חיישן חניה LED מופעל באמצעות סולארית: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מאת יותר מאשר ערוץ היוטיוב של Sum עקוב אחר מאת המחבר:

בערך: אני מורה שלפעמים יוצר סרטונים. עוד על יותר מהסכום »

המוסך שלנו אינו בעל עומק רב, ויש לו ארונות בסוף ככל שיצמצמו עוד יותר את העומק. המכונית של אשתי מספיק קצרה כדי להתאים, אבל היא קרובה. הכנתי את החיישן הזה כדי לפשט את תהליך החניה, ולוודא שהמכונית מתמלאת במוסך לפני שהולכים רחוק מדי ופוגעים בארונות.

לאחר שתוכנן, החלטתי להפעיל אותו באמצעות פאנלים סולאריים מכיוון שהיה לי מקום טוב לשים אותם, והתוכנית שלי היא להרחיב את המערכת הזו כדי להניע דברים נוספים במוסך בעתיד.

צפה בסרטון זה לקבלת סקירה קצרה:

אספקה

מארזים מודפסים בתלת מימד ומפזר LED

קליפ תיל מודפס בתלת מימד

ארדואינו ננו, חיתוני קרש וחוטי מגשר

מנהל חשמל סולארי

פנלים סולאריים

לוח לחם הלחמה, מחבר 2 חוטים, מחבר 3 חוטים, מחבר 4 חוטים

רצועת LED (60/מ ') WS2812

14500 סוללות ליתיום יון

מברג חשמלי

חיישן קולי

קלטת דו צדדית, סרט חשמלי נוזלי

חשפן חוטים, מלחם

מדפסת תלת מימד

אקדח אוויר חם

ברגים M3x8mm, אגוז M3

*כל הקישורים הם קישורים שותפים

שלב 1: בניית המעגל + הקוד

הורד והתקן את סקיצת הארדואינו. נמצא כאן: סקיצה של חיישן חניה

המעגל מורכב מחיישן קולי, ננו ארדואינו, ורצועת LED מסוג WS2812B 5V. בתחילה דאגתי לשימוש בחיישן האולטרסאונד מכיוון שמשטח המכונית אינו שטוח, אך לאחר בדיקה ראשונית לא נראה כי מדובר בבעיה.

חבר את הדברים הבאים לסיכות הארדואינו שצוינו (או שנה אותם בקוד בשורות 5-7):

רצועת LED -> סיכה 8

טריג חיישן אולטרא סאונד -> סיכה 12

הד חיישן אולטרסאונד -> סיכה 11

כדי להתאים את הקוד כך שיתאים ליישום שלך, תוכל לשנות את שורות הקוד הבאות:

9: זהו מספר הס מ, שבו האורות נדלקים

10: זהו הסף להודיע לך שאתה קרוב

11: זהו מספר הסנטימטרים המאפשר לך לדעת שאתה במרחק בטוח

12: במרחק זה, האורות מתחילים להפוך לסגולים, ומודיעים לך לעצור

13: במרחק זה, האורות מתחילים להבהב, ומודיעים לך שאתה קרוב מדי

כמה מספרים נוספים להתאמה:

15: זהו המספר תוך שניות להמתין לאחר שהמכונית מפסיקה לנוע לפני שהאורות נדלקים והארדואינו נכנס למצב צריכת חשמל נמוכה.

17: מספר זה מייצג את כמות התנודות המרחקות המותרות לפני שהחיישן רושם תנועה ומדליק שוב.

השתמשתי בספריית "הספק נמוך" כדי להכניס את הארדואינו למצב שינה כשהוא לא היה בשימוש. מדריך זה של Sparkfun מספק סקירה כללית של אופן הפעולה שלו, ותוכלו להוריד אותו כאן: ספריית צריכת חשמל נמוכה. מה שמצאתי הוא שהספרייה מפריעה לצג הסדרתי, כך שלא תוכל להשתמש בו בזמן שתכלול ותשתמש גם בספריית צריכת החשמל.

שלב 2: הלחמת המעגל

העבר את רכיבי המעגל ללוח האב טיפוס והלחמה במקום. הלחמה מחבר JST בעל 4 פינים לחיישן האולטראסוני, ומחבר JST בעל 3 פינים לרצועת ה- LED. הוספתי מחבר JST בעל 2 חוטים ל- 5V ולארקה על מנת להניע את הרכיבים ואת הארדואינו באופן חיצוני.

שלב 3: התקנת חיישן קולי

נתק פיסת 4 פינים מפס הכותרת הנשית, כופף סיכות והלחמה למחבר בעל 4 פינים, כך שתוכל להחליק אותו אל החיישן האולטראסוני. צובעים בעזרת סרט חשמלי נוזלי.

סמנו את המיקומים של החיישן ואת רצועת ה- LED על הארון שבו הגלאי עומד להיות מותקן. הדביקו את הר חיישן האולטרסוני המודפס בתלת -ממד למיקום שנבחר בעזרת סרט דו צדדי. מקדחים חורים בקיר על מנת להעביר חוט.

שלב 4: התקנת רצועת LED

גזור רצועת LED באורך שמתאים לך. (שלי היה באורך 20 נוריות, והוא היה מרווח של 60 נוריות לד '). הלחם מחבר 3 פינים לצד הקלט וצבע בעזרת סרט חשמלי נוזלי.

אם אתה מציב את נוריות LED כמו על הקיר, לפיקסלים יש זווית צפייה מוגבלת, ולכן הרבה מהאור מתבזבז. אתה יכול לראות את ההבדל בתמונה למעלה. העטיפה שעיצבתי כדי לפזר את האור היא בעובי של כ -0.5 מ מ, שנראה כי היא מספקת את האיזון האופטימלי בין בהירות לכמות הדיפוזיה.

בחר את המקום שברצונך למקם את נוריות הלדים. באופן אידיאלי, הם צריכים להיות מרוכזים מול הנהג, קרוב לגובה העיניים ממושב הנהג. חבר את שני החלקים האחוריים של המחזיק יחד, החלק את רצועת ה- LED לתוך המחזיק, הסר דבק מהחלק האחורי של רצועת ה- LED ולחץ על מקומו. החלק את המכסים על המחזיק והשתמש בקלטת דו צדדית להרכבה למיקום שבחרת.

הערה: הסקיצה מתוכנתת עבור 20 נוריות LED, כך שאם אתה משתמש בכמות אחרת, זכור לשנות את המספר בשורה 5 כדי לשקף זאת. אם אתה משתמש במספר נוריות של נוריות LED, הוא מוגדר כך שהוא עדיין יפעל כצפוי.

שלב 5: התקנת Arduino וחיבור הכל

השתמש בשני ברגים ואומים מסוג M3 כדי להצמיד את לוח הלחם להלחמה למארז, החלק את המחברים דרך הפתחים בצד והברג את המכסה למקומו.

בחר מקום נוח להצמדת המתחם ליד נוריות הלד והחיישן הקולי, והוסף בורג כך שתוכל לתלות אותו במקומו בעזרת הר חור המנעול. הנחתי ישירות ליד החיישן האולטראסוני כך שאוכל להימנע מהצורך להכין הארכה של ארבעה חוטים לחיישן.

חבר את החיישן ואת הנורית. השתמש בסוגריים תיל מודפסות תלת מימד כדי לסייע בניהול החוטים, וכדי למנוע מחוטים להיות מסוגלים לזוז יותר מדי.

שלב 6: הוספת פאנלים סולאריים

החלטתי להוסיף לפרויקט זה אנרגיה סולארית כך שלא אצטרך לדאוג לסוללות, וכך לא יהיה לי כל הזמן מחובר לקיר. ההתקנה הסולארית היא מודולרית, כך שאני מתכוון לעשות פרויקטים נוספים של מוסך שישאבו ממנה כוח, ואני יכול לשפר את הפאנלים הסולאריים או את בקר הטעינה והסוללה לפי הצורך.

מנהל החשמל הסולארי המשמש בפרויקט זה דורש מתח מינימלי של 6 וולט והספק של לפחות 5 וואט על מנת להטעין את הסוללה. הדבר המסובך בפרויקטים סולאריים קטנים הוא שסוללות הליתיום יון צריכות לפחות 1 אמפר זרם על מנת להטעין. במקרה זה היו לי שני לוחות 5V שדורגו כל אחד. מכיוון שמנהל החשמל צריך לפחות 6 וולט, הפאנלים חייבים להיות מחוברים בסדרות ומוסיפים את המתח שלהם יחד. בהסדר זה, הזרם נשאר על 0.5A, אך מכיוון שהספק המסופק על ידי הלוחות המשולבים הוא 5W, כאשר בקר הטעינה יוריד את המתח, יהיה לו מספיק זרם לטעינת הסוללה.

הערה: מתח הלוח הסולרי משתנה באופן משמעותי לאורך כל היום, ויגיע לשיא בערכים גבוהים מהמתח המדורג. מסיבה זו אינך רוצה לחבר Arduino או סוללה ישירות ללוח.

השתמש בחוט להלחמת הלוחות בסדרות, והוסף מחבר 2 פינים JST כך שתוכל להתחבר ולנתק אותם בקלות ממנהל החשמל. מצא משטח שטוח שמקבל הרבה שמש להרכיב את הלוחות. בשבילי, היה לי מקום שבו אני יכול להדביק אותם בקלות בעזרת סרט דו צדדי. ניקיתי את המשטח תחילה ואז הדבקתי את הלוחות. האחיזה נראית מספיק חזקה, אבל הזמן יגיד אם זה מספיק בכדי לעמוד בכמה מהרוחות החזקות שאנו מסתובבים כאן. השתמשתי בקשרי רוכסן כדי לשמור על החוט במקום כשהוא ניגש בחזרה למוסך.

גנרטורים חשמליים רבים יכולים לשמש גם כעומס כאשר מתח מופעל עליהם. במקרה של מיקרופון, הוא יכול לשמש כרמקול. גנרטור יכול לתפקד גם כמנוע. ניתן להשתמש במנורת LED למדידת נוכחות האור. אם מתח לוח על פאנל סולארי, הוא ישאב זרם, ואני מאמין שהוא יפלוט אור (לא בטוח באיזו תדירות). במקרה כזה, יש להתקין דיודה חוסמת אי שם במעגל כדי למנוע מהפאנל הסולארי לנקז את הסוללה כאשר אין אור שמש. הנחתי שבמעגל מנהל החשמל יש את זה מובנה בתוכו, אבל לאחר כמה ימים של גשם הסוללה התרוקנה לגמרי.

השתמשתי בדיודה שמצאתי מונחת, והלחמתי אותה עד קצה החוט שיתחבר למסוף 5V בבקר הטעינה. אם אתה הלחמה לאותו מקום, קצה הדיודה עם הלהקה אמור להצביע לעבר בקר הטעינה, והרחק מהמסוף החיובי של הפאנל הסולארי. זה יחסום את זרימת הזרם בחזרה ללוח. השתמשתי במחבר חוט הלחמה לכווץ חום כדי להלחם אותו במקום, כיוון שהתקנתי את שלי לאחר שהמערכת הייתה במקומה.

שלב 7: הוספת מנהל חשמל סולארי

למנהל החשמל יש אפשרויות להתחבר באמצעות חוטי מגשר נקבה או כבלי USB. אף אחד מאלה אינו נוח במיוחד למרחק שרציתי להריץ את החוט, ולכן במקום זה הלחמתי חוטים אל החלק התחתון של הלוח שבו היו מחוברים סיכות 5V וקרקע.

חבר שני אגוזי ידית Wago 5 פינים למארז באמצעות סרט דו צדדי. זה יאפשר הפעלה של מספר מכשירים ממנהל החשמל הזה. הוא מסוגל להוציא עד 1A של זרם ב 5V, כך שאם היישומים העתידיים שלך ידרשו יותר זרם מזה, עליך לבדוק באמצעות מנהלי חשמל אחרים.

בגב מנהל החשמל, יש סדרה של מתגים, כך שתוכל להגדיר את המתח המשוער של פאנלים סולאריים שלך, לכן העבר אותו כך שיתאים למערך הסולארי בו אתה משתמש. במקרה שלי, הגדרתי אותו ל- 9v, מכיוון שהפנלים בסידור הסדרה מדורגים כ- 10v.

מנהל החשמל מגיע עם סטנדים, אז הסר שניים מהם, והשתמש בחורים אלה כדי להבריג את מנהל החשמל למתחם באמצעות ברגי M3x8. הזן את החוטים המולחמים ל -5 וולט ונטחנים דרך החור שבתחתית, והצמד אותם לתוך אגוזי ידית הוואגו.

מצא מקום טוב למנהל החשמל והוסף בורג לקיר. השתמש בחור המנעול במארז כדי לתלות אותו במקומו. העבירו חוט מהארדואינו למנהל החשמל, והדקו למקומו באמצעות מחברי הוואגו 5V והארקה. היזהר מאוד לא לצרף אותו לאחור, לוחות ארדואינו מגיעים עם כמה הגנות, אך ייתכן שתטגן את שלך כאן אם תחבר את סיכת 5V הפוך. השתמש במתלי תיל כדי לשמור על החוט במקום לאורך הקיר.

לעשות את אותו הדבר עם החוט שמגיע מהפאנל הסולארי. הקפד לנתק את הפאנלים הסולאריים לפני שאתה מחבר את החוטים לכניסה בבקר החשמל, כך שלא תקצר אותם בטעות או תזיק ללוח.

בסיום, חבר את המכסה למארז, הפעל את המתג לסוללה וחבר מחדש את הפאנלים הסולאריים.

שלב 8: בודקים את זה

פרס ראשון באתגר ה- Speed Strip Speed