Aşağı Qiymətli Radar Sürəti İşarəsi: 11 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Öz aşağı qiymətli radar sürət işarəsini qurmaq istəmisinizmi? Maşınların çox sürətlə getdiyi bir küçədə yaşayıram və uşaqlarımın təhlükəsizliyi üçün narahatam. Sürücüləri yavaşlatmaq üçün sürəti göstərən öz radar sürət işarəsini quraşdırsam daha təhlükəsiz olacağını düşünürdüm. Bir radar sürəti işarəsi almaq üçün onlayn baxdım, amma gördüm ki, əksər işarələrin qiyməti 1 000 dollardan çoxdur və bu olduqca bahadır. Mən də şəhərin bir işarə quraşdırma prosesindən keçmək istəmirəm, çünki eşitdim ki, bunun qiyməti 5 000-10 000 dollara qədər ola bilər. Bunun əvəzinə özüm aşağı qiymətli bir həll qurmağa və qənaət etməyə qərar verdim. bir az əylənərkən pul.

Tətbiqim üçün ideal olan aşağı qiymətli qısa mənzilli radar sensoru modulu təklif edən OmniPreSense'i kəşf etdim. PCB modul form faktoru çox kiçikdir, yalnız 2.1 x 2.3 x 0.5 düym və çəkisi 11 qr. Elektronika müstəqil və tam inteqrasiya olunmuşdur, buna görə heç bir elektrik borusu, həcmli elektronika və ya çox gücə ehtiyac yoxdur. Bir avtomobil kimi böyük bir obyekt üçün məsafə 50ft -100ft (15m -30m) arasındadır. Modul bütün sürət ölçmələrini aparır, bütün siqnal işlənməsini idarə edir və sonra sadəcə USB portu üzərindən xam sürət məlumatlarını çıxarır. Məlumatları almaq üçün ucuz bir Raspberry Pi (və ya Arduino və ya USB portu olan başqa bir şey) istifadə edirəm. Bir az python kodlaşdırma və bir lövhəyə quraşdırılmış bir neçə böyük ucuz LED ilə sürəti göstərə bilərəm. Göstərici lövhəm yolun kənarındakı dirəyə yapışdırıla bilər. Ekranın üstündə "RADAR tərəfindən yoxlanılan sürət" yazılan bir işarə əlavə edərək, indi sürücülərin diqqətini çəkən və yavaşlatan öz radar sürət nişanım var! Bütün bunlar 500 dollardan aşağı!

Addım 1: Materiallar və Alətlər

• 1 OPS241-Qısa mənzilli radar sensoru
• 1 OPS241-A montaj (3D çap)
• 1 Raspberry Pi Model B v1.2
• 1 5V microUSB enerji təchizatı
• 1 Rhino Model AS-20 110V-12V/5V 4 pinli molex enerji təchizatı və elektrik kabeli
• 1 Terminal bloku 3 dirək Şaquli, 5.0 mm mərkəzlər
• 1 Micro-USB-dən Standart USB kabelinə
• 4 Aralıqlar, vintlər, qoz -fındıq
• 1 Qutu qutusu və örtülmüş PCB
• 4 PCB montaj vintləri
• 3 1/8W 330ohm rezistor
• 3 NTE 490 FET tranzistor
• 1 NTE 74HCT04 Integrated TTL High Speed CMOS hex çeviricisi
• Yapışqan dəstəyi olan 1 OSEPP mini çörək taxtası
• 2 0.156 "başlıq kvadrat düz tel pin, 8 dövrəli
• 20 6 "F/F premium tullanan tellər 22AWG
• 1 1 "x 12" x 24 "taxta montaj lövhəsi
• 1 Qara sprey boya
• 2 Sparkfun 7 Segmentli Ekran - 6,5 "(Qırmızı)
• 2 Sparkfun böyük rəqəmli sürücü kartı (SLDD)
• 1 "Radar tərəfindən yoxlanılan sürət" işarəsi

Addım 2: Elektron PCB Kartının Döşəmə Planlaması

Raspberry Pi olan əsas nəzarət cihazı ilə başladım. Buradakı fərziyyə ondadır ki, artıq OS üzərində bir Raspberry Pi var və bəzi Python kodlaşdırma təcrübəsinə sahibsiniz. Raspberry Pi, OPS241-A radar sensorunu idarə edir və bildirilən sürət məlumatlarını alır. Daha sonra bu, 7 seqmentli böyük LED displeydə göstərilmək üçün çevrilir.

a. Radar sensoru və LED ekranlardan başqa bütün elektrik komponentlərini ekran lövhəsinin arxasına quraşdırılmış tək qapalı elektronik PCB lövhəsinə yerləşdirmək istəyirəm. Bu, lövhəni gözdən uzaq saxlayır və elementlərdən qoruyur. Bu şəkildə, lövhənin arxasından ön tərəfə yalnız iki kabel çəkmək lazımdır. Bir kabel, OPS241-A modulunu işlədən və ölçülmüş sürət məlumatlarını alan USB kabelidir. İkinci kabel, 7 Segment ekranını idarə edir.

b. PCB lövhəsi, ərazinin böyük bir hissəsini tutan Raspberry Pi üçün çox yer açmalıdır. Həm də quraşdırıldıqdan sonra bir neçə limanına asanlıqla daxil ola biləcəyimə əmin olmalıyam. Girməyim lazım olan portlar USB portu (OPS241-A modulu sürətli məlumatları), Ethernet portu (Python kodunun hazırlanması/ayıklanması üçün PC interfeysi), HDMI portu (Raspberry Pi pəncərəsini və ayıklama/inkişafını göstər) və mikro USB portudur. (Raspberry Pi üçün 5V güc).

c. Bu limanlara giriş təmin etmək üçün, Raspberry Pi üzərindəki liman yerləri ilə uyğun olan korpusda deliklər kəsilir.

d. Bundan sonra, ekran LEDlərini idarə etmək üçün ayrı -ayrı elektron komponentləri olan çörək lövhəsi üçün yer tapmalıyam. Bu ən böyük ikinci maddədir. Ətrafında Raspberry Pi -dən telləri keçə biləcəyim və LED -ləri idarə etmək üçün bir başlığa çıxış siqnalları verə biləcəyim kifayət qədər yer olmalıdır. İdeal olaraq, daha çox vaxtım olsaydı, çörək taxtası istifadə etmək əvəzinə komponentləri və telləri birbaşa PCB lövhəsinə lehim edərdim, amma məqsədlərim üçün kifayət qədər yaxşıdır.

e. PCB -nin kənarındakı çörək taxtasının yanında ekran sürücüsü başlığı olmağı planlaşdırıram ki, tel uzunluğum qısa olsun, həm də qapağın bir deşiyini kəsib konnektora kabel bağlayım.

f. Nəhayət, PCB -də bir güc bloku üçün yer açıram. Sistem, səviyyə dəyişdiriciləri və ekran sürücüsü üçün 5V, LEDlər üçün isə 12V tələb edir. Standart 5V/12V güc konnektorunu güc blokuna bağlayıram, sonra güc siqnallarını blokdan çörək taxtasına və LED başlığına yönləndirirəm. Qapaqda bir deşik kəsdim ki, 12V/5V elektrik kabelini elektrik konnektoruna qoşa biləm.

g. Son elektronika PCB mərtəbə planının görünüşü budur (örtüyü olmayan):

Addım 3: Raspberry Pi -nin quraşdırılması

Raspberry Pi -ni 4 boşluq, vint və qoz -fındıq istifadə edərək delikli və örtülmüş bir PCB lövhəsinə quraşdırdım. Lazım gələrsə, komponentləri və telləri lehimləmək üçün örtüklü bir PCB lövhəsindən istifadə etməyi sevirəm.

Addım 4: LED Siqnal Səviyyə Dəyişdiriciləri

Raspberry Pi GPIO'ları hər biri maksimum 3.3V qaynaq edə bilər. Bununla birlikdə, LED ekran üçün 5V nəzarət siqnalları lazımdır. Buna görə, Pi idarəetmə siqnallarını 3.3V-dən 5V-ə dəyişdirmək üçün sadə və ucuz bir sxem hazırlamalı oldum. İstifadə etdiyim sxem 3 ayrı FET tranzistorundan, 3 diskret rezistordan və 3 inteqral çeviricidən ibarətdir. Giriş siqnalları Raspberry Pi GPIO -dan gəlir və çıxış siqnalları LED -lərdən bir kabelə qoşulan bir başlığa yönəldilir. Dönüştürülən üç siqnal GPIO23 SparkFun LDD CLK, GPIO4 SparkFun LDD LAT və SPIO5 SparkFun LDD SER -dir.

Addım 5: Böyük LED Yeddi Segmentli Ekran

Sürəti göstərmək üçün SparkFun -da tapdığım iki böyük LED istifadə etdim. Hündürlüyü 6,5 olan, yaxşı məsafədən oxunmalı. Daha oxunaqlı olması üçün qara fon daha çox kontrast verə bilsə də, ağ fonu örtmək üçün mavi lentdən istifadə etdim.

Addım 6: LED Sürücü Kartı

Hər bir LED, Raspberry Pi -dən nəzarət siqnallarını tutmaq və LED seqmentlərini idarə etmək üçün bir sıra keçid qeydinə və mandala ehtiyac duyur. SparkFun burada bunu etmək üçün çox yaxşı bir yazıya malikdir. Raspberry Pi seriyalı məlumatları yeddi seqmentli LED displeylərə göndərir və mandal vaxtını idarə edir. Sürücü lövhələri LED -in arxasına quraşdırılıb və öndən görünmür.

Addım 7: OPS241-A Radar Modulunun quraşdırılması

OPS241-A radar sensoru, mənim üçün hazırladığım bir dostumun 3D çapına quraşdırılmışdır. Alternativ olaraq birbaşa lövhəyə vida edə bilərdim. Radar sensoru lövhənin ön tərəfində LED -lərin yanında quraşdırılmışdır. Sensor modulu antenaların (lövhənin yuxarı hissəsindəki qızıl yamaqlar) üfüqi şəkildə quraşdırılmasına baxmayaraq, spesifikasiya vərəqəsində anten modelinin həm üfüqi, həm də şaquli istiqamətdə olduqca simmetrik olduğunu göstərir, buna görə 90 ° döndərsəniz yaxşı olar. Telefon dirəyinə quraşdırıldıqda, radar sensoru küçədən aşağıya baxır. Bir neçə fərqli hündürlük sınandı və ən yaxşı olduğu üçün 6 '(2 m) yüksəklikdə yerləşdiyini tapdı. Hər hansı bir daha yüksək və lövhəni bir az aşağıya bükməyi təklif edərdim.

Addım 8: Güc və Siqnal Bağlantıları

İşarə üçün iki güc mənbəyi var. Biri həm 12V, həm də 5V təmin edən çevrilmiş HDD enerji təchizatıdır. 7 seqmentli ekran üçün LEDlər üçün 12V və 5V siqnal səviyyələri lazımdır. Dönüştürücü kartı, Raspberry Pi -dən 3.3V siqnalları alır və yuxarıda müzakirə edildiyi kimi ekran üçün 5V səviyyəsinə keçir. Digər enerji təchizatı, Raspberry Pi üçün USB mikro konnektoru olan standart bir cib telefonu və ya tablet 5V USB adapteridir.

Addım 9: Son montaj

Radar sensoru, LED -lər və idarəetmə lövhəsini tutmaq üçün hər şey 12 "x 24" x 1 "taxta parçasına quraşdırılmışdır. LED -lər ön tərəfə radar sensoru və onun korpusundakı idarəetmə lövhəsi ilə birlikdə quraşdırılmışdır. LED -lərin daha oxunaqlı olması üçün ağac qara rəngə boyanmışdır. LED -in güc və idarəetmə siqnalları LED -lərin arxasındakı ağacdakı deşikdən keçirilmişdir. Radar sensoru LED -lərin yanında ön tərəfə quraşdırılmışdır. Radar sensoru üçün USB güc və idarəetmə kabeli taxta taxtanın üstünə bükülmüşdür. Lövhənin üst hissəsindəki bağlayıcı ilə bağlanmış bir neçə deşik, lövhəni "Sürət yoxlanıldı. Radar”işarəsi.

Nəzarət lövhəsi, güc adapteri ilə birlikdə lövhənin arxa tərəfinə bərkidilmişdir.

Addım 10: Python Kodu

Raspberry Pi üzərində çalışan Python sistemi bir araya gətirmək üçün istifadə edildi. Kod GitHub -da yerləşir. Kodun əsas hissələri konfiqurasiya parametrləri, radar sensorundan USB-seriyalı port üzərindən oxunan məlumatlar, sürət məlumatlarını ekrana çevirmək və vaxtın idarə edilməsidir.

OPS241-A radar sensöründəki standart konfiqurasiya yaxşıdır, amma açılış konfiqurasiyası üçün bir neçə düzəlişə ehtiyac olduğunu gördüm. Bunlara m/s hesabatından mil/saat sürətinə keçmə, nümunə sürətinin 20ps/s -ə dəyişdirilməsi və söndürmə ayarının düzəldilməsi daxildir. Nümunə dərəcəsi, bildirilə bilən ən yüksək sürəti (139mph) birbaşa diktə edir və hesabat nisbətini sürətləndirir.

Əsas öyrənmə, dəyərsizləşdirmə dəyəridir. Əvvəlcə gördüm ki, radar sensoru avtomobilləri çox uzaq məsafəyə aparmır, bəlkə də yalnız 15-30 fut (5-10m). Düşünürdüm ki, radar sensoru küçədən təxminən 7 metr yüksəklikdə yerləşdiyindən çox yüksək qoyulmuşdu. 4 ayağa endirmək kömək etmədi. Daha sonra API sənədindəki səs -küy ayarı gördüm və ən həssas (QI və ya 10) olaraq dəyişdirdim. Bununla, aşkarlama diapazonu əhəmiyyətli dərəcədə 30-100 fut (10-30m) qədər artdı.

Məlumatların ardıcıl bir port üzərindən götürülməsi və LED -lərə göndərilməsi üçün tərcümə edilməsi olduqca düz idi. 20ps-də sürət məlumatları saniyədə təxminən 4-6 dəfə bildirilir. Ekranın bu qədər tez dəyişməsi bir az sürətli və yaxşı deyil. Hər saniyədə ən yüksək bildirilən sürəti axtarmaq və sonra bu nömrəni göstərmək üçün ekran idarəetmə kodu əlavə edildi. Bu, nömrənin bildirilməsində bir saniyə gecikmə yaradır, amma bu yaxşıdır və ya asanlıqla tənzimlənə bilər.

Addım 11: Nəticələr və Təkmilləşdirmələr

Mən müəyyən bir sürətlə bir avtomobili keçərək öz sınağımı keçirdim və oxunuşlar sürətimə nisbətən yaxşı uyğun gəldi. OmniPreSense, modulun sınaqdan keçirildiyini və eyni testdən keçə biləcəyini, standart bir polis radar silahının 0,5 mil / saat dəqiqliklə keçdiyini söylədi.

Özümü yekunlaşdırsam, bu, böyük bir layihə idi və küçəm üçün bir qədər təhlükəsizlik yaratmaq üçün gözəl bir yoldur. Bunu daha da faydalı edə biləcək bir neçə təkmilləşdirmə var ki, bunları sonrakı yeniləmədə edəcəyəm. Birincisi, daha böyük və daha parlaq LEDlər tapmaqdır. Məlumat səhifəsində bunların 200-300 mcd (millicandela) olduğu bildirilir. Əlbəttə ki, günəş işığında onları seyr edən günəş asanlıqla yuyulduğundan daha yüksək bir şeyə ehtiyac var. Alternativ olaraq, LED -lərin kənarlarına ekran əlavə edərək günəş işığının qarşısını ala bilərsiniz.

Qalıcı olaraq yerləşdiriləcəyi təqdirdə bütün həll yollarını hava sübutuna çevirmək lazım olacaq. Xoşbəxtlikdən bu radardır və siqnallar asanlıqla plastik bir korpusdan keçəcək, sadəcə suya davamlı olan uyğun ölçüdə tapmaq lazımdır.

Nəhayət, Raspberry Pi -yə küçə sürət həddini aşan hər kəsin şəklini çəkmək üçün bir kamera modulu əlavə etmək çox gözəl olardı. Gəmidəki WiFi-dən istifadə edərək sürətlə hərəkət edən avtomobilin siqnalı və şəklini göndərərək bunu daha da irəli apara bilərdim. Vaxt möhürü, tarix və görüntüyə aşkar edilmiş sürət əlavə etmək həqiqətən hər şeyi bitirə bilər. Bəlkə də məlumatı gözəl təqdim edə biləcək sadə bir tətbiq var.