सौर ऊर्जा संचालित एलईडी पार्किंग सेंसर: 8 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

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हमारे गैरेज में बहुत अधिक गहराई नहीं है, और अंत में अलमारियाँ हैं जो गहराई को और कम करती हैं। मेरी पत्नी की कार फिट होने के लिए काफी छोटी है, लेकिन यह करीब है। मैंने इस सेंसर को पार्किंग की प्रक्रिया को आसान बनाने के लिए बनाया था, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि कार बहुत दूर जाने और कैबिनेट से टकराने से पहले गैरेज में भर रही थी।

एक बार इसे डिजाइन करने के बाद, मैंने इसे सौर पैनलों के साथ बिजली देने का फैसला किया क्योंकि मेरे पास उन्हें लगाने के लिए एक अच्छी जगह थी, और मेरी योजना भविष्य में गैरेज में और चीजों को बिजली देने के लिए इस प्रणाली का विस्तार करने की है।

संक्षिप्त अवलोकन के लिए यह वीडियो देखें:

आपूर्ति

3डी प्रिंटेड एनक्लोजर और एलईडी डिफ्यूजर

3डी प्रिंटेड वायर क्लिप्स

Arduino नैनो, ब्रेडबोर्ड और जम्पर तार

सौर ऊर्जा प्रबंधक

सौर पेनल्स

सोल्डरेबल ब्रेडबोर्ड, 2 वायर कनेक्टर, 3 वायर कनेक्टर, 4 वायर कनेक्टर

एलईडी पट्टी (60/एम) WS2812

14500 लिथियम आयन बैटरी

वैद्युत पेंचकस

अतिध्वनि संवेदक

दो तरफा टेप, तरल विद्युत टेप

वायर स्ट्रिपर, सोल्डरिंग आयरन

थ्री डी प्रिण्टर

हॉट एयर गन

M3x8mm स्क्रू, M3 नट

*सभी लिंक सहबद्ध लिंक हैं

चरण 1: सर्किट का निर्माण + कोड

Arduino स्केच डाउनलोड और इंस्टॉल करें। यहां मिला: पार्किंग सेंसर स्केच

सर्किट में एक अल्ट्रासोनिक सेंसर, एक आर्डिनो नैनो, और एक WS2812B 5V पता योग्य एलईडी पट्टी होती है। मैं शुरू में अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करने के बारे में चिंतित था क्योंकि कार की सतह समतल नहीं है, लेकिन प्रारंभिक परीक्षण के बाद, यह कोई समस्या नहीं दिखाई दी।

निम्नलिखित को निर्दिष्ट arduino पिन से कनेक्ट करें (या उन्हें 5-7 लाइनों पर कोड में बदलें):

एलईडी पट्टी -> पिन 8

अल्ट्रासोनिक सेंसर ट्रिगर -> पिन 12

अल्ट्रासोनिक सेंसर इको -> पिन 11

अपने आवेदन से मेल खाने के लिए कोड को समायोजित करने के लिए, आप कोड की निम्नलिखित पंक्तियों को बदल सकते हैं:

9: यह सेमी की संख्या है, जिस पर रोशनी चालू होती है

10: यह आपको यह बताने की दहलीज है कि आप करीब हैं

11: यह सेमी की संख्या है जो आपको बताती है कि आप एक सुरक्षित दूरी पर हैं

12: इस दूरी पर, रोशनी बैंगनी होने लगती है, जिससे आपको रुकने का पता चलता है

13: इस दूरी पर, रोशनी चमकने लगती है, जिससे आपको पता चलता है कि आप बहुत करीब हैं

समायोजित करने के लिए कुछ अन्य संख्याएँ:

१५: यह सेकंड में प्रतीक्षा करने के लिए संख्या है जब कार रुकने से पहले रोशनी बंद हो जाती है और Arduino कम पावर मोड में प्रवेश करता है।

17: यह संख्या दूरी में उतार-चढ़ाव की मात्रा का प्रतिनिधित्व करती है जो सेंसर के आंदोलन को पंजीकृत करने और वापस चालू होने से पहले स्वीकार्य है।

मैंने Arduino को स्लीप अवस्था में रखने के लिए "लो पावर" लाइब्रेरी का उपयोग किया जब यह उपयोग में नहीं था। यह स्पार्कफुन गाइड एक सिंहावलोकन प्रदान करता है कि यह कैसे काम करता है, और आप इसे यहां इंस्टॉल कर सकते हैं: लो पावर लाइब्रेरी। मैंने जो पाया वह यह था कि पुस्तकालय ने सीरियल मॉनिटर के साथ हस्तक्षेप किया था, इसलिए आप लो पावर लाइब्रेरी को शामिल और उपयोग करते समय भी इसका उपयोग नहीं कर पाएंगे।

चरण 2: सर्किट को टांका लगाना

सर्किट घटकों को प्रोटोटाइप बोर्ड और सोल्डर में स्थानांतरित करें। अल्ट्रासोनिक सेंसर के लिए 4 पिन JST कनेक्टर और LED स्ट्रिप के लिए 3 पिन JST कनेक्टर मिलाप करें। मैंने घटकों और आर्डिनो को बाहरी रूप से बिजली देने के लिए 5V और जमीन में एक 2 तार JST कनेक्टर जोड़ा।

चरण 3: अल्ट्रासोनिक सेंसर स्थापित करना

महिला हेडर स्ट्रिप के 4 पिन के टुकड़े को तोड़ें, पिन और सोल्डर को 4 पिन कनेक्टर में मोड़ें, ताकि आप इसे अल्ट्रासोनिक सेंसर पर स्लाइड कर सकें। तरल विद्युत टेप के साथ पेंट करें।

कैबिनेट पर सेंसर और एलईडी पट्टी के लिए स्थानों को चिह्नित करें जहां डिटेक्टर लगाया जा रहा है। 3 डी प्रिंटेड अल्ट्रासोनिक सेंसर माउंट को दो तरफा टेप के साथ चुने हुए स्थान पर टेप करें। तार को फीड करने के लिए दीवार में छेद करें।

चरण 4: एलईडी पट्टी स्थापित करना

एक एलईडी पट्टी को उस लंबाई में काटें जो आपके लिए काम करे। (मेरा 20 एल ई डी लंबा था, और 60 एल ई डी/एम पर फैला हुआ था)। इनपुट साइड में 3 पिन कनेक्टर मिलाप करें, और लिक्विड इलेक्ट्रिकल टेप से पेंट करें।

यदि आप एल ई डी को दीवार पर लगाते हैं, तो पिक्सल में एक सीमित देखने का कोण होता है, और इसलिए बहुत सारी रोशनी बर्बाद हो जाती है। ऊपर की तस्वीर में आप अंतर देख सकते हैं। प्रकाश को फैलाने के लिए मैंने जो कवर तैयार किया है, उसकी मोटाई लगभग 0.5 मिमी है, जो चमक और प्रसार की मात्रा के बीच इष्टतम संतुलन प्रदान करती प्रतीत होती है।

वह स्थान चुनें जहां आप एलईडी लगाना चाहते हैं। आदर्श रूप से, उन्हें चालक की सीट से आंखों के स्तर के करीब, चालक के सामने केंद्रित होना चाहिए। धारक के दो पिछले टुकड़ों को एक साथ स्लॉट करें, एलईडी पट्टी को धारक में स्लाइड करें, एलईडी पट्टी के पीछे से चिपकने वाला हटा दें, और जगह में दबाएं। कवर को धारक पर स्लाइड करें और आपके द्वारा चुने गए स्थान पर माउंट करने के लिए दो तरफा टेप का उपयोग करें।

नोट: स्केच 20 एल ई डी के लिए प्रोग्राम किया गया है, इसलिए यदि आप एक अलग राशि का उपयोग करते हैं, तो इसे प्रतिबिंबित करने के लिए लाइन 5 पर संख्या को बदलना याद रखें। यदि आप विषम संख्या में एलईडी का उपयोग करते हैं, तो इसे स्थापित किया जाता है ताकि यह अभी भी अपेक्षा के अनुरूप काम करे।

चरण 5: Arduino स्थापित करना और यह सब ऊपर जोड़ना

सोल्डर करने योग्य ब्रेडबोर्ड को बाड़े में संलग्न करने के लिए दो M3 स्क्रू और नट्स का उपयोग करें, कनेक्टर्स को किनारे के उद्घाटन के माध्यम से स्लाइड करें, और ढक्कन को जगह में पेंच करें।

एलईडी और अल्ट्रासोनिक सेंसर के पास संलग्नक को संलग्न करने के लिए एक सुविधाजनक स्थान चुनें, और एक स्क्रू जोड़ें ताकि आप कीहोल माउंट का उपयोग करके इसे जगह में लटका सकें। मैंने सीधे अल्ट्रासोनिक सेंसर के बगल में रखा ताकि मैं सेंसर के लिए चार तार विस्तार करने से बच सकूं।

सेंसर और एलईडी संलग्न करें। वायर प्रबंधन में सहायता के लिए और तारों को बहुत अधिक हिलने से रोकने के लिए 3डी प्रिंटेड वायर ब्रैकेट का उपयोग करें।

चरण 6: सौर पैनल जोड़ना

मैंने इस परियोजना में सौर ऊर्जा जोड़ने का फैसला किया ताकि मुझे बैटरी के बारे में चिंता न करनी पड़े, और इसलिए मैंने इसे लगातार दीवार से नहीं जोड़ा। सौर सेट अप मॉड्यूलर है, इसलिए मैं और अधिक गैरेज प्रोजेक्ट करने की योजना बना रहा हूं जो इससे बिजली प्राप्त करेंगे, और मैं आवश्यकतानुसार सौर पैनल या चार्ज कंट्रोलर और बैटरी में सुधार कर सकता हूं।

इस परियोजना में उपयोग किए जाने वाले सौर ऊर्जा प्रबंधक को बैटरी चार्ज करने के लिए 6v के न्यूनतम वोल्टेज और कम से कम 5W की शक्ति की आवश्यकता होती है। छोटी सौर परियोजनाओं के बारे में मुश्किल बात यह है कि लिथियम आयन बैटरी को चार्ज करने के लिए कम से कम 1 amp करंट की आवश्यकता होती है। इस मामले में, मेरे पास दो 5v पैनल थे जिन्हें 0.5 A प्रत्येक पर रेट किया गया था। क्योंकि पावर मैनेजर को कम से कम 6v की आवश्यकता होती है, पैनल को उनके वोल्टेज को एक साथ जोड़ते हुए श्रृंखला में तार-तार करना पड़ता है। इस व्यवस्था में, करंट 0.5A पर रहता है, लेकिन क्योंकि संयुक्त पैनल द्वारा प्रदान की जाने वाली शक्ति 5W है, जब चार्ज कंट्रोलर वोल्टेज को गिराता है, तो उसके पास बैटरी चार्ज करने के लिए पर्याप्त करंट होगा।

नोट: सौर पैनल वोल्टेज पूरे दिन में महत्वपूर्ण रूप से उतार-चढ़ाव करता है, और रेटेड वोल्टेज से अधिक मूल्यों पर चरम पर होगा। इस कारण से आप एक Arduino या बैटरी को सीधे पैनल से कनेक्ट नहीं करना चाहते हैं।

श्रृंखला में पैनलों को मिलाप करने के लिए तार का उपयोग करें, और एक 2 पिन JST कनेक्टर जोड़ें ताकि आप उन्हें आसानी से कनेक्ट कर सकें और उन्हें पावर मैनेजर से डिस्कनेक्ट कर सकें। एक सपाट सतह खोजें जिसमें पैनलों को माउंट करने के लिए बहुत अधिक धूप हो। मेरे लिए, मेरे पास एक जगह थी जहां मैं दो तरफा टेप का उपयोग करके उन्हें आसानी से टेप कर सकता था। मैंने पहले सतह को साफ किया, फिर पैनलों को नीचे टेप किया। पकड़ काफी मजबूत लगती है, लेकिन समय बताएगा कि क्या यह हमारे यहां आने वाली कुछ तेज हवाओं को पकड़ने के लिए पर्याप्त है। मैंने तार को जगह में रखने के लिए जिप संबंधों का इस्तेमाल किया क्योंकि यह वापस गैरेज में फीड होता है।

कई विद्युत जनरेटर को लोड के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है जब उन पर वोल्टेज लगाया जाता है। माइक्रोफोन के मामले में, इसे स्पीकर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। एक जनरेटर मोटर के रूप में भी कार्य कर सकता है। प्रकाश की उपस्थिति को मापने के लिए एक एलईडी का उपयोग किया जा सकता है। यदि सौर पैनल पर एक वोल्टेज लगाया जाता है, तो यह करंट खींचेगा, और मेरा मानना है कि यह प्रकाश का उत्सर्जन करेगा (निश्चित नहीं कि आवृत्ति क्या है)। इस तरह के मामले में, सौर पैनल को बैटरी को बाहर निकलने से रोकने के लिए सर्किट में कहीं न कहीं एक ब्लॉकिंग डायोड स्थापित करने की आवश्यकता होती है, जब सूरज की रोशनी मौजूद नहीं होती है। मैंने मान लिया था कि पावर मैनेजर सर्किट ने इसमें बनाया था, लेकिन कुछ दिनों की बारिश के बाद, बैटरी पूरी तरह से खत्म हो गई थी।

मैंने एक डायोड का उपयोग किया जो मुझे चारों ओर पड़ा हुआ मिला, और इसे तार के अंत में मिलाप किया जो चार्ज कंट्रोलर पर 5V टर्मिनल से जुड़ जाएगा। यदि आप एक ही स्थान पर मिलाप करते हैं, तो बैंड के साथ डायोड का सिरा चार्ज कंट्रोलर की ओर इंगित होना चाहिए, और सौर पैनल के सकारात्मक टर्मिनल से दूर होना चाहिए। यह करंट को पैनल में वापस लीक होने से रोकेगा। मैंने इसे जगह में मिलाप करने के लिए एक हीट सिकुड़ते सोल्डर वायर कनेक्टर का उपयोग किया, क्योंकि मेरे पास सिस्टम होने के बाद मैं अपना स्थापित कर रहा था।

चरण 7: सौर ऊर्जा प्रबंधक जोड़ना

पावर मैनेजर के पास फीमेल जम्पर वायर या यूएसबी केबल का उपयोग करके कनेक्ट करने के विकल्प हैं। उनमें से कोई भी उस दूरी के लिए विशेष रूप से सुविधाजनक नहीं है जिसे मैं तार चलाना चाहता था, इसलिए इसके बजाय, मैंने तारों को बोर्ड के नीचे की तरफ मिलाया जहां 5v और ग्राउंड पिन जुड़े हुए थे।

दो तरफा टेप का उपयोग करके दो 5 पिन वागो लीवर नट को बाड़े में संलग्न करें। यह इस पावर मैनेजर से कई उपकरणों को पावर देने की अनुमति देगा। यह 5V पर 1A तक का करंट आउटपुट करने में सक्षम है, इसलिए यदि आपके भविष्य के अनुप्रयोगों को इससे अधिक करंट की आवश्यकता होगी, तो आपको अन्य पावर मैनेजर्स का उपयोग करके एक्सप्लोर करना चाहिए।

पावर मैनेजर के पीछे, स्विच की एक श्रृंखला होती है, ताकि आप अपने सौर पैनलों के अनुमानित वोल्टेज को सेट कर सकें, इसलिए इसे आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे सौर सेट से मिलान करने के लिए स्विच करें। मेरे मामले में, मैंने इसे 9v पर सेट किया है, क्योंकि श्रृंखला व्यवस्था में पैनल 10v के रूप में रेट किए गए हैं।

पावर मैनेजर गतिरोध के साथ आता है, इसलिए उनमें से दो को हटा दें, और उन छेदों का उपयोग पावर मैनेजर को M3x8 स्क्रू का उपयोग करके बाड़े में पेंच करने के लिए करें। उन तारों को खिलाएं जिन्हें 5v में मिलाया गया है और नीचे के छेद के माध्यम से जमीन पर रखा गया है, और उन्हें वागो लीवर नट्स में क्लिप करें।

पावर मैनेजर के लिए एक अच्छा स्थान खोजें, और दीवार पर एक स्क्रू जोड़ें। इसे जगह पर लटकाने के लिए बाड़े पर कीहोल का उपयोग करें। Arduino से पावर मैनेजर तक तार चलाएं, और 5v और ग्राउंड वागो कनेक्टर का उपयोग करके जगह में क्लिप करें। बहुत सावधान रहें कि इसे पीछे की ओर न लगाएं, Arduino बोर्ड कुछ सुरक्षा के साथ आते हैं, लेकिन यदि आप 5v पिन को उल्टा तार करते हैं तो आप संभावित रूप से यहां अपना भून सकते हैं। तार को दीवार के साथ रखने के लिए वायर माउंट का उपयोग करें।

सोलर पैनल से आने वाले तार के साथ भी ऐसा ही करें। बिजली नियंत्रक पर इनपुट के लिए तारों को संलग्न करने से पहले सौर पैनलों को डिस्कनेक्ट करना सुनिश्चित करें, ताकि आप गलती से उन्हें छोटा न करें या बोर्ड को नुकसान न पहुंचाएं।

समाप्त होने पर, कवर को बाड़े में संलग्न करें, बैटरी के लिए स्विच चालू करें, और सौर पैनलों को फिर से कनेक्ट करें।

चरण 8: इसका परीक्षण करना

LED स्ट्रिप स्पीड चैलेंज में प्रथम पुरस्कार