts sensors. notikumu un ieslēdz stāvvietas palīglāzerus. Kad pulsējošais signāls atgriežas (automašīna pilnībā atrodas garāžā, durvju sensors vairs nav bloķēts), mēs iedarbinām 30 sekunžu “Lāzera izslēgšanas taimeri”. Kad šis taimeris beidzas, secība ir pabeigta un lāzeri tiek izslēgti.

Pilns kodu komplekts ir nedaudz sarežģītāks, jo tam ir jāapstrādā arī daži LED indikatori un pārslēgšanas slēdzis. Pārslēgšanas slēdzis izvēlas starp parasto “RUN MODE” un “TEST MODE”. TESTA REŽĪMĀ garāžas durvju sensors tiek ignorēts un lāzeri tiek vienkārši ieslēgti. To izmanto uzstādīšanas un uzstādīšanas laikā, lai varētu vērst lāzerus pareizajā vietā uz automašīnas vējstikla/paneļa. Trīs gaismas diodes rāda POWER-ON, LASER-ON un STATUS. STATUS gaismas diode deg nepārtraukti, kad tiek atklātas aizsprostotas durvis. Šī gaismas diode mirgos apmēram reizi sekundē, kad durvis vairs nav bloķētas un tiek izslēgts lāzera izslēgšanas taimeris. STATUS indikators ātri mirgos, kad pārslēgšanas slēdzis ir iestatīts TEST MODE pozīcijā.

11. darbība. Kopsavilkums

Lāzera parkošanās palīga projekts veic darbu manā vietā, un mani “lietotāju kopiena” (laulātais) to pārsteidzoši labi pieņēma. Tagad regulāri tiek sasniegta augstas precizitātes autostāvvieta. Es uzskatu, ka lāzera punkts ir labi redzams visos apgaismojuma apstākļos, tomēr autovadītājs nav pārāk apjucis ar šo punktu un stāvot uzmanīgs apkārtējai videi.

Ja jūs saskaraties ar līdzīgu autostāvvietas problēmu un meklējat NERD-INTENSIVE pieeju, tas varētu būt risinājums, kas der arī jums!

Laimīgu autostāvvietu!

12. darbība: atsauces, shematisks, Arduino avota koda faili

Skatiet pievienotos failus, lai iegūtu avota kodu un pilnīgu shematisku PDF failu.

CITAS ATSAUCES

Lāzera moduļu avoti:

Meklēt eBay: 5 mW punktu lāzera fokuss

Miniatūra pārslēgšanas avota avoti:

Meklējiet eBay miniture pārslēgšanas slēdzi

IRFD9120 MOSFET avoti:

Meklēt eBay: IRFD9120

Avoti +5VDC barošanas avotam

Meklēt eBay: 5VDC mobilo telefonu lādētājs

P-kanāla MOSFET ierīces datu lapa

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