Mövcud Təhlükəsizlik Sensorundan və Analog Dövrindən istifadə edərək Qarajda Ters Park Yardımı: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

İnsanlıq tarixində bir çox ixtiraların şikayətçi arvadlara görə edildiyindən şübhələnirəm. Paltaryuyan maşın və soyuducu, əlbəttə ki, uyğun namizədlər kimi görünür. Bu Təlimat kitabında təsvir olunan kiçik "ixtiram", eyni zamanda arvad şikayətlərinin nəticəsi olan bir elektron qaraj dayanacaq köməkçisidir.:)

Səhər tez çıxmaq üçün avtomobilimi qarajımızda tərsinə park etməyi sevirəm. Çox uzaqda park etsəm, həyat yoldaşım evin qapısına dar keçiddən narazıdır. Kifayət qədər uzaqda park etməsəm, ön tampon uzaqdan idarə olunan qaraj qapısının qarşısındadır. İdeal yer, qapıdan 1-2 düym ön bamperə sahib olmaqdır ki, buna hər dəfə nail olmaq olduqca çətindir.

Təbii ki, ən sadə həll tavandan asılmış ip üzərində klassik tennis topudur. Əlbəttə, işləyəcək, amma əyləncə haradadır? Mənim kimi bir elektron həvəskar üçün ilk düşüncə bir dövrə qurmaqdır! Bir ultrasəs sensoru, Arduino və LED -lərdən istifadə edərək bir növ işıq siqnalına əsaslanan qaraj aralığı tapıcısını təsvir edən ən azı onlarla Təlimat mövcuddur. Beləliklə, daha maraqlı etmək üçün LiftMaster tərəfindən istehsal olunan avtomatik qaraj qapısının ayrılmaz bir hissəsi olan mövcud təhlükəsizlik geri dönmə sensorundan istifadə edən alternativ bir həll yolu seçdim. Aşağıdakı videoda bunun necə işlədiyi izah edilir və bu da mənə çoxlu yazılar saxlayır.

Sensorun qəbuledicisi ön bamperin infraqırmızı şüa ilə kəsişməsini dayandırdığı anda "hamısı aydındır" siqnalını verir. Mükəmməl! Etməli olduğum tək şey bu siqnalı kəsməkdir, elə deyilmi? Yaxşı, söyləməkdən daha asandır …

(İmtina: Növbəti addıma keçməklə elektronikanı yaxşı bildiyinizi və bu layihənin mövcud bir təhlükəsizlik avadanlığı ilə təmasda olduğunu yaxşı başa düşdüyünüzü qəbul edirsiniz. Düzgün görülsə yaxşı işləyir, ancaq bir şeyi yıxarsanız, bu məlumatı göstərmək riskiniz var. təhlükəsizlik avadanlığı təsirsizdir. Öz riski ilə məşğul olun, bu Təlimatı tətbiq etməyiniz nəticəsində ölü/yaralı ev heyvanları, uşaqlar və s. kimi hər hansı bir mənfi təsirə görə məsuliyyət daşımıram.)

Addım 1: Problem 1: LiftMaster -in Təhlükəsizlik Sensorundan Siqnal Necə Tutulmalı və İstifadə Edilməlidir?

Emitent və alıcı arasındakı infraqırmızı (IR) şüasının yolu aydın olduqda, alıcı bir cüt tel vasitəsilə ilk görüntüdə göstərildiyi kimi 156 Hz kvadrat dalğa siqnalı göndərir. Tək bir dövrdə ~ 6 V yüksəklikdən 6,5 ms -dən sonra 0,5 ms -dən çox olmayan ~ 0 V aşağı (ikinci və üçüncü görüntü) gəlir. IR şüası bir maneə ilə qarşılaşdıqda, alıcı heç bir siqnal göndərmir və xətt gərginlikdə yüksək olaraq qalır (dördüncü şəkil). Maraqlıdır ki, həm emitent, həm də alıcı üçün enerji təchizatı, eləcə də alıcının siqnalı LiftMaster açıcının arxasındakı bir cüt terminaldan qaynaqlanır (beşinci şəkil).

Beləliklə, bu problemin mahiyyəti 4 -cü şəkildəki DC siqnalından 1 -ci şəkildəki kvadrat dalğa siqnalının necə aşkarlanmasından ibarətdir. Çarxı yenidən kəşf etməyə ehtiyac yoxdur, çünki bu problem Eksik Pulse Dedektoru dövrə ilə başqaları tərəfindən həll edilmişdir.. Bir çox tətbiq var; Bu günkü dövrələr səhifəsindən birini seçdim və beşinci şəkildə göstərildiyi kimi bir qədər dəyişdirdim. Orijinal səhifədə onun iş prinsipləri ətraflı təsvir edilmişdir. Bir sözlə, monostabil rejimdə işləyən NE555 taymeri, daxil olan kvadrat dalğasının dövrəsi (TRIGGER -ə bağlı) THRESHOLD+DISCHARGE pinlərindəki zaman aralığından qısa olduğu müddətdə Çıxış pinini yüksək saxlayacaq. Sonuncu R1 və C2 dəyərlərindən asılıdır. TRIGGER üzərindəki bir DC gərginliyi, C2 -nin eşik dəyərindən yuxarı yüklənməsinə imkan verəcək və Çıxış pimi aşağı düşəcək. Problem həll edildi!

Addım 2: Problem 2: Taymerin Çıxış Pininin Vəziyyətini Vizual olaraq Necə Göstərmək olar?

Bu heç bir fikir deyil: bir LED istifadə edin. IR şüası bütöv və ÇIXIŞ yüksək olduqda (vaxtın 99,999% -ində olur) onu söndürün və şüa kəsildikdə və Çıxış aşağı düşəndə onu yandırın. Başqa sözlə, LED -i gücləndirmək üçün ÇIXIŞ siqnalını ters çevirin. Bu növün ən sadə açarı IMHO, yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi P-kanallı MOSFET tranzistorundan istifadə edir. Taymerin ÇIXIŞI onun qapısına bağlıdır. Yüksək olduğu müddətdə tranzistor yüksək empedans rejimindədir və LED sönür. Və əksinə, qapıdakı aşağı gərginlik cərəyanın axmasına imkan verəcəkdir. R4 çəkmə müqaviməti qapının heç vaxt asılmamasını və istədiyi vəziyyətdə saxlanılmasını təmin edir. Problem həll edildi!

Addım 3: Problem 3: İndiyə qədər təsvir olunan dövrəni necə gücləndirmək olar?

Addım 1 -də göstərilən Eksik Pulse Detektoru sabit bir DC təchizatı gərginliyinə ehtiyac duyur. Batareyalardan istifadə edə və ya uyğun AC/DC adapter ala bilərdim. Meh, çox dərd. LiftMaster tərəfindən təmin edilən təhlükəsizlik sensoru təchizatından necə istifadə etmək olar? Yaxşı, problem IR qəbuledicisinin nə "sabit", nə də "DC" siqnalını daşımasıdır. Ancaq yuxarıda göstərilən çox sadə bir dövrə ilə düzgün bir şəkildə süzülüb düzəldilə bilər. Böyük 1 mF elektrolitik kondansatör kifayət qədər yaxşı bir filtrdir və əlavə edilmiş diod, siqnal aşağı olduqda geri axmadığını təmin edir. Problem həll edildi!

Hiylə, LiftMaster -dən çox cərəyan çəkməməkdir, əks halda təhlükəsizlik sensoru işinə təhlükə yarana bilər. Bu səbəbdən standart NE555 taymerini deyil, çox aşağı enerji istehlakı olan CMOS klonu TS555 -dən istifadə etmədim.

Adım 4: Problem 4: Bütün komponentləri necə bir araya gətirmək olar?

Asanlıqla; yuxarıdakı tam dövrə baxın. İşdə istifadə etdiyim hissələrin siyahısı:

• U1 = STMicroelectronics tərəfindən hazırlanan aşağı güclü tək CMOS timer TS555.
• M1 = P-kanal MOSFET tranzistoru IRF9Z34N.
• Q1 = PNP BJT transistoru BC157.
• D1 = Diod 1N4148.
• D2 = sarı LED, növü məlum deyil.
• C1 = 10 nF keramika kondansatörü.
• C2 = 10 uF elektrolitik kondansatör.
• C3 = 1 mF elektrolitik kondansatör.
• R1 və R2 = 1 k-ohm rezistorlar.
• R3 = 100 ohm müqavimət
• R4 = 10 k-ohm müqavimət.

5.2 V təchizatı ilə yuxarıdakı dövrə LED sönəndə yalnız ~ 3 mA və yandırıldıqda ~ 25 mA istehlak edir. R1-i 100 k-ohm və C2-ni 100 nF-ə dəyişməklə cari istehlak daha da ~ 1 mA-a endirilə bilər. RC məhsulunun sabit qalması (= 0.01) ilə müqavimətin daha da artması və tutumun azalması cərəyanı azaltmır.

LED və R3 rezistorunu şirin bir Altoid qalayına qoydum və divara mismarladım. Ondan tavandakı LiftMaster açıcısına qədər uzun bir kabel çəkdim. Sürücü dövrəsi ümumi bir lövhədə lehimləndi və Adafruit -dən aldığım sevimli bir kiçik qutuya yerləşdirildi. Qutu LiftMaster -in çərçivəsinə, qoşma telləri isə təhlükəsizlik sensoru terminallarına bərkidilmişdir.

Avtomobilimi qaraja apararkən LED sönən kimi dayanıram. Nəticə, son şəkildə göstərildiyi kimi mükəmməl bir uyğunlaşmadır. Problem həll edildi!

Addım 5: Əlavə: Çakmak, Daha Parlaq Park Köməkçisi olmasa da:)

Bu Təlimat ilk dəfə nəşr olunduqdan 10 gün sonra ikinci qaraj qapım üçün bələdçi park işığını qurdum. Dövrə dizaynında kiçik irəliləyişlər etdiyim üçün burada qeyd etməyə dəyər. İlk şəklə baxın. Birincisi, əvvəlki addımda təsvir olunan RC cütü üçün aşağı cərəyan seçimi seçdim, burada 100 nF-in aşağı tutumu 100 k-ohm yüksək müqavimətə uyğundur. Sonra, PMOS tranzistorunu və 10 k-ohm çəkmə müqavimətini ləğv etdim və LED torpağını birbaşa TS555-in ÇIXIŞ pininə bağladım. Mümkündür, çünki IR şüasının yolundakı bir obyekt Çıxış gərginliyini aşağı salır və LED -i effektiv şəkildə yandırır. Bu sadələşdirmə üçün ödəməli olduğunuz bir qiymət var. PMOS -un mövcud olması ilə LED cərəyanı haqqında narahat olmaq lazım deyildi: IRF9Z34N 19 A çəkə bilər, buna görə də LED istədiyim qədər parlaq ola bilər. TS555 -in Çıxış pimi yalnız 10 mA -nı batıra bilər, buna görə də LED -i parlaqlığını azaldan daha yüksək 220 ohm rezistorla birləşdirməli oldum. Dördüncü görüntünün göstərdiyi kimi hələ də yaxşı görünür, mənim üçün işləyir. Bu dizayn üçün hissələrin siyahısı belədir:

• U3 = STMicroelectronics tərəfindən hazırlanan aşağı güclü tək CMOS timer TS555.
• Q3 = PNP BJT transistoru BC157.
• D5 = Diod 1N4148.
• D6 = sarı LED, növü məlum deyil.
• C7 = 10 nF keramika kondansatörü.
• C8 = 100 nF keramika kondansatörü.
• C9 = 1 mF elektrolitik kondansatör.
• R9 = 100 k-ohm müqavimət.
• R10 = 1 k-ohm müqavimət.
• R11 = 220 ohm müqavimət

Dövrə müvafiq olaraq 1 mA və 12 mA OFF və ON vəziyyətində istehlak edir.