Помощник по парковке в гараже с Arduino: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Соревнование

Когда я паркуюсь в гараже, места очень мало. Действительно. Моя машина (семейный универсал) короче доступного места примерно на 10 см. В моей машине есть датчики парковки, но их очень мало: ниже 20 см они показывают красную тревогу, поэтому действительно сложно остановить машину ближе, чем на 8 см до конца свободного места.

Идея

Моя идея заключалась в том, чтобы использовать для этой цели ультразвуковой датчик расстояния и, конечно же, Arduino. Инструкции по использованию датчика уже доступны здесь, но я бы хотел получить более точное отображение, чем «слишком далеко / слишком близко» с двумя светодиодами. Я планировал устройство с 7-сегментным светодиодным дисплеем, но начал думать: это измерение расстояния полезно только в течение нескольких секунд, а что будет в оставшуюся часть дня? Итак, я добавил в систему часы реального времени, но как они будут переключаться между отображением времени и расстояния? Для этого я добавил датчик внешней освещенности.

Шаг 1: Список деталей

• Arduino Nano Rev3
• HC-SR04 Ультразвуковой датчик расстояния (около 0,76 доллара США)
• 7-сегментный 4-значный 12-контактный светодиодный дисплей 0,56 дюйма (1,77 доллара США)
• Коммутационная плата DS3231RTC (0,87 доллара США)
• Коммутационная плата датчика внешней освещенности ($ 0,40)
• 2 из 74HC595N ИС сдвигового регистра ($ 0,54 за 10 шт.)
• Красный светодиод
• Зеленый светодиод
• 4 резистора 220 Ом
• 1 резистор 560 Ом

Примечания

1. Все вышеупомянутые части широко доступны во многих местах в Интернете.
2. Я добавил цену на отдельные детали, исходя из своего опыта.
3. Коммутационная плата RTC - это практически действительно коммутационная плата, позволяющая нам устанавливать на ней время - например, в другом Ардуино.
4. Датчик освещенности - дешевый и простой продукт, но уже имеет компаратор напряжения LM393.
5. 7-сегментный светодиодный дисплей - это тип, в котором анод является общим, имеет 12 контактов, 4 точки и двоеточие. Вы также можете использовать любой другой тип, но необходимы некоторые изменения в зависимости от назначения контактов. Вы можете найти схему моего дисплея в разделе изображений шага.

Шаг 2: Схема

U1 - это Arduino Nano Rev3, но схема хорошо работает и с Arduino Uno.

U2, U3: Из-за дешевого светодиодного дисплея мне приходится использовать регистры сдвига, чтобы не съедать все мои цифровые выходы. U2 управляет катодами, а U3 соединен с анодами резисторами 220 Ом.

LED2, LED3: зеленый и красный светодиоды для визуального облегчения парковки. Это не обязательно, но может немного помочь.

S1: Датчик освещенности. Когда я въезжаю в гараж, где не горит свет, включается автоматический свет моей машины, поэтому с помощью этого датчика я могу легко решить, припаркована машина или нет. Если это так, то давайте отобразим расстояние, иначе распечатаем время. Это устройство имеет цифровой выход, который может быть высоким или низким в зависимости от окружающего освещения и настройки триггерного потенциометра.

S2: Ультразвуковой датчик. Действительно дешевый. Имеет спусковой крючок и эхо-штифт. Использование довольно простое, особенно если вы используете библиотеку, предназначенную для этой цели. Я использовал NewPing по имени.

RTC1: коммутационная плата часов реального времени DS3231. Это довольно точный и имеет особенность: он измеряет температуру сорруции, и вы также можете получить эту информацию. (Благодаря этому вы можете понять, как отображать температуру в зависимости от времени.)

Шаг 3: Постройте схему

Я собрал схему на макетной плате большего размера и смоделировал ее для лучшего понимания. Я знаю, что у него много кабелей - поэтому я не могу выбрать разные цвета для всех катодных выводов - но я надеюсь, что с этим можно разобраться.

Шаг 4. Загрузите царапину

Вот исходный код устройства.

Шаг 5: Проверьте результат

Смоделировал устройство на макете. В нижней левой части вы можете видеть ультразвуковой датчик, зеленый светодиод на другом подключенном кабеле устройстве показывает, что датчик внешней освещенности имеет входное напряжение. На втором снимке на датчике освещенности горят 2 зеленых огонька, но на фотографиях это не так просто продемонстрировать.:)

Картинка 1

В гараже нет машины. Устройство отображает время не слишком яркими цифрами. Мигают двоеточия - вместе со второй десятичной точкой, так что стоит как-то прикрыть do

Картинка 2

Автомобиль освещает датчик, но слишком далеко, чтобы его измерить. Я практически установил это расстояние равным 1 метру. В этом случае на дисплее отображается «9999».

Картинка 3

Автомобиль находится примерно в 10 см от датчика расстояния и светится до датчика освещенности. Зеленый светодиод показывает, что я могу подойти ближе - осторожно.:)

Картинка 4

Автомобиль находится примерно в 5 см от датчика расстояния, поэтому красный светодиод показывает, что он достаточно близко, чтобы остановиться, и я могу закрыть дверь гаража без каких-либо проблем.