कम लागत वाला रडार स्पीड साइन: 11 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

क्या आप कभी अपना खुद का कम लागत वाला रडार स्पीड साइन बनाना चाहते हैं? मैं एक ऐसी गली में रहता हूँ जहाँ कारें बहुत तेज़ चलती हैं, और मुझे अपने बच्चों की सुरक्षा की चिंता है। मैंने सोचा कि यह अधिक सुरक्षित होगा यदि मैं अपना स्वयं का एक रडार गति संकेत स्थापित कर सकता हूं जो गति प्रदर्शित करता है ताकि मैं ड्राइवरों को धीमा कर सकूं। मैंने एक रडार स्पीड साइन खरीदने के लिए ऑनलाइन देखा, लेकिन मैंने पाया कि अधिकांश साइन्स की कीमत $1, 000 से अधिक है, जो कि काफी महंगा है। मैं शहर में एक चिन्ह स्थापित करने की लंबी प्रक्रिया से नहीं गुजरना चाहता, क्योंकि मैंने सुना है कि इसकी कीमत उन्हें $ 5, 000-10, 000 से अधिक हो सकती है। इसके बजाय मैंने खुद एक कम लागत वाला समाधान बनाने का फैसला किया, और बचत की कुछ पैसे मस्ती करते हुए।

मैंने OmniPreSense की खोज की जो मेरे आवेदन के लिए एक कम लागत वाली छोटी दूरी का रडार सेंसर मॉड्यूल आदर्श प्रदान करता है। पीसीबी मॉड्यूल फॉर्म फैक्टर केवल 2.1 x 2.3 x 0.5 इंच पर बहुत छोटा है, और इसका वजन केवल 11 ग्राम है। इलेक्ट्रॉनिक्स स्व-निहित और पूरी तरह से एकीकृत हैं, इसलिए कोई पावर ट्यूब, भारी इलेक्ट्रॉनिक्स या बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता नहीं है। कार जैसी बड़ी वस्तु की सीमा 50 फीट से 100 फीट (15 मीटर से 30 मीटर) तक होती है। मॉड्यूल सभी गति माप लेता है, सभी सिग्नल प्रोसेसिंग को संभालता है, और फिर बस अपने यूएसबी पोर्ट पर कच्चे गति डेटा को आउटपुट करता है। मैं डेटा प्राप्त करने के लिए कम लागत वाली रास्पबेरी पाई (या Arduino, या कुछ और जिसमें USB पोर्ट है) का उपयोग करता हूं। थोड़े से अजगर कोडिंग और एक बोर्ड पर लगे कुछ बड़े कम लागत वाले एल ई डी के साथ, मैं गति प्रदर्शित कर सकता हूं। मेरा डिस्प्ले बोर्ड सड़क के किनारे एक पोल पर लगाया जा सकता है। प्रदर्शन के ऊपर "रडार द्वारा जांच की गई गति" के संकेत को जोड़कर, मेरे पास अब मेरा अपना रडार गति संकेत है जो ड्राइवरों का ध्यान खींचता है और उन्हें धीमा कर देता है! यह सब $500 से कम में!

चरण 1: सामग्री और उपकरण

• 1 OPS241-एक छोटी दूरी का रडार सेंसर
• 1 OPS241-A माउंट (3D प्रिंटेड)
• 1 रास्पबेरी पाई मॉडल बी v1.2
• १ ५वी माइक्रोयूएसबी बिजली की आपूर्ति
• 1 राइनो मॉडल AS-20 110V से 12V/5V 4-पिन मोलेक्स बिजली की आपूर्ति और बिजली केबल
• 1 टर्मिनल ब्लॉक 3 ध्रुव लंबवत, 5.0 मिमी केंद्र
• 1 माइक्रो-यूएसबी से मानक यूएसबी केबल
• 4 स्पेसर, स्क्रू, नट
• 1 संलग्नक बॉक्स और मढ़वाया पीसीबी
• 4 मढ़वाया पीसीबी बढ़ते शिकंजा
• 3 1/8W 330ohm प्रतिरोधक
• 3 एनटीई 490 एफईटी ट्रांजिस्टर
• 1 एनटीई 74एचसीटी04 एकीकृत टीटीएल हाई स्पीड सीएमओएस हेक्स इन्वर्टर
• चिपकने वाला समर्थन के साथ 1 ओएसईपीपी मिनी ब्रेड बोर्ड
• 2 0.156”हैडर स्क्वायर स्ट्रेट वायर पिन, 8-सर्किट
• 20 6” एफ/एफ प्रीमियम जम्पर तार 22AWG
• 1 1 "x 12" 24 "लकड़ी के बढ़ते बोर्ड द्वारा"
• 1 ब्लैक स्प्रे पेंट
• 2 स्पार्कफन 7-सेगमेंट डिस्प्ले - 6.5” (लाल)
• 2 स्पार्कफन लार्ज डिजिट ड्राइवर बोर्ड (SLDD)
• 1 "रडार द्वारा जाँच की गई गति" संकेत

चरण 2: इलेक्ट्रॉनिक्स पीसीबी बोर्ड की तल योजना

मैंने मुख्य नियंत्रण हार्डवेयर के साथ शुरुआत की जो कि रास्पबेरी पाई है। यहां धारणा यह है कि आपके पास पहले से ही ओएस के साथ रास्पबेरी पाई है और कुछ पायथन कोडिंग अनुभव है। रास्पबेरी पाई OPS241-A रडार सेंसर को नियंत्रित करती है और रिपोर्ट की गई गति की जानकारी लेती है। इसके बाद इसे बड़े एलईडी 7-सेगमेंट डिस्प्ले पर प्रदर्शित करने के लिए परिवर्तित किया जाता है।

ए। मैं रडार सेंसर और एलईडी डिस्प्ले के अलावा अन्य सभी विद्युत घटकों को डिस्प्ले बोर्ड के पीछे लगे एक संलग्न इलेक्ट्रॉनिक्स पीसीबी बोर्ड पर रखना चाहता हूं। यह बोर्ड को दृष्टि से दूर रखता है और तत्वों से सुरक्षित रखता है। इस तरह, बोर्ड के पीछे से सामने तक केवल दो केबलों को चलाने की आवश्यकता होती है। एक केबल USB केबल है जो OPS241-A मॉड्यूल को शक्ति प्रदान करती है और मापा गति डेटा प्राप्त करती है। दूसरी केबल 7-सेगमेंट डिस्प्ले को चलाती है।

बी। पीसीबी बोर्ड को रास्पबेरी पाई के लिए काफी जगह की अनुमति देने की जरूरत है, जो कि अधिकांश क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है। मुझे यह भी सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि एक बार माउंट होने पर मैं इसके कई बंदरगाहों तक आसानी से पहुंच सकूं। यूएसबी पोर्ट (OPS241-A मॉड्यूल स्पीड डेटा), ईथरनेट पोर्ट (पायथन कोड के विकास/डिबगिंग के लिए पीसी इंटरफ़ेस), एचडीएमआई पोर्ट (रास्पबेरी पाई विंडो और डिबग/डेवलपमेंट प्रदर्शित करें), और माइक्रो यूएसबी पोर्ट एक्सेस करने की आवश्यकता है। (रास्पबेरी पाई के लिए 5 वी पावर)।

सी। इन बंदरगाहों तक पहुंच प्रदान करने के लिए, बाड़े में छेद काट दिए जाते हैं जो रास्पबेरी पाई पर बंदरगाह के स्थानों से मेल खाते हैं।

डी। आगे मुझे ब्रेड बोर्ड के लिए जगह ढूंढनी होगी जिसमें डिस्प्ले एलईडी को चलाने के लिए असतत इलेक्ट्रॉनिक्स घटक हों। यह दूसरी सबसे बड़ी वस्तु है। इसके चारों ओर पर्याप्त जगह होनी चाहिए कि मैं रास्पबेरी पाई से तारों को जम्पर कर सकूं और एलईडी को चलाने के लिए आउटपुट सिग्नल को हेडर तक पहुंचा सकूं। आदर्श रूप से, यदि मेरे पास अधिक समय होता, तो मैं ब्रेडबोर्ड का उपयोग करने के बजाय घटकों और तारों को सीधे पीसीबी बोर्ड में मिला देता, लेकिन मेरे उद्देश्यों के लिए यह काफी अच्छा है।

इ। मैं पीसीबी के किनारे पर ब्रेडबोर्ड के बगल में डिस्प्ले ड्राइवर हेडर रखने की योजना बना रहा हूं, ताकि मैं अपने तार की लंबाई कम रख सकूं, और यह भी कि मैं कवर में एक छेद काट सकूं और केबल में कनेक्टर को प्लग कर सकूं।

एफ। अंत में, मैं पीसीबी पर पावर ब्लॉक के लिए जगह की अनुमति देता हूं। सिस्टम को लेवल शिफ्टर्स और डिस्प्ले ड्राइवर के लिए 5V और LED के लिए 12V की आवश्यकता होती है। मैं एक मानक 5V/12V पावर कनेक्टर को पावर ब्लॉक से जोड़ता हूं, फिर ब्लॉक से ब्रेडबोर्ड और एलईडी हेडर तक पावर सिग्नल को रूट करता हूं। मैंने कवर में एक छेद काटा ताकि मैं 12V/5V पावर कॉर्ड को पावर कनेक्टर से जोड़ सकूं।

जी। यह अंतिम इलेक्ट्रॉनिक्स पीसीबी फ्लोर प्लान जैसा दिखता है (कवर ऑफ के साथ):

चरण 3: रास्पबेरी पाई को माउंट करना

मैंने अपने रास्पबेरी पाई को 4 स्पेसर, स्क्रू और नट्स का उपयोग करके एक छिद्रित और प्लेटेड पीसीबी बोर्ड पर लगाया। मैं एक प्लेटेड पीसीबी बोर्ड का उपयोग करना पसंद करता हूं ताकि जरूरत पड़ने पर मैं घटकों और तारों को मिला सकूं।

चरण 4: एलईडी सिग्नल स्तर शिफ्टर्स

रास्पबेरी पाई GPIO प्रत्येक अधिकतम 3.3V स्रोत कर सकता है। हालाँकि, LED डिस्प्ले के लिए 5V नियंत्रण संकेतों की आवश्यकता होती है। इसलिए, मुझे पाई नियंत्रण संकेतों को 3.3V से 5V तक ले जाने के लिए एक सरल, कम लागत वाला सर्किट डिजाइन करने की आवश्यकता थी। मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले सर्किट में 3 असतत FET ट्रांजिस्टर, 3 असतत प्रतिरोधक और 3 एकीकृत इनवर्टर होते हैं। इनपुट सिग्नल रास्पबेरी पाई जीपीआईओ से आते हैं, और आउटपुट सिग्नल एक हेडर पर रूट किए जाते हैं जो एल ई डी से एक केबल से जुड़ता है। परिवर्तित किए गए तीन सिग्नल GPIO23 से SparkFun LDD CLK, GPIO4 से SparkFun LDD LAT, और SPIO5 से SparkFun LDD SER हैं।

चरण 5: बड़ा एलईडी सेवन-सेगमेंट डिस्प्ले

गति प्रदर्शित करने के लिए मैंने दो बड़े एल ई डी का उपयोग किया जो मुझे स्पार्कफुन पर मिले। वे 6.5 लंबे हैं जो एक अच्छी दूरी से पठनीय होने चाहिए। उन्हें और अधिक पठनीय बनाने के लिए, मैंने सफेद पृष्ठभूमि को कवर करने के लिए नीले टेप का उपयोग किया, हालांकि काला अधिक कंट्रास्ट प्रदान कर सकता है।

चरण 6: एलईडी ड्राइवर बोर्ड

रास्पबेरी पाई से नियंत्रण संकेतों को पकड़ने और एलईडी खंडों को चलाने के लिए प्रत्येक एलईडी को एक सीरियल शिफ्ट रजिस्टर और कुंडी की आवश्यकता होती है। यहां ऐसा करने के लिए SparkFun का बहुत अच्छा लेखन है। रास्पबेरी पाई सीरियल डेटा को एलईडी सात-खंड डिस्प्ले में भेजता है और कुंडी के समय को नियंत्रित करता है। ड्राइवर बोर्ड एलईडी के पीछे लगे होते हैं और सामने से दिखाई नहीं देते हैं।

चरण 7: OPS241-A रडार मॉड्यूल को माउंट करना

OPS241-A रडार सेंसर को मेरे लिए बनाए गए एक 3D प्रिंटेड माउंट ए फ्रेंड में स्क्रू किया गया है। वैकल्पिक रूप से मैं इसे सीधे बोर्ड में खराब कर सकता था। रडार सेंसर एलईडी के बगल में बोर्ड के सामने की तरफ लगा होता है। सेंसर मॉड्यूल को एंटेना (बोर्ड के शीर्ष पर सोने के पैच) के साथ क्षैतिज रूप से माउंट किया गया है, हालांकि विनिर्देश शीट का कहना है कि एंटीना पैटर्न क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दोनों दिशाओं में बहुत सममित है, इसलिए इसे 90 ° मोड़ना शायद ठीक होगा। जब एक टेलीफोन पोल पर लगाया जाता है, तो राडार सेंसर सड़क के नीचे की ओर बाहर की ओर होता है। कुछ अलग-अलग ऊंचाइयों की कोशिश की गई और पाया गया कि इसे लगभग 6 '(2 मीटर) ऊंचा रखा गया है। कोई भी उच्चतर और मेरा सुझाव है कि संभवतः बोर्ड को थोड़ा नीचे की ओर झुकाएं।

चरण 8: पावर और सिग्नल कनेक्शन

संकेत के लिए दो शक्ति स्रोत हैं। एक परिवर्तित HDD बिजली आपूर्ति है जो 12V और 5V दोनों प्रदान करती है। 7-सेगमेंट डिस्प्ले के लिए LED के लिए 12V और 5V सिग्नल स्तर की आवश्यकता होती है। कन्वर्टर बोर्ड रास्पबेरी पाई से 3.3V सिग्नल लेता है और ऊपर बताए अनुसार डिस्प्ले के लिए लेवल उन्हें 5V पर शिफ्ट कर देता है। अन्य बिजली आपूर्ति रास्पबेरी पाई के लिए यूएसबी माइक्रो कनेक्टर के साथ एक मानक सेल फोन या टैबलेट 5 वी यूएसबी एडाप्टर है।

चरण 9: अंतिम बढ़ते

रडार सेंसर, एलईडी और कंट्रोलर बोर्ड को पकड़ने के लिए, सब कुछ लकड़ी के 12 "x 24" x 1 "टुकड़े पर लगाया गया था। एल ई डी रडार सेंसर और इसके संलग्नक में नियंत्रक बोर्ड के साथ सामने की तरफ लगे थे। पीछे की ओर। एलईडी को अधिक पठनीय बनाने में मदद करने के लिए लकड़ी को काले रंग से रंगा गया था। एलईडी के लिए शक्ति और नियंत्रण संकेतों को एलईडी के पीछे लकड़ी में एक छेद के माध्यम से भेजा गया था। रडार सेंसर एलईडी के बगल में सामने की तरफ लगाया गया था। रडार सेंसर के लिए यूएसबी पावर और कंट्रोल केबल को लकड़ी के बोर्ड के ऊपर लपेटा गया था। बोर्ड के शीर्ष में टाई-रैप के साथ कुछ छेदों ने बोर्ड को "स्पीड चेक्ड बाय" के बगल में एक टेलीफोन पोल पर माउंट करने का साधन प्रदान किया। रडार”चिह्न।

पावर एडॉप्टर के साथ कंट्रोलर बोर्ड को बोर्ड के पीछे की तरफ बोल्ट किया गया था।

चरण 10: पायथन कोड

रास्पबेरी पाई पर चलने वाले पायथन का उपयोग सिस्टम को एक साथ खींचने के लिए किया गया था। कोड GitHub पर स्थित है। कोड के मुख्य भाग कॉन्फ़िगरेशन सेटिंग्स हैं, रडार सेंसर से यूएसबी-सीरियल पोर्ट पर डेटा पढ़ा जाता है, गति डेटा को प्रदर्शित करने के लिए परिवर्तित किया जाता है, और समय नियंत्रण प्रदर्शित करता है।

OPS241-A रडार सेंसर पर डिफ़ॉल्ट कॉन्फ़िगरेशन ठीक है लेकिन मैंने पाया कि स्टार्टअप कॉन्फ़िगरेशन के लिए कुछ समायोजन की आवश्यकता थी। इनमें एम/एस रिपोर्टिंग से मील प्रति घंटे में बदलना, नमूना दर को 20kps में बदलना, और स्क्वेल्च सेटिंग को समायोजित करना शामिल था। नमूना दर सीधे उस शीर्ष गति को निर्धारित करती है जिसे रिपोर्ट किया जा सकता है (139mph) और रिपोर्ट दर को गति देता है।

एक प्रमुख सीख झंझरी मूल्य सेटिंग है। शुरू में मैंने पाया कि रडार सेंसर ने कारों को बहुत दूर तक नहीं उठाया, शायद केवल 15-30 फीट (5-10 मीटर)। मुझे लगा कि मेरे पास राडार सेंसर बहुत ऊंचा हो सकता है क्योंकि यह सड़क से लगभग 7 फीट ऊपर स्थित था। इसे 4 फीट नीचे लाने से कोई मदद नहीं मिली। फिर मैंने एपीआई दस्तावेज़ में स्क्वेल्च सेटिंग देखी और इसे सबसे संवेदनशील (क्यूआई या 10) में बदल दिया। इसके साथ डिटेक्शन रेंज 30-100 फीट (10-30m) तक काफी बढ़ गई।

एक सीरियल पोर्ट पर डेटा लेना और एल ई डी को भेजने के लिए अनुवाद करना काफी सीधा था। 20kps पर, गति डेटा प्रति सेकंड लगभग 4-6 बार रिपोर्ट किया जाता है। यह थोड़ा तेज़ है और डिस्प्ले को इतनी तेज़ी से बदलना अच्छा नहीं है। प्रत्येक सेकंड में सबसे तेज़ रिपोर्ट की गई गति को देखने और फिर उस नंबर को प्रदर्शित करने के लिए प्रदर्शन नियंत्रण कोड जोड़ा गया था। यह संख्या की रिपोर्ट करने में एक सेकंड की देरी करता है लेकिन यह ठीक है या आसानी से समायोजित किया जा सकता है।

चरण 11: परिणाम और सुधार

मैंने अपना खुद का परीक्षण एक कार चलाकर निर्धारित गति से किया और रीडिंग मेरी गति से अपेक्षाकृत अच्छी तरह से मेल खाती थी। OmniPreSense ने कहा कि उनके पास मॉड्यूल का परीक्षण किया गया था और यह उसी परीक्षण को पास कर सकता है जो एक मानक पुलिस रडार बंदूक 0.5 मील प्रति घंटे की सटीकता के साथ जाती है।

संक्षेप में, यह मेरी गली के लिए कुछ सुरक्षा में निर्माण करने के लिए एक महान परियोजना और अच्छा तरीका था। कुछ सुधार हैं जो इसे और भी उपयोगी बना सकते हैं जिन्हें मैं एक अनुवर्ती अद्यतन में करने पर विचार करूंगा। पहला बड़ा और उज्जवल एल ई डी ढूंढ रहा है। डेटाशीट कहती है कि ये 200-300 mcd (मिलिकैंडेला) हैं। निश्चित रूप से इससे कुछ अधिक की आवश्यकता है क्योंकि सूरज उन्हें दिन के उजाले में देखकर आसानी से धुल जाता है। वैकल्पिक रूप से, एल ई डी किनारों के चारों ओर परिरक्षण जोड़ने से सूरज की रोशनी को बाहर रखा जा सकता है।

यदि इसे स्थायी रूप से पोस्ट किया जा रहा है तो संपूर्ण समाधान को मौसम प्रमाण बनाने की आवश्यकता होगी। सौभाग्य से यह रडार है और सिग्नल आसानी से प्लास्टिक के बाड़े से गुजरेंगे, बस एक सही आकार खोजने की जरूरत है जो वाटर प्रूफ भी हो।

अंत में रास्पबेरी पाई में एक कैमरा मॉड्यूल जोड़ना जो हमारी सड़क पर गति सीमा से अधिक की तस्वीर लेने के लिए वास्तव में बहुत अच्छा होगा। मैं ऑन-बोर्ड वाईफाई का उपयोग करके और तेज रफ्तार कार का अलर्ट और तस्वीर भेजकर इसे और आगे ले जा सकता था। छवि में टाइम स्टैम्प, दिनांक और पता की गई गति जोड़ने से वास्तव में चीज़ें समाप्त हो जाएंगी। हो सकता है कि बनाने के लिए एक सरल ऐप भी हो जो जानकारी को अच्छी तरह से प्रस्तुत कर सके।