Ndihma e kundërt e parkimit në garazh duke përdorur sensorin ekzistues të sigurisë dhe qarkun analog: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:24

Unë dyshoj se shumë shpikje në historinë e njerëzimit janë bërë për shkak të grave ankuese. Makina larëse dhe frigoriferi sigurisht që duken si kandidatë të zbatueshëm. "Shpikja" ime e vogël e përshkruar në këtë Instructable është një asistent elektronik i parkimit të garazhit që është gjithashtu rezultat i (po, e keni menduar) ankesave të grave.:)

Më pëlqen të parkoj makinën time në garazhin tonë në drejtim të kundërt për dalje të shpejtë në mëngjes. Nëse e parkoj shumë larg, gruaja ime nuk është e kënaqur me kalimin e ngushtë në derën e shtëpisë. Nëse e parkoj jo aq larg, atëherë parakolpi i përparmë është në rrugën e derës së garazhit të kontrolluar nga distanca. Vendi ideal është të kesh parakolp para 1-2 centimetra nga dera e mbyllur, gjë që është mjaft e vështirë të arrihet çdo herë.

Natyrisht, zgjidhja më e thjeshtë është topi klasik i tenisit në një varg që varet nga tavani. Sigurisht, do të funksiononte, por ku është argëtimi? Për një hobi elektronik si unë mendimi i parë është ndërtimi i një qarku! Ekzistojnë të paktën një duzinë udhëzimesh që përshkruajnë gjetjen e gamës së garazhit bazuar në një sensor ultratinguj, Arduino dhe një lloj sinjali të dritës duke përdorur LED. Prandaj, për ta bërë atë më interesante, zgjodha një zgjidhje alternative që përfiton nga një sensor ekzistues i kthimit të sigurisë që është një pjesë integrale e derës automatike të garazhit të prodhuar nga LiftMaster. Videoja e mëposhtme shpjegon se si funksionon, duke më kursyer shumë shkrime.

Marrësi i sensorit sinjalizon "plotësisht i qartë" në momentin kur parakolpi i përparmë ndalon të kryqëzojë rreze infra të kuqe. Perfekte! E tëra çfarë duhet të bëj është të përgjoj këtë sinjal, apo jo? Epo, është më lehtë të thuhet sesa të bëhet…

(Përgjegjësia: Duke vazhduar në hapin tjetër ju pranoni se jeni njohuri të mirë në elektronikë dhe jeni të vetëdijshëm se ky projekt punon me një pajisje ekzistuese të sigurisë. Punon mirë nëse bëhet siç duhet, por nëse vidhosni diçka rrezikoni ta bëni atë pajisjet e sigurisë joefektive. Vazhdoni me rrezikun tuaj, unë nuk do të mbaj përgjegjësi për ndonjë efekt të keq, të tilla si kafshë shtëpiake të vdekura/të plagosura, fëmijë, etj., që rezultojnë nga zbatimi juaj i këtij Udhëzuesi.)

Hapi 1: Problemi 1: Si të përgjoni dhe përdorni sinjalin nga sensori i sigurisë së LiftMaster?

Kur rruga e rrezes infra të kuqe (IR) midis emetuesit dhe marrësit është e qartë, marrësi dërgon përmes një palë telave një sinjal valor katror 156 Hz siç tregohet në imazhin e parë. Në një periudhë të vetme 6.5 ms high 6 V të lartë ndiqen nga jo më shumë se 0.5 ms low 0 V të ulëta (imazhi i dytë dhe i tretë). Kur rrezja IR takon një pengesë, marrësi nuk dërgon asnjë sinjal dhe linja mbetet e lartë në tensionin e furnizimit (imazhi i katërt). Shtë interesante që furnizimi me energji si për emetuesin ashtu edhe për marrësin, si dhe sinjalin e marrësit, burojnë nga një palë terminale të vetme në pjesën e pasme të hapësit LiftMaster (imazhi i pestë).

Kështu, thelbi i këtij problemi është se si të zbulohet sinjali i valës katrore në imazhin e parë nga sinjali DC në figurën 4. Nuk ka nevojë të rizbuloni timonin, pasi ky problem është zgjidhur nga të tjerët me një qark Detektori të Pulsit të Zhdukur Me Ka shumë zbatime; Unë kam zgjedhur një nga kjo faqe e Qarqeve Sot dhe e modifikova pak siç tregohet në imazhin e pestë. Faqja origjinale përshkruan parimet e saj të funksionimit në detaje. Me pak fjalë, kohëmatësi NE555 që funksionon në mënyrë monostabile do ta mbajë pinin e tij OUTPUT të lartë për aq kohë sa periudha e valës katrore në hyrje (e lidhur me TRIGGER) është më e shkurtër se intervali kohor në kunjat THRESHOLD+DISCHARGE. Kjo e fundit varet nga vlerat e R1 dhe C2. Një tension DC në TRIGGER do të lejojë që C2 të ngarkohet mbi vlerën e pragut dhe kunja OUTPUT do të ulet. Problemi u zgjidh!

Hapi 2: Problemi 2: Si të tregoni vizualisht gjendjen e pinit të daljes së kohëmatësit?

Kjo nuk është më ideale: përdorni një LED. Mbajeni atë jashtë kur rrezja IR është e paprekur dhe OUTPUT është e lartë (që ndodh 99.999% të kohës) dhe ndizeni kur rrezja të ndërpritet dhe OUTPUT të ulet. Me fjalë të tjera, përmbysni sinjalin OUTPUT për të fuqizuar LED. Ndërprerësi më i thjeshtë i këtij lloji, IMHO, përdor një transistor MOSFET me kanal P, siç tregohet në imazhin e mësipërm. OUTPUT i kohëmatësit është i lidhur me portën e tij. Për sa kohë që është e lartë, transistori është në modalitetin e rezistencës së lartë dhe LED është i fikur. Dhe anasjelltas, tensioni i ulët në portë do të mundësojë që rryma të rrjedhë. Rezistenca tërheqëse R4 siguron që porta të mos lihet kurrë e varur dhe të mbahet në gjendjen e saj të preferuar. Problemi u zgjidh!

Hapi 3: Problemi 3: Si të fuqizoni qarkun e përshkruar deri më tani?

Detektori i Pulsit të Humbur i treguar në Hapin 1 ka nevojë për një tension të qëndrueshëm të furnizimit DC. Mund të përdor bateri ose të blej një përshtatës të përshtatshëm AC/DC. Meh, shumë telashe. Po në lidhje me përdorimin e furnizimit të sensorit të sigurisë të siguruar nga LiftMaster? Epo, problemi është se ai mbart sinjalin e marrësit IR, i cili nuk është as "i qëndrueshëm", as "DC". Por mund të filtrohet dhe zbutet siç duhet me një qark shumë të thjeshtë të treguar më sipër. Një kondensator i madh elektrolitik 1 mF është një filtër mjaft i mirë dhe dioda e bashkangjitur sigurohet që të mos shkarkohet kur sinjali është i ulët. Problemi u zgjidh!

Truku nuk është të tërheqni shumë rrymë nga LiftMaster, përndryshe funksionimi i sensorit të sigurisë mund të komprometohet. Për këtë arsye unë nuk kam përdorur kohëmatësin standard NE555 por klonin e tij CMOS TS555 me konsum shumë të ulët të energjisë.

Hapi 4: Problemi 4: Si t'i bashkoni të gjithë përbërësit?

Lehtësisht; shikoni qarkun e plotë më lart. Këtu është lista e pjesëve që kam përdorur:

• U1 = Kohëmatësi i vetëm CMOS me fuqi të ulët TS555 i prodhuar nga STMicroelectronics.
• M1 = transistor MOSFET me kanal P, IRF9Z34N.
• Q1 = transistor PNP BJT BC157.
• D1 = Dioda 1N4148.
• D2 = LED i verdhë, lloji i panjohur.
• C1 = kondensator qeramik 10 nF.
• C2 = 10 uF kondensator elektrolitik.
• C3 = 1 mF kondensator elektrolitik.
• R1 dhe R2 = 1 rezistencë k-ohm.
• R3 = rezistencë 100 ohm.
• R4 = rezistencë 10 k-ohm.

Me furnizimin me 5.2 V qarku i mësipërm konsumon vetëm ~ 3 mA kur LED është i fikur dhe ~ 25 mA kur është i ndezur. Konsumi aktual mund të reduktohet më tej në ~ 1 mA duke ndryshuar R1 në 100 k-ohm dhe C2 në 100 nF. Rritja e mëtejshme e rezistencës dhe zvogëlimi i kapacitetit të kufizuar duke e mbajtur produktin RC konstant (= 0.01) nuk zvogëlon rrymën.

Unë kam vendosur rezistencën LED dhe R3 në një kallaj të vogël Altoid dhe e kam gozhduar në mur. Prej tij, unë vrapova një kabllo të gjatë deri në hapësin LiftMaster në tavan. Qarku i shoferit u ngjit në një dërrasë për qëllime të përgjithshme dhe u vendos në një kuti të vogël të lezetshme që mora nga Adafruit. Kutia është ngjitur në kornizën e LiftMaster dhe çifti i telave të furnizimit është i bashkangjitur në terminalet e sensorit të sigurisë.

Ndërsa po e ktheja makinën time në garazh, ndalem sapo LED të fiket. Rezultati është një shtrirje e përsosur, siç tregohet në imazhin e fundit. Problemi u zgjidh!

Hapi 5: Shtesa: Ndriçues më i lehtë, edhe pse jo më i ndritshëm:)

10 ditë pasi ky Instructable u botua për herë të parë, unë ndërtova dritën e parkimit udhëzues për derën time të dytë të garazhit. Vlen të përmendet këtu pasi kam bërë përmirësime të vogla në modelin e qarkut. Shikoni imazhin e parë. Së pari, unë zgjodha opsionin më të ulët aktual për palën RC të përshkruar në hapin e mëparshëm, ku kapaciteti i ulët prej 100 nF përputhet me rezistencën më të lartë prej 100 k-ohm. Tjetra, unë eliminova transistorin PMOS dhe rezistencën tërheqëse 10 k-ohm dhe lidha tokën LED direkt me kunjin OUTPUT të TS555. Shtë e mundur sepse një objekt në rrugën e rrezes IR sjell tensionin OUTPUT të ulët, duke ndezur në mënyrë efektive LED -in. Ka një çmim për të paguar për këtë thjeshtim, megjithatë. Me PMOS të pranishëm nuk kam pse të shqetësohem për rrymën LED: IRF9Z34N mund të marrë 19 A, kështu që LED mund të shkëlqejë aq i ndritshëm sa dua. Kunja OUTPUT e TS555 mund të fundoset vetëm 10 mA, prandaj më duhej të çiftoja LED me një rezistencë më të lartë prej 220 ohm, e cila uli shkëlqimin e tij. Ende është mirë e dukshme, siç tregon imazhi i katërt, kështu që funksionon për mua. Lista e pjesëve për këtë dizajn është si më poshtë:

• U3 = Kohëmatësi i vetëm CMOS me fuqi të ulët TS555 i prodhuar nga STMicroelectronics.
• Q3 = transistor PNP BJT BC157.
• D5 = Dioda 1N4148.
• D6 = LED i verdhë, lloji i panjohur.
• C7 = 10 kondensator qeramik nF.
• C8 = 100 kondensator qeramike nF.
• C9 = 1 mF kondensator elektrolitik.
• R9 = rezistencë 100 k-ohm.
• R10 = 1 rezistencë k-ohm.
• R11 = rezistencë 220 ohm.

Qarku konsumon respektivisht 1 mA dhe 12 mA në gjendjen OFF dhe ON.