Ajudante de estacionamento de garagem com Arduino: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

O desafio

Quando estaciono na garagem, o espaço é muito limitado. Mesmo. Meu carro (um MPV familiar) é cerca de 10 cm mais curto do que o espaço disponível. Eu tenho sensores de estacionamento no meu carro, mas eles são muito limitados: abaixo de 20 cm eles mostram um alerta vermelho, então é muito difícil parar o carro a menos de 8 cm do fim da vaga.

A ideia

Minha ideia era utilizar um sensor de distância ultrassônico para esse propósito e um Arduino - é claro. As instruções de uso do sensor já estão disponíveis aqui, mas gostaria de obter uma exibição mais precisa do que "muito longe / muito perto" com 2 leds. Planejei um aparelho com display de led de 7 segmentos, mas comecei a pensar: essa medida de distância só serve por alguns segundos, então o que será no resto do dia? Então, adicionei um relógio de tempo real ao sistema, mas como ele alternará entre a exibição de tempo e distância? Para este propósito, adicionei um sensor de luz ambiente.

Etapa 1: Lista de peças

• Arduino Nano Rev3
• Sensor de distância ultrassônico HC-SR04 (cerca de US $ 0,76)
• Display LED de 7 segmentos 4 dígitos 12 pinos 0,56 "($ 1,77)
• Placa de apoio DS3231RTC ($ 0,87)
• Placa de fuga do sensor de luz ambiente ($ 0,40)
• 2 de 74HC595N Registro de mudança IC ($ 0,54 um pacote de 10)
• LED vermelho
• LED verde
• 4 de resistor de 220 Ohm
• 1 de resistor de 560 Ohm

Notas

1. Todas as partes acima mencionadas estão amplamente disponíveis em muitos lugares na Internet.
2. Eu adicionei o preço para as peças específicas com base na minha experiência.
3. A placa de breakout RTC é praticamente uma placa de breakout para que possamos definir a hora nela - por exemplo, em outro Arduino.
4. O sensor de luz é um produto simples e barato, mas já possui um comparador de tensão LM393.
5. O display de led de 7 segmentos é um tipo onde o ânodo é comum, tem 12 pinos, tem 4 pontos e dois pontos também. Você também pode usar qualquer outro tipo, mas algumas modificações são necessárias com base nas atribuições dos pinos. Você pode encontrar o esquema do meu monitor na seção de imagens da etapa.

Etapa 2: Esquemático

O U1 é um Arduino Nano Rev3, mas o circuito também funciona bem com o Arduino Uno.

U2, U3: Por causa do display de LED barato, tenho que usar registradores de deslocamento para não consumir todas as minhas saídas digitais. O U2 aciona os cátodos enquanto o U3 está conectado aos ânodos com resistores de 220 Ohm.

LED2, LED3: um leds verde e um vermelho para ajudar no estacionamento de forma visual. Isso não é necessário, mas pode ajudar um pouco.

S1: Sensor de luz. Quando entro na garagem - onde não há luz acesa - a luz automática do meu carro está acesa, então, com esse sensor, posso decidir facilmente se o carro está estacionando ou não. Nesse caso, vamos mostrar a distância, caso contrário, imprimiremos o tempo. Este dispositivo possui uma saída digital que pode ser alta ou baixa com base na luz ambiente e na configuração do potenciômetro de disparo.

S2: Sensor ultrassônico. Um muito barato. Ele tem um gatilho e um pino de eco. O uso é bastante simples, especialmente se você usar uma biblioteca projetada para esse propósito. Eu usei o NewPing nomeado.

RTC1: Placa de breakout DS3231 Real Time Clock. Este é bastante preciso e tem uma característica especial: mede a temperatura ambiente e você também pode obter esta informação. (Com isso, você pode descobrir como exibir a temperatura em rotação com o tempo.)

Etapa 3: construir o circuito

Montei o circuito em uma placa de ensaio maior e modelei em fritzing para melhor compreensão. Eu sei que tem muitos cabos - então não consigo escolher cores diferentes para todos os pinos catódicos - mas espero que possa ser resolvido.

Etapa 4: faça upload do Scratch

Aí vem o código-fonte do dispositivo.

Etapa 5: teste o resultado

Eu modelei o dispositivo em uma placa de ensaio. Na parte inferior esquerda você pode ver o sensor ultrassônico, o LED verde no outro dispositivo conectado a cabo mostra que o sensor de luz ambiente tem a tensão de entrada. Na segunda foto, há 2 luzes verdes acesas no sensor de luz, mas não é tão fácil demonstrar isso com fotos.:)

Imagem 1

Não há carro na garagem. O dispositivo exibe a hora com números não muito brilhantes. Os dois pontos estão piscando - junto com o segundo ponto decimal, então vale a pena cobrir o fazer de alguma forma

Figura 2

O carro está iluminando o sensor, mas longe demais para medi-lo. Eu praticamente defini essa distância para 1 metro. Neste caso, o visor mostra "9999".

Figura 3

O carro está a cerca de 10 cm do sensor de distância e luzes para o sensor de luz. O led verde mostra que posso chegar mais perto - com cuidado.:)

Figura 4

O carro está a cerca de 5 cm do sensor de distância, então o led vermelho mostra que está perto o suficiente para parar e posso fechar a porta da garagem sem problemas.