Asisten Parkir Laser: 12 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Sayangnya, saya harus berbagi bengkel garasi saya dengan mobil kami! Ini biasanya bekerja dengan baik, namun, jika salah satu dari dua mobil kami diparkir di tempat mereka terlalu jauh, saya hampir tidak bisa bergerak di sekitar mesin bor, mesin penggilingan, gergaji meja, dll. Sebaliknya, jika mobil tidak diparkir cukup jauh, pintu garasi tidak akan menutup atau lebih buruk lagi, membanting ke bagian belakang kendaraan saat menutup!

Seperti yang mungkin Anda setujui, "ketepatan parkir" bervariasi di antara pengemudi dan saya sering frustrasi menghindari spatbor hanya untuk sampai ke bangku kerja saya. Saya telah mencoba 'solusi mekanis' seperti bola tenis yang menjuntai dari seutas tali yang diikat ke kasau di atas kepala, tetapi ternyata mereka menghalangi saya ketika bergerak atau bekerja di dalam kios mobil yang kosong.

Untuk mengatasi dilema ini, saya datang dengan solusi hi-tech (berpotensi over-kill!) Yang membantu mobil diposisikan dalam satu inci atau lebih kesempurnaan setiap saat. Jika Anda menghadapi masalah serupa, saya menawarkan Asisten Parkir Laser. Solusi MICROCOMPUTER-GEEK ini bekerja dengan baik, namun cukup sederhana untuk dibuat dan dipasang selama akhir pekan.

Laser untuk Menyelamatkan

Baru-baru ini saya memiliki beberapa modul laser yang tersisa di kotak sampah saya yang sedang mencari sesuatu untuk dilakukan. Jadi dalam terang (tidak ada permainan kata-kata) dari masalah parkir garasi saya yang sedang berlangsung, saya menyusun skema untuk memasang laser di kasau overhead garasi saya yang ditujukan ke mobil-mobil di bawah. Hasilnya adalah titik laser yang diproyeksikan ke papan dasbor mobil tepat di tempat mobil perlu dihentikan. Petunjuk Pengemudi sederhana. Cukup kendarai mobil ke garasi dan berhenti saat pertama kali melihat RED DOT di dasbor!

Langkah 1: Keamanan Laser

Sebelum melangkah lebih jauh, saya ingin berhenti sejenak untuk beberapa kata tentang keamanan laser. Bahkan laser RED 5 mw berdaya relatif rendah yang digunakan dalam proyek ini mampu menghasilkan sinar cahaya berenergi tinggi yang sangat terang, terfokus dengan ketat. Cahaya seperti itu dapat merusak penglihatan Anda! JANGAN MELIHAT LANGSUNG KE LAMPU LASER SETIAP SAAT.

Langkah 2: Pemilihan Modul Laser

Untuk pengaturan dua mobil saya, saya memasang sepasang modul laser merah kecil 5 mw (miliwatt) yang dapat difokuskan, satu di setiap ruang mobil. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, ini adalah modul kecil dan mandiri yang dapat diberi daya dari sumber daya 3 hingga 6 VDC. Modul ini dapat dibeli dari eBay dengan harga $4-$10. jangkauan, mudah dipasang, dan dapat difokuskan ke papan dasbor mobil Anda untuk memberikan titik merah yang mudah dilihat bahkan dalam kondisi siang hari. Sebenarnya, saya menyarankan agar selama pemasangan, Anda sedikit melunakkan fokus karena ini akan memperbesar ukuran titik laser yang terlihat di dasbor sekaligus mengurangi intensitasnya sedikit.

Alternatif Laser

Anda mungkin bertanya, "Bukankah laser yang lebih murah tersedia?" Jawabannya adalah YA, laser pointer bertenaga baterai yang sangat murah dapat ditemukan dengan harga satu atau dua dolar. Saya sebenarnya telah membeli beberapa untuk proyek lain tetapi ternyata mereka kurang dalam kecerahan keluaran. Jangan ragu untuk mencobanya karena mungkin cukup terang untuk Anda, tetapi untuk instalasi saya, saya menemukan modul yang lebih cerah dan dapat difokuskan adalah permainan yang lebih baik.

Tapi tunggu! Beberapa laser mengeluarkan pola LINE atau CROSS. Bukankah ini lebih baik? Untuk membuat pola LINE atau CROSS, lensa sekunder ditempatkan di dalam modul laser untuk mengubah output sumber titik laser normal, menjadi pola yang diinginkan. Dalam menghasilkan pola LINE atau CROSS, output laser intensitas tinggi didistribusikan, "diencerkan" jika Anda mau, untuk membentuk gambar garis (atau silang). Dalam uji coba garasi saya dengan lensa ini, saya menemukan garis laser yang dihasilkan terlalu redup untuk dilihat di dasbor mobil, terutama di siang hari dengan sinar matahari yang masuk melalui jendela garasi.

Langkah 3: Pengontrol Laser Gen 1

Untuk memaksimalkan masa pakai laser, beberapa sirkuit diperlukan untuk mengaktifkan laser saat diperlukan, dan kemudian MATI saat tidak. Pembuka pintu listrik kami, seperti kebanyakan, menyalakan bola lampu secara otomatis setiap kali pembuka pintu berputar. Bohlam ini tetap menyala selama sekitar 5 menit dan kemudian mati. Dalam implementasi pertama saya, saya hanya menempatkan sensor cahaya tepat di atas bola lampu pembuka dan menggunakannya untuk menggerakkan transistor daya yang mengaktifkan Laser Asisten Parkir. Sementara ini berjalan, saya segera menyadari bahwa jika pintu garasi sudah terbuka beberapa saat sebelum saya berhenti untuk parkir, Laser tidak akan aktif. Artinya, karena timer Bola Lampu Pembuka telah kedaluwarsa, seseorang benar-benar harus memutar pembuka pintu garasi untuk menyalakan bola lampu pembuka dan pada gilirannya, menjalankan laser bantuan parkir.

Untuk mengatasi keterbatasan ini, saya datang dengan Gen-2, solusi yang lebih lengkap untuk memicu laser asisten parkir SETIAP KALI mobil memasuki garasi

Langkah 4: Pengontrol Laser Gen 2 - Menggunakan Sensor Keamanan Pembuka

Sebuah "Sensor Pintu Terblokir" adalah fitur keselamatan yang diperlukan pada semua pembuka pintu garasi. Hal ini biasanya dicapai dengan menembakkan sinar inframerah cahaya di bukaan pintu garasi, sekitar 6 inci di atas permukaan lantai. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, berkas cahaya ini berasal dari Emitter 'A' dan dideteksi oleh Sensor 'B'. Jika ada sesuatu yang menghalangi sinar cahaya ini selama penutupan pintu, KONDISI PINTU TERBLOCKED terdeteksi dan gerakan menutup pintu dibalik oleh pembuka sehingga mengembalikan pintu ke posisi terangkat penuh.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, sensor keamanan 'Pintu Terblokir' terdiri dari IR-Light-Emitter 'A' dan IR-Light-Detector 'B'.

Anda biasanya akan menemukan sensor pintu yang diblokir terhubung ke pembuka pintu menggunakan kabel 2 konduktor seperti Garis MERAH yang muncul pada Gambar 3. Pasangan kabel sederhana ini menghubungkan Emitter, Detektor, dan Pembuka bersama-sama. Ternyata skema interkoneksi ini 1) memasok POWER dari pembuka untuk menjalankan sensor, dan 2) menyediakan jalur komunikasi dari sensor kembali ke pembuka.

Langkah 5: Bagaimana Sensor Keamanan Pintu Bekerja

Karena sensor pintu terhalang aktif setiap saat, saya menemukan bahwa saya dapat menggunakan sensor untuk mendeteksi "peristiwa pintu tertutup" sesaat yang terjadi setiap kali kendaraan didorong ke garasi untuk parkir. Agar ini berfungsi, itu hanya masalah memahami format daya dan sinyal yang ada pada kabel Sensor Pintu Terblokir.

Gambar di atas menunjukkan bentuk gelombang sinyal Pintu Terblokir untuk Sistem Pembuka Pintu merek GENIE

Saya memiliki pembuka merek "GENIE" dan dengan menempatkan osiloskop melintasi pasangan kawat yang berjalan di antara pembuka dan sensor, saya menemukan bentuk gelombang Puncak-Puncak 12 Volt yang berdenyut setiap kali sensor pintu TIDAK DIBLOKIR. Seperti yang terlihat, tegangan melintasi kabel sensor menjadi +12VDC yang stabil setiap kali sensor DIBLOCK.

Saya memilih untuk mengimplementasikan proyek ini dengan perangkat lunak di dalam mikrokontroler Arduino NANO kecil. Skema lengkap pengontrol laser NANO ditemukan di langkah berikutnya. Saya menggunakan sepotong kecil perf-board gaya prototipe bahan papan sirkuit untuk menahan NANO dan beberapa komponen yang tersisa yang diperlukan untuk proyek ini. Strip terminal kecil atau konektor lain yang Anda pilih dapat digunakan untuk menghubungkan ke pembuka pintu Anda dan modul laser.

Jika Anda melompat ke skema, terlihat bahwa sinyal sensor pintu +12V PP yang masuk melewati beberapa dioda (hanya untuk mendapatkan polaritas yang tepat) dan kemudian melalui transistor NPN (Q1) sebelum dikirim ke pin input pada NANO-nya. Seperti diilustrasikan dalam bentuk gelombang di atas, transistor ini melakukan dua hal. 1) Ini mengubah sinyal Puncak 12 V ke Puncak menjadi sinyal 5 volt yang kompatibel dengan NANO, dan 2) MEMBALIKKAN level logika.

PERHATIAN: Skema pengkabelan dan sinyal yang dijelaskan di atas berlaku untuk pembuka pintu merek GENIE. Meskipun saya percaya bahwa sebagian besar skema sensor dua kawat beroperasi menggunakan teknik pensinyalan yang serupa, Anda mungkin harus meletakkan cakupan di seluruh kabel sensor pada sistem pembukaan pintu garasi Anda untuk memahami detail sinyal dan menyesuaikan proyek sesuai kebutuhan

Langkah 6: Perangkat Keras

Saya memilih untuk mengimplementasikan proyek ini dalam perangkat lunak menggunakan mikrokontroler Arduino NANO kecil. Skema lengkap pengontrol laser NANO ditemukan di langkah berikutnya. Saya menggunakan sepotong kecil perf-board gaya prototipe bahan papan sirkuit untuk menahan NANO dan beberapa komponen yang tersisa yang diperlukan untuk proyek ini. Strip terminal kecil atau konektor lain yang Anda pilih dapat digunakan untuk menghubungkan ke pembuka pintu Anda dan modul laser.

Seperti yang Anda lihat dalam skema, sinyal sensor pintu +12V PP yang masuk (langkah sebelumnya!) melewati beberapa dioda (hanya untuk mendapatkan polaritas yang benar) dan kemudian melalui transistor NPN (Q1) sebelum dikirim ke input- pin pada NANO. Seperti diilustrasikan pada Gambar 4 bentuk gelombang, transistor ini melakukan dua hal. 1) Ini mengubah sinyal Puncak 12 V ke Puncak menjadi sinyal 5 volt yang kompatibel dengan NANO, dan 2) MEMBALIKKAN level logika.

Pin keluaran NANO menggerakkan transistor MOSFET daya (Q3) untuk memberikan daya ke laser. Komponen yang tersisa menyediakan indikator LED dan input sakelar "mode uji".

Langkah 7: Membangun Petugas Parkir Laser

Daftar bagian untuk proyek ini ditemukan di atas. Saya menggunakan sepotong kecil perf-board untuk memasang NANO, transistor, dan bagian lainnya. Pengkabelan titik ke titik digunakan untuk menyelesaikan semua interkoneksi pada papan perf. Saya kemudian menemukan kotak utilitas plastik kecil untuk menampung rakitan papan perf yang sudah selesai. Saya mengebor lubang yang diperlukan di dalam kotak sehingga LED dan TEST SWITCH dapat diakses. Saya mengarahkan kabel daya DC dari catu daya kutil dinding melalui kasing dan memasangnya dengan benar ke papan perf. Saya menggunakan beberapa jack phono gaya "RCA" untuk membuat koneksi daya ke laser dan meretas beberapa kabel audio lama untuk menghubungkan laser ke jack RCA ini hanya dengan menyambungkan kabel laser HITAM (- LASER VDC) ke SHIELD, dan Kabel laser MERAH (+ LASER VDC) ke konduktor tengah. Saya kemudian menutupi setiap sambungan dengan beberapa lapisan tabung menyusut untuk memberikan insulasi dan penguatan mekanis.

Saya menggunakan beberapa sekrup kayu untuk memasang kotak Kontrol Laser di kasau dekat pembuka pintu garasi.

Untuk perangkat lunak, Anda perlu mengunduh kode sumber dan mengedit/mengkompilasi/mengunggahnya menggunakan Arduio IDE Anda.

Langkah 8: Opsi Catu Daya

Catu daya plug-in kecil yang mampu menyediakan 5VDC yang diatur diperlukan untuk proyek ini. Karena setiap laser membutuhkan sekitar 40 ma pada 5 VDC, pemasangan dua laser membutuhkan pasokan yang mampu setidaknya 100 ma. Saya menemukan catu daya kutil dinding 5VDC yang sesuai di kotak sampah saya yang berfungsi dengan baik. Pengisi daya ponsel 5 VDC yang diatur juga merupakan pilihan yang bisa diterapkan. Ini sepenuhnya terisolasi di tanah, memiliki wadah USB untuk koneksi ke ponsel atau tablet, dan umumnya tersedia hanya dengan beberapa dolar. Seseorang dapat meretas salah satu ujung kabel USB dan menghubungkan kabel 5 VDC dan GROUND yang sesuai ke dalam terminal input daya kontrol laser.

PERHATIAN CATU DAYA & MODUL LASER:

1. Berhati-hatilah untuk mengukur dan memeriksa output dari suplai apa pun yang Anda gunakan. Banyak persediaan kutil dinding TIDAK DIATUR dan dapat memiliki output tegangan sangat tinggi ketika dimuat dengan ringan. Tegangan berlebih dapat menggerakkan laser secara berlebihan sehingga menciptakan tingkat cahaya laser yang tidak aman serta memperpendek masa pakai laser.

2. Saya tidak merekomendasikan menarik +5VDC dari NANO untuk memberi daya pada laser karena ini dapat melebihi kapasitas arus keluaran daya NANO yang dapat menjadi terlalu panas atau merusak papan CPU NANO.

3. Untuk menghindari perselisihan arde dengan Pembuka Pintu Garasi Anda, pastikan catu daya 5VDC yang Anda gunakan untuk proyek ini MENGApung sehubungan dengan arde.

Perhatikan bahwa casing logam dari setiap modul laser terhubung secara elektrik ke kabel catu daya laser POSITIF (MERAH). Dengan demikian, seluruh sirkuit seperti yang ditunjukkan harus dibangun untuk sepenuhnya terisolasi (alias: 'mengambang') sehubungan dengan pembumian

Langkah 9: Memasang Laser

Saya menggunakan klem kabel inci untuk mengamankan setiap laser ke balok kayu yang kemudian saya kencangkan ke kasau garasi. Beberapa lapis pita listrik diperlukan di sekeliling setiap laser untuk memperbesar diameter 12 mm modul laser sehingga dapat dipegang erat oleh lampu kabel. Sekrup tunggal penjepit kabel memungkinkan laser berputar sesuai kebutuhan untuk penyelarasan. Seperti disebutkan, balok kayu itu sendiri ditambatkan ke kasau dengan satu sekrup sehingga balok kayu itu sendiri dapat diputar sesuai kebutuhan.

Menggunakan sakelar "TEST MODE" dan dua "penyesuaian penyelarasan optik", pengaturan untuk menemukan titik laser secara tepat ke tempat yang tepat pada dashboard kendaraan mudah dicapai.

Langkah 10: Cara Kerjanya

Logika operasi untuk pengontrol laser cukup sederhana. Segera setelah jalur sinyal sensor pintu yang diblokir berubah dari berdenyut ke tingkat yang stabil, kami tahu bahwa kami memiliki peristiwa Pintu Terblokir. Dengan asumsi pintu yang tersumbat disebabkan oleh kendaraan yang memasuki garasi dan untuk sesaat mengganggu pancaran sensor pintu, kita dapat segera menyalakan laser bantuan parkir. Setelah sekitar 30 Detik, kami kemudian dapat mematikan laser.

Kode perangkat lunak "run-mode" yang mengimplementasikan logika ini terlihat pada Gambar 5. NANO hanya memantau pin input Sensor Pintu dan setiap kali sinyal itu tetap pada logika 0 selama lebih dari detik, ia menyimpulkan bahwa kita memiliki sensor yang diblokir. acara dan menyalakan Laser Bantuan Parkir. Setelah sinyal berdenyut kembali (mobil sepenuhnya berada di garasi, Sensor Pintu tidak lagi terhalang), kami memulai "pengatur waktu Laser-OFF" selama 30 detik. Ketika timer ini berakhir, urutan selesai dan laser dimatikan.

Set kode lengkap hanya sedikit lebih rumit karena juga harus menangani beberapa indikator LED dan sakelar sakelar. Sakelar sakelar memilih antara "RUN MODE" normal dan "TEST MODE". Dalam TEST MODE, sensor pintu garasi diabaikan dan laser hanya dinyalakan. Ini digunakan selama pemasangan dan penyetelan sehingga seseorang dapat mengarahkan laser ke tempat yang benar di kaca depan/dasbor mobil. Tiga LED menunjukkan POWER-ON, LASER-ON, dan STATUS. LED STATUS akan menyala terus setiap kali pintu yang terhalang terdeteksi. LED ini akan berkedip sekitar sekali per detik saat pintu tidak lagi terhalang dan timer Laser-OFF menghitung mundur. Lampu STATUS akan berkedip cepat setiap kali sakelar sakelar disetel ke posisi TEST MODE.

Langkah 11: Ringkasan

Proyek Asisten Parkir Laser melakukan pekerjaan untuk saya dan secara mengejutkan diterima dengan baik oleh "komunitas pengguna" saya (pasangan). Sekarang parkir presisi tinggi secara rutin dicapai. Saya menemukan bahwa titik laser mudah terlihat dalam semua kondisi pencahayaan namun pengemudi tidak terlalu terganggu oleh titik tersebut dan tetap memperhatikan lingkungan sekitar saat parkir.

Jika Anda menghadapi masalah parkir serupa, dan sedang mencari pendekatan NERD-INTENSIVE, ini bisa menjadi solusi yang cocok untuk Anda juga!

Selamat parkir!

Langkah 12: Referensi, Skema, File Kode Sumber Arduino

Lihat file terlampir untuk kode sumber dan file PDF dari skema lengkap.

REFERENSI LAINNYA

Sumber Modul Laser:

Cari eBay untuk: Fokus Laser Dot 5mW

Sumber Saklar Saklar Miniatur:

Cari eBay untuk sakelar sakelar mini

Sumber untuk IRFD9120 MOSFET:

Cari di eBay untuk: IRFD9120

Sumber untuk Catu Daya +5VDC

Cari eBay untuk: Charfer Ponsel 5VDC

Lembar Data untuk perangkat MOSFET saluran-P

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