עוזר חניה בלייזר: 12 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

לרוע המזל, עלי לחלוק את סדנת המוסך שלי עם המכוניות שלנו! בדרך כלל זה עובד היטב, אם אחת משתי המכוניות שלנו חונה לדוכן שלהם רחוק מדי, אני בקושי יכול להסתובב במכונת המקדחה, במכונת כרסום, במסור השולחן וכו '. לעומת זאת, אם מכונית לא חונה מספיק רחוק, דלת המוסך לא תיסגר או גרוע מכך, נטרקת על אחורי הרכב בזמן הסגירה!

כפי שבטח תסכימו, "דיוק החניה" משתנה בין הנהגים ולעתים קרובות הייתי מתוסכל מתחמק סביב פגוש רק כדי להגיע לספסל העבודה שלי. ניסיתי 'פתרונות מכניים' כגון כדור טניס שמשתלשל מחוט שנקשר לגגון מעל אבל גיליתי שהם מפריעים לי כשנעים או עובדים בתוך דוכן מכוניות ריק.

כדי להתמודד עם הדילמה הזו, מצאתי את הפתרון הזה של היי-טק (שעלול להרוג יתר!) שעוזר למקם את המכוניות עד סנטימטר של שלמות בכל פעם. אם אתה נתקל בבעיה דומה, אני מציע לך את סוכן החניה בלייזר. פתרון MICROCOMPUTER-GEEK זה עובד היטב, אך הוא פשוט מספיק כדי להיבנות ולהתקין במהלך סוף שבוע.

לייזרים להצלה

לאחרונה היו לי כמה מודולי לייזר שנשארו בתיבת הגרוטאות שלי שחיפשו מה לעשות. אז לאור (ללא כוונת מילים) לבעיות החניה המתמשכות שלי בחניון המוסך, גיבשתי תוכנית להרכבת הלייזרים בקורות התקורה של המוסך שלי מכוונים כלפי מטה למכוניות שמתחת. התוצאה היא נקודת לייזר המוקרנת על לוח המחוונים של המכונית בדיוק היכן שצריך לעצור את המכונית. הוראות הנהג פשוטות. פשוט הכנס את המכונית למוסך ועצור כאשר אתה רואה לראשונה את הנקודה האדומה על לוח המחוונים!

שלב 1: בטיחות לייזר

לפני שנמשיך הלאה, אני רוצה לעצור כמה מילים על בטיחות לייזר. אפילו הלייזרים האדומים של 5 מיליאמפרוואט אדום המשמשים בפרויקט זה מסוגלים לייצר אלומות אור בהירות במיוחד, ממוקדות היטב, בעלות אנרגיה גבוהה. אור כזה עלול לפגוע בראייתך! אין להביט ישירות אל קרן הלייזר בכל עת.

שלב 2: בחירת מודול לייזר

עבור ההתקנה של שני המכוניות שלי, התקנתי זוג מודולי לייזר אדומים במיקוד של 5 מגה -ואט (מילי -ואט), אחד על כל מפרץ מכוניות. כפי שמוצג באיור 2, מדובר במודולים קטנים, עצמאיים, הניתנים להפעלה מכל מקור כוח של 3 עד 6 וולט וולט. ניתן לרכוש מודולים אלה ב- eBay במחיר של $ 4- $ 10 ea. טווח, קל להרכבה וניתן להתמקד בלוח המחוונים של המכונית שלך כדי לספק נקודה אדומה שקל לראות גם בתנאי אור יום. למעשה, אני ממליץ שבמהלך ההתקנה תרכך מעט את המיקוד מכיוון שזה גם יגדיל את גודל נקודת הלייזר שנראית בלוח המחוונים וגם יפחית מעט את עוצמתו.

חלופות לייזר

אתה עשוי לשאול, "האם לא ניתן להשיג לייזרים זולים יותר?" התשובה היא כן, ניתן למצוא מצביעי לייזר המונעים על ידי סוללות במחיר או שניים. למעשה רכשתי כמה לפרויקטים אחרים אך גיליתי שהם חסרי בהירות תפוקה. אתה מוזמן לנסות אותם מכיוון שהם עשויים להיות בהירים מספיק עבורך, אך עבור ההתקנה שלי מצאתי שמודולים בהירים יותר וניתנים למיקוד היו משחק טוב יותר.

אבל חכה! חלק מהלייזרים יוצאים תבנית LINE או CROSS. האם אלה לא היו אפילו טובים יותר? כדי ליצור תבנית LINE או CROSS, עדשה משנית מונחת בתוך מודול הלייזר כדי להפוך את פלט מקור נקודת הלייזר הרגיל לתבנית הרצויה. ביצירת תבנית LINE או CROSS, פלט הלייזר בעוצמה גבוהה מופץ, "מדולל" אם תרצו, ליצירת תמונת הקו (או הצלב). בניסיונות המוסך שלי עם עדשות אלה, מצאתי את קווי הלייזר שהתקבלו עמומים מכדי לראות על לוח המחוונים האוטומטי, במיוחד בשעות היום עם שטיפת אור שמש דרך חלונות המוסך.

שלב 3: בקר לייזר דור 1

כדי למקסם את חיי הפעולה בלייזר, יש צורך במעגלים מסוימים כדי להפעיל את הלייזר בעת הצורך ולאחר מכן לכבות כאשר לא. פותחן הדלתות החשמליות שלנו, כמו רובן, מדליק באופן אוטומטי נורה בכל פעם שפותח הדלת במחזור. נורה זו נשארת דולקת כ -5 דקות ולאחר מכן מכבה. ביישום הראשון שלי פשוט הנחתי חיישן אור ממש מעל הנורה הפותחת והשתמשתי בזה כדי להניע טרנזיסטור כוח שהפעיל את הלייזרים של עוזר החניה. למרות שהדברים הובילו לדרך, שמתי לב עד מהרה שאם דלת המוסך כבר הייתה פתוחה זמן מה לפני שהגעתי לחניה, הלייזרים לא היו מופעלים. כלומר, מכיוון שפג תוקפו של טיימר הנורה הפותחת, היה צורך למעשה ברכיבה על פותחן דלת המוסך בכדי להדליק את נורת הפותח ובתורו להפעיל את לייזרי עזר החניה.

כדי להתגבר על מגבלה זו, המצאתי את Gen-2, פתרון שלם יותר להפעלת הלייזרים של עוזר החניה בכל פעם שמכונית נכנסת למוסך

שלב 4: בקר לייזר מדור 2 - שימוש בחיישן הבטיחות הפותח

"חיישן דלת חסומה" הוא תכונת בטיחות נדרשת בכל פותחי דלתות המוסך. זה מושג בדרך כלל על ידי ירי בקרן אור אינפרא אדומה על פני פתח דלת המוסך, כ -6 סנטימטרים מעל פני הרצפה. כפי שמוצג באיור 3, קרן אור זו מקורה בפולט 'A' ומזוהה על ידי חיישן 'B'. אם משהו חוסם את קרן האור הזו במהלך סגירת הדלת, מזוהה מצב דלת חסום ותנועת סגירת הדלת מתהפכת על ידי הפותח כדי להחזיר את הדלת למקומה המוגבה לגמרי.

כפי שמוצג באיור לעיל, חיישן הבטיחות 'דלת חסומה' מורכב מ- IR-Light-Emitter 'A' ו- IR-Light-גלאי 'B'.

בדרך כלל תמצא את חיישני הדלת החסומה המחוברים לפותחן הדלתות באמצעות חוט דו-מוליכי כמו קווי האדום שמופיעים באיור 3. צמד חוטים פשוט זה מחבר את הפולט, הגלאי והפתיח ביחד. מסתבר שתכנית קישוריות זו 1) מספקת POWER מהפתיח להפעלת החיישנים, ו 2) מספקת נתיב תקשורת מהחיישנים בחזרה לפותחן.

שלב 5: כיצד פועל חיישן בטיחות הדלתות

מכיוון שחיישן הדלת החסומה פעיל בכל עת, גיליתי שאני יכול להשתמש בחיישן כדי לזהות את "אירוע הדלת החסומה" הרגעי המתרחש בכל פעם שרכב מונע למוסך לחניה. כדי לגרום לזה לעבוד, זה היה רק עניין של הבנת פורמט העוצמה והאותות הקיימים בחיווט חיישן הדלת החסומה.

האיור לעיל מציג את צורת גל איתות הדלת החסומה עבור מערכת פותחי דלתות של מותג GENIE

יש לי פותחן מותג "GENIE" ועל ידי הצבת אוסצילוסקופ על פני צמד החוטים שעובר בין הפותח לחיישנים, מצאתי צורת גל מהירה בשיא 12 וולט בשיא כל פעם שחיישן הדלת לא נחסם. כפי שניתן לראות, המתח על חוטי החיישן הופך ליציב +12VDC בכל פעם שהחיישן נחסם.

בחרתי ליישם את הפרויקט הזה עם תוכנה בתוך מיקרו -בקר Arduino NANO קטן. הסכימה המלאה של בקר הלייזר NANO נמצאת בשלב הבא. השתמשתי בחתיכה קטנה של חומר מעגל אב טיפוס בסגנון הלוח, בכדי להחזיק את ה- NANO ואת המרכיבים הנותרים הנדרשים לפרויקט זה. ניתן להשתמש ברצועת מסוף קטנה או מחברים אחרים לבחירתך לחיבור לפתיחת הדלת שלך ולמודולי הלייזר.

אם מדלגים קדימה לסכימה, רואים שאות חיישן הדלת הנכנס +12V PP עובר דרך כמה דיודות (רק כדי שהקוטביות תקינה) ולאחר מכן דרך טרנזיסטור NPN (Q1) לפני העברת סיכת קלט על ה- NANO. כפי שמוצג בצורות גל לעיל, הטרנזיסטור הזה עושה שני דברים. 1) הוא ממיר את האות 12 V Peak to Peak לאות 5 וולט התואם ל- NANO, ו 2) הוא הופך את רמות הלוגיקה.

זהירות: תוכנית החיווט והאותות שתוארו לעיל חלה על פותחי דלתות מותג GENIE. למרות שאני מאמין שרוב תוכניות החיישנים הדו-תיליים פועלות בטכניקת איתות דומה, ייתכן שתצטרך לשים מרחב על פני חיווט החיישנים במערכת פתיחת דלת המוסך שלך כדי להבין את פרטי האות ולהתאים את הפרויקט לפי הצורך

שלב 6: החומרה

בחרתי ליישם את הפרויקט הזה בתוכנה באמצעות מיקרו -בקר Arduino NANO קטן. הסכימה המלאה של בקר הלייזר NANO נמצאת בשלב הבא. השתמשתי בחתיכה קטנה של חומר אב טיפוס בסגנון הלוח הבסיסי בכדי להחזיק את ה- NANO ואת המרכיבים הנותרים הנדרשים לפרויקט זה. ניתן להשתמש ברצועת מסוף קטנה או מחברים אחרים לבחירתך לחיבור לפתיחת הדלת שלך ולמודולי הלייזר.

כפי שאתה יכול לראות בסכימה, אות חיישן הדלת הנכנס +12V PP (שלב הקודם!) עובר כמה דיודות (רק כדי לקבל את הקוטביות הנכונה) ולאחר מכן דרך טרנזיסטור NPN (Q1) לפני שהוא מועבר לקלט- סיכה על ה- NANO. כפי שמוצג בצורות גל איור 4, הטרנזיסטור הזה עושה שני דברים. 1) הוא ממיר את האות 12 V לשיא לשיא לאות 5 וולט התואם ל- NANO, ו 2) הוא הופך את רמות הלוגיקה.

סיכת פלט NANO מפעילה טרנזיסטור MOSFET (Q3) כוח המספק לייזר. שאר הרכיבים מספקים מחווני LED וכניסת מתג "מצב בדיקה".

שלב 7: בניית מלווה החניה בלייזר

רשימת החלקים לפרויקט זה נמצאת למעלה. השתמשתי בחתיכה קטנה של לוח perf כדי להרכיב את ה- NANO, טרנזיסטורים וחלקים אחרים. נעשה שימוש בחיווט מנקודה לנקודה כדי להשלים את כל החיבורים הדרושים בלוח ה- perf. לאחר מכן איתרתי קופסת כלי פלסטיק קטנה המאכלסת את מכלול לוח השלמות המושלם. קידחתי את החורים הדרושים בארגז כך שנוריות הלחימה והמתג TEST יהיו נגישות. ניתבתי את כבל החשמל DC מאספקת החשמל ליבלת דרך המארז וחיברתי אותו ישירות ללוח ה- perf. השתמשתי בכמה שקעי פונו בסגנון "RCA" כדי ליצור את חיבורי החשמל ללייזרים ופרצתי כמה כבלי אודיו ישנים כדי לחבר את הלייזרים לשקעי RCA אלה פשוט על ידי חיבור חוטי הלייזר השחורים (- LASER VDC) לשיידי, וה- חוט לייזר אדום (+ LASER VDC) למוליך המרכזי. לאחר מכן כיסיתי כל ספייס בכמה שכבות של צינורות כיווץ כדי לספק בידוד וחיזוק מכני.

השתמשתי בכמה ברגי עץ כדי לתלות את קופסת הבקרה בלייזר בקורות הגג ליד פתח דלת המוסך.

באשר לתוכנה, יהיה עליך להוריד את קוד המקור ולערוך/לקמפל/להעלות אותו באמצעות Arduio IDE שלך.

שלב 8: אפשרויות אספקת חשמל

נדרש ספק כוח תקע קטן המסוגל לספק 5VDC מוסדר לפרויקט זה. מכיוון שכל לייזר זקוק לכ- 40 ma ב 5 VDC, התקנת לייזר שני דורשת אספקה המסוגלת לכל הפחות 100 ma. מצאתי בארגז הזבל שלי אספקת חשמל מתאימה, 5VDC, שתואמת היטב. מטען לטלפון סלולרי בעל 5 VDC הוא גם אפשרות מעשית. אלה מבודדים לחלוטין, כוללים קיבול USB לחיבור לטלפון נייד או לטאבלט, וזמינים בדרך כלל תמורת כמה דולרים בודדים. אפשר פשוט לפרוץ קצה אחד של כבל USB ולחבר את חוטי 5 VDC ו- GROUND המתאימים לתוך מסופי כניסת הכוח של בקרת הלייזר.

אזהרות מודול אספקת חשמל ולייזר:

1. הקפד למדוד ולבדוק את התפוקה של כל אספקה שבה אתה משתמש. אספקה של יבלות לקיר רבות אינן מוסדרות ויכולות להיות בעלות יציאות מתח גבוהות במיוחד כאשר הן טעונות קלות. מתח יתר יכול להניע יתר את הלייזרים ליצירת רמות אור לייזר לא בטוחות כמו גם קיצור חיי הפעלה בלייזר.

2. אני לא ממליץ לנתק +5VDC מה- NANO כדי להפעיל את הלייזרים מכיוון שהדבר עלול לחרוג מקיבולת זרם ההספק של ה- NANO שעלולה להתחמם יתר על המידה או לפגוע בלוח המעבד של NANO.

3. כדי להימנע מכל התנגשות הארקה עם פותחן דלת המוסך שלך, ודא כי ספק הכוח 5VDC שבו אתה משתמש לפרויקט זה צף ביחס לקרקע.

שימו לב כי מארז המתכת של כל מודול לייזר מחובר חשמלית לחוט אספקת החשמל הלייזר החיובי (האדום). ככזה, כל המעגל כפי שמוצג צריך להיבנות כדי להיות מבודד במלואו (aka: 'צף') ביחס לקרקע

שלב 9: הרכבת הלייזרים

השתמשתי במלחצי כבלים בגודל ½ אינץ 'כדי להדק כל לייזר לגוש עץ שברגתי לאחר מכן לגג המוסך. כמה שכבות של קלטת חשמל היו נחוצות סביב כל לייזר כדי להגדיל את קוטר 12 המ מ של מודול הלייזר כך שיוחזק היטב על ידי מנורת הכבל. הבורג היחיד של מהדק הכבל מאפשר לייזר להסתובב לפי הצורך ליישור. כפי שצוין, בלוק העץ עצמו מעוגן לקורה בעזרת בורג יחיד כך שניתן לסובב את בלוק העץ עצמו לפי הצורך.

שימוש במתג "TEST MODE" ושתי "התאמות היישור האופטי", קל להשיג את נקודת הלייזר בדיוק על הנקודה הנכונה של לוח המחוונים של הרכב.

שלב 10: איך זה עובד

היגיון ההפעלה של בקר הלייזר הוא די פשוט. ברגע שקו האיתות של חיישן הדלת החסום עובר מפעימה לרמה קבועה, אנו יודעים שיש לנו אירוע דלת חסומה. בהנחה שהדלת החסומה נובעת מכניסת רכב למוסך והפרעה לרגע של קרן חיישן הדלת, נוכל להפעיל מייד את לייזרי סיוע החניה. לאחר כ -30 שניות, לאחר מכן נוכל לכבות את הלייזרים.

קוד התוכנה "מצב הפעלה" שמיישם את ההיגיון הזה נראה באיור 5. ה- NANO פשוט עוקב אחר סיכת הכניסה של חיישן הדלת ובכל פעם שהאות הזה נשאר על ההיגיון 0 במשך יותר מחצי שנייה, הוא מסכם שיש לנו חיישן חסום- אירוע ומפעיל את מכשירי הלזר לייזר. ברגע שאות הדופק חוזר (המכונית במלואה במוסך, חיישן הדלת כבר לא חסום), אנו מתחילים טיימר "לייזר-OFF" של 30 שניות. כאשר תוקף הטיימר הזה מסתיים הרצף הושלם והלייזרים כבויים.

ערכת הקוד המלאה היא רק קצת יותר מורכבת מכיוון שהיא חייבת להתמודד גם עם כמה מחווני LED ומתג מתג. מתג המתג בוחר בין "מצב הפעלה" רגיל לבין "מצב בדיקה". במצב TEST מתעלמים מחיישן דלת המוסך והלייזרים פשוט מופעלים. זה משמש במהלך ההתקנה וההגדרה, כך שניתן לכוון את הלייזרים למקום הנכון על השמשה/לוח המחוונים של המכונית. שלוש נוריות מציגות POWER-ON, LASER-ON ו- STATUS. נורית STATUS תהיה דולקת בכל פעם שתזהה דלת חסומה. נורית LED זו תהבהב בערך פעם בשנייה כשהדלת כבר לא חסומה והטיימר כבוי לייזר כבוי למטה. נורית ה- STATUS תהבהב במהירות בכל פעם שמתג המעבר הוגדר למצב TEST MODE.

שלב 11: סיכום

פרויקט עזר החניה בלייזר עושה את העבודה בשבילי והיה מפתיע שהתקבל היטב על ידי "קהילת המשתמשים" שלי (בן זוג). כעת חניה ברמת דיוק גבוהה מושגת באופן שגרתי. אני מוצא שנקודת הלייזר נראית בקלות בכל תנאי התאורה אך הנהג אינו מוסח יותר מדי מהנקודה ונשאר קשוב לסביבה בזמן החניה.

אם אתם נתקלים בבעיית חניה דומה, ומחפשים גישה NERD-INTENSIVE, זה יכול להיות הפתרון שעובד גם בשבילכם!

חניה שמחה!

שלב 12: הפניות, סכמטי, קבצי קוד מקור Arduino

עיין בקבצים המצורפים לקבלת קוד המקור וקובץ PDF של הסכימה המלאה.

הפניות אחרות

מקורות מודולי לייזר:

חפש ב- eBay: 5mW נקודה לייזר פוקוס

מקורות מתג החלפה מיניאטורי:

חפש מתג מתג מיניאטורי ב- eBay

מקורות ל- MOSFET IRFD9120:

חפש ב- eBay אחר: IRFD9120

מקורות לאספקת חשמל +5VDC

חפש ב- eBay: מטען לטלפונים סלולריים 5VDC

גליון נתונים עבור מכשיר MOSFET ערוץ P

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