Cum se realizează senzori auto de asistență la parcare

  • Arduino
  • aparat foto
  • comunicare
  • unități
  • inovaţie
  • motor
  • hardware open source

auto

În acest tutorial, vom ilustra instalarea și utilizarea senzorilor de asistență la parcare simpli și cu preț redus. Vom folosi doi senzori cu ultrasunete HC-SR04 și patru sonerii Piezo pentru a alerta progresiv șoferul cu privire la apropierea mașinilor din apropiere în spatele mașinii șoferului în timp ce parcăm cu un sunet acustic. De asemenea, vom rezolva probleme practice, cum ar fi hidroizolarea și desfășurarea firelor în cabina unei mașini.

Hardware

  • Arduino UNO (1x)
  • HC-SR04 Senzori cu ultrasunete (2x)
  • Sârmă Vcc (aproximativ 2m)
  • Sârmă Gnd (aproximativ 2m)
  • Sârmă de declanșare (aproximativ 1m)
  • Sârmă ecou (aproximativ 1m)
  • Buzzer piezo (2x)
  • Adaptor auto USB
  • Cutie/cutie din plastic pentru Aduino

Software

  • IDE Arduino
  • Github

Instrumente

Pasul 1: Configurarea sistemului

Să începem prin a pregăti electronica prezentată mai jos, astfel încât să putem testa sistemul înainte de a instala senzorii auto în mașină.

Figura 1: Componente hardware necesare - Arduino, carcasă din plastic, senzori cu ultrasunete, sonerii Piezo, fire și un adaptor de alimentare

În acest proiect, vom folosi doar doi senzori pentru spate: unul pe partea stângă a barei de protecție și celălalt pe partea dreaptă a barei de protecție. Sistemele de avertizare de asistență pentru majoritatea mașinilor noi au până la șase senzori pentru o poziționare mai precisă.

Senzorii HC-SR04 prezintă câte patru pini fiecare:

  • VCC (alimentare de până la 5V)
  • Declanșator
  • Ecou
  • Sol

Pentru o explicație mai detaliată a funcțiilor acestor module, vă rugăm să vizitați acest tutorial anterior: Utilizarea Arduino cu piese și senzori - senzor cu ultrasunete

Figura 2 de mai jos prezintă o diagramă despre cum să conectați senzorii și buzzerele auto la Arduino.

Figura 2: Diagrama de sârmă a Arduino, a senzorilor cu ultrasunete și a buzzerelor Piezo

Pasul 2: Programarea Arduino

Să începem să scriem un program. În general, pentru orice firmware al microcontrolerului putem găsi următoarele patru elemente:

  • Definiția valorilor globale și a bibliotecilor
  • Funcția de configurare
  • Funcția de buclă
  • Alte funcții

Spre deosebire de dezvoltarea software-ului, atunci când programăm microcontrolere, avem în mod normal unele limitări cu privire la cât de mare poate fi codul nostru. Arduino Uno meu vine cu un Atmega328, care are 32 KB de memorie. Pentru această aplicație, acest lucru este mai mult decât suficient.

Funcțiile pinMode () și digitalWrite () sunt modalități convenabile de a gestiona pinii microcontrolerului. Vom folosi funcția pinMode () pentru a seta direcția pinului (pinilor) specificat (e). Direcția poate fi fie de intrare, fie de ieșire. Odată ce ați setat direcția, știftul va funcționa numai în acea direcție. Vom folosi funcția digitalWrite () pentru a seta pinul digital specificat la HIGH sau LOW. Aici, am setat pinul 2 ca o altă masă suplimentară, de care aveam nevoie pentru a conecta pinul GND al unuia dintre dispozitive.

Din motive de simplitate, am definit o funcție (calculateDistance (ecou, ​​declanșator, buzzer) care va fi utilizată mai întâi într-unul dintre senzori și în celălalt senzor în al doilea rând.

Mai întâi activăm un pin (declanșator), deoarece va dura ceva timp să ne trimită informații despre un alt pin (ecou). Cu acest interval de timp putem face câteva presupuneri și putem calcula o distanță (viteza sunetului este de 340 m/s sau 29 de microsecunde pe centimetru). Această distanță va servi ca parametru pentru a stabili cât de des să emit un beep de 2000 Hz (am găsit acest lucru prin încercare și eroare, nu ezitați să îl schimbați la tonul preferat).

Am folosit mai multe funcții încorporate, cum ar fi tonul (pin, frecvență, durată), digitalWrite (pin), delayMicrosecunde (durata) și pulseIn (pin, valoare).

Pasul 3: Pregătirea unei strategii bune pentru asamblare

Găsiți o zonă impermeabilă în caroseria din spate a mașinii. Senzorii vor fi instalați aici. În mașina mea aveam mai multe opțiuni:

  • În interiorul capacelor farurilor
  • În apropierea becurilor de înmatriculare
  • Pe bare de protecție spate

Dacă ați plasa senzorii mașinii fie în interiorul capacelor farurilor spate, fie pe bare de protecție spate, trebuie să faceți găuri pentru a permite intrarea și ieșirea undelor cu ultrasunete. Din păcate, aceste găuri ar permite, de asemenea, pătrunderea apei (ploaie, stropi etc.) dacă nu sunt foarte bine făcute. Impermeabilizarea acestora cu etanșant nu este o opțiune, deoarece undele cu ultrasunete nu o vor distinge. În plus, veți avea dificultatea suplimentară de a calibra poziția găurilor în raport cu senzorul, pentru a evita efectele de difracție.