Ayudante de estacionamiento en garaje con Arduino: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

El reto

Cuando aparco en mi garaje, el espacio es muy limitado. En realidad. Mi coche (un monovolumen familiar) es unos 10 cm más corto que el espacio disponible. Tengo sensores de aparcamiento en mi coche, pero son muy limitados: por debajo de los 20 cm muestran una alerta roja, por lo que es muy difícil detener el coche a menos de 8 cm del final del espacio.

La idea

Mi idea era utilizar un sensor de distancia ultrasónico para este propósito y un Arduino, por supuesto. Las instrucciones de uso del sensor ya están disponibles aquí, pero me gustaría obtener una visualización más precisa que "demasiado lejos / demasiado cerca" con 2 leds. Planeé un dispositivo con pantalla LED de 7 segmentos, pero comencé a pensar: esta medición de distancia es útil solo por unos segundos, entonces, ¿qué será en la parte restante del día? Así que agregué un reloj de tiempo real al sistema, pero ¿cómo cambiará entre la visualización de tiempo y distancia? Para ello agregué un sensor de luz ambiental.

Paso 1: Lista de piezas

• Arduino Nano Rev3
• Sensor de distancia ultrasónico HC-SR04 (alrededor de $ 0,76)
• Pantalla LED de 7 segmentos, 4 dígitos, 12 pines, 0.56 "($ 1.77)
• Tablero de ruptura DS3231RTC ($ 0.87)
• Tablero de ruptura del sensor de luz ambiental ($ 0.40)
• 2 de 74HC595N Shift register IC ($ 0.54 por paquete de 10)
• LED rojo
• LED verde
• 4 de resistencia de 220 ohmios
• 1 de resistencia de 560 ohmios

Notas

1. Todas las partes mencionadas anteriormente están ampliamente disponibles en muchos lugares de Internet.
2. Agregué el precio de las piezas específicas según mi experiencia.
3. La placa de ruptura RTC es prácticamente realmente una placa de ruptura que nos permite configurar el tiempo en ella, por ejemplo, en otro Arduino.
4. El sensor de luz es un producto barato y simple pero ya tiene un comparador de voltaje LM393.
5. La pantalla LED de 7 segmentos es un tipo donde el ánodo es común, tiene 12 pines, 4 puntos y dos puntos también. También puede utilizar cualquier otro tipo, pero se necesitan algunas modificaciones en función de las asignaciones de pines. Puede encontrar el esquema de mi pantalla en la sección de imágenes del paso.

Paso 2: esquema

U1 es un Arduino Nano Rev3 pero el circuito también funciona bien con Arduino Uno.

U2, U3: Debido a la pantalla LED barata, tengo que usar registros de desplazamiento para no consumir todas mis salidas digitales. U2 acciona los cátodos mientras que U3 está conectado a los ánodos con resistencias de 220 Ohm.

LED2, LED3: leds verde y rojo para facilitar el aparcamiento de forma visual. Esto no es necesario, pero podría ayudar un poco.

S1: Sensor de luz. Cuando entro en el garaje, donde no hay luz encendida, la luz automática de mi automóvil se enciende, por lo que con este sensor puedo decidir fácilmente si el automóvil está estacionado o no. Si es así, visualicemos la distancia; de lo contrario, imprima el tiempo. Este dispositivo tiene una salida digital que puede ser alta o baja según la luz ambiental y la configuración del potenciómetro de disparo.

S2: Sensor ultrasónico. Uno realmente barato. Tiene un gatillo y un pin de eco. El uso es bastante sencillo, especialmente si usa una biblioteca diseñada para este propósito. Usé NewPing con el nombre.

RTC1: Tarjeta de conexión de reloj en tiempo real DS3231. Este es bastante preciso y tiene una característica especial: mide la temperatura circundante y también puede recuperar esta información. (Con esto puede averiguar cómo mostrar la temperatura en rotación con el tiempo).

Paso 3: construye el circuito

Monté el circuito en una placa de pruebas más grande y modelé en fritzing para una mejor comprensión. Sé que tiene muchos cables, por lo que no puedo elegir colores diferentes para todos los pines del cátodo, pero espero que se pueda solucionar.

Paso 4: sube el Scratch

Aquí viene el código fuente del dispositivo.

Paso 5: pruebe el resultado

Modelé el dispositivo en una placa de pruebas. En la parte inferior izquierda se puede ver el sensor ultrasónico, el led verde en el otro cable conectado al dispositivo muestra que el sensor de luz ambiental tiene el voltaje de entrada. A partir de la segunda imagen, hay 2 luces verdes encendidas en el sensor de luz, pero no es tan fácil demostrarlo con imágenes.:)

Foto 1

No hay coche en el garaje. El dispositivo muestra la hora con números no demasiado brillantes. Los dos puntos parpadean, junto con el segundo punto decimal, por lo que vale la pena cubrir el do de alguna manera

Imagen 2

El coche está iluminando el sensor pero demasiado lejos para medirlo. Prácticamente establecí esta distancia en 1 metro. En este caso, la pantalla muestra "9999".

Imagen 3

El coche está a unos 10 cm del sensor de distancia y las luces al sensor de luz. El LED verde muestra que puedo acercarme, con cuidado.:)

Imagen 4

El coche está a unos 5 cm del sensor de distancia, por lo que el led rojo muestra que está lo suficientemente cerca para detenerse y puedo cerrar la puerta del garaje sin ningún problema.