मौजूदा सुरक्षा सेंसर और एनालॉग सर्किट का उपयोग करके गैरेज में रिवर्स पार्किंग सहायता: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

मुझे संदेह है कि मानव जाति के इतिहास में कई आविष्कार शिकायत करने वाली पत्नियों के कारण हुए हैं। वॉशिंग मशीन और रेफ्रिजरेटर निश्चित रूप से व्यवहार्य उम्मीदवारों की तरह प्रतीत होते हैं। इस निर्देश में वर्णित मेरा छोटा "आविष्कार" एक इलेक्ट्रॉनिक गैरेज पार्किंग सहायक है जो कि (हाँ, आपने यह अनुमान लगाया है) पत्नी की शिकायतों का परिणाम है।:)

मुझे सुबह जल्दी बाहर निकलने के लिए अपनी कार को हमारे गैरेज में रिवर्स में पार्क करना पसंद है। अगर मैं इसे बहुत दूर पार्क करता हूं, तो मेरी पत्नी घर के दरवाजे तक संकरे रास्ते से नाखुश है। अगर मैं इसे काफी दूर पार्क करता हूं, तो सामने वाला बम्पर दूर से नियंत्रित गेराज दरवाजे के रास्ते में है। आदर्श स्थान बंद दरवाजे से सामने का बम्पर 1-2 इंच होना है, जिसे हर बार हासिल करना काफी कठिन होता है।

स्वाभाविक रूप से, सबसे सरल समाधान छत से लटकी हुई एक स्ट्रिंग पर क्लासिक टेनिस बॉल है। ज़रूर, यह काम करेगा, लेकिन मज़ा कहाँ है? मेरे जैसे इलेक्ट्रॉनिक हॉबीस्ट के लिए पहला विचार एक सर्किट बनाना है! अल्ट्रासाउंड सेंसर, Arduino, और एल ई डी का उपयोग करके किसी प्रकार के प्रकाश संकेत के आधार पर गेराज रेंज फाइंडर का वर्णन करने वाले कम से कम दर्जन इंस्ट्रक्शंस मौजूद हैं। इसलिए, इसे और अधिक रोचक बनाने के लिए मैंने एक वैकल्पिक समाधान का विकल्प चुना जो मौजूदा सुरक्षा रिवर्सिंग सेंसर का लाभ उठाता है जो कि लिफ्टमास्टर द्वारा निर्मित स्वचालित गेराज दरवाजे का एक अभिन्न अंग है। निम्नलिखित वीडियो बताता है कि यह कैसे काम करता है, जिससे मुझे बहुत सारे लेखन की बचत होती है।

सेंसर का रिसीवर सिग्नल "सब स्पष्ट" पल सामने बम्पर इंफ्रारेड बीम को काटना बंद कर देता है। उत्तम! मुझे बस इतना करना है कि इस सिग्नल को इंटरसेप्ट करना है, है ना? खैर, कहा से आसान है करना…

(अस्वीकरण: अगले चरण पर आगे बढ़ते हुए आप स्वीकार करते हैं कि आप इलेक्ट्रॉनिक्स में अच्छी तरह से वाकिफ हैं और अच्छी तरह से जानते हैं कि यह परियोजना मौजूदा सुरक्षा उपकरणों के साथ छेड़छाड़ करती है। अगर सही तरीके से किया जाता है तो यह ठीक काम करता है, लेकिन अगर आप कुछ खराब करते हैं तो आप उक्त को प्रस्तुत करने का जोखिम उठाते हैं। सुरक्षा उपकरण अप्रभावी। अपने जोखिम पर आगे बढ़ें, मैं इस निर्देश के आपके कार्यान्वयन के परिणामस्वरूप किसी भी बुरे प्रभाव, जैसे मृत / घायल पालतू जानवर, बच्चे, आदि के लिए उत्तरदायी नहीं होगा।)

चरण 1: समस्या 1: लिफ्टमास्टर के सुरक्षा सेंसर से सिग्नल को कैसे रोकें और उपयोग करें?

जब एमिटर और रिसीवर के बीच इन्फ्रारेड (आईआर) बीम का मार्ग स्पष्ट होता है, तो रिसीवर तारों की एक जोड़ी के माध्यम से 156 हर्ट्ज स्क्वायर वेव सिग्नल भेजता है जैसा कि पहली छवि में दिखाया गया है। एक ही अवधि में ६.५ ms ~ ६ V उच्च के बाद ०.५ ms से अधिक ~ ० V निम्न (दूसरी और तीसरी छवि) नहीं होती है। जब IR बीम एक बाधा से मिलता है, तो रिसीवर कोई संकेत नहीं भेजता है और आपूर्ति वोल्टेज (चौथी छवि) पर लाइन उच्च रहती है। दिलचस्प बात यह है कि एमिटर और रिसीवर दोनों के लिए बिजली की आपूर्ति, साथ ही रिसीवर के सिग्नल, लिफ्टमास्टर ओपनर (पांचवीं छवि) के पीछे टर्मिनलों की एक जोड़ी से उत्पन्न होते हैं।

इस प्रकार, इस समस्या का सार यह है कि छवि 4 में डीसी सिग्नल से पहली छवि में स्क्वायर वेव सिग्नल का पता कैसे लगाया जाए। पहिया को फिर से शुरू करने की कोई आवश्यकता नहीं है, क्योंकि इस समस्या को अन्य लोगों द्वारा मिसिंग पल्स डिटेक्टर सर्किट के साथ हल किया गया है।. कई कार्यान्वयन हैं; मैंने इस सर्किट टुडे पेज से एक को चुना है और इसे थोड़ा संशोधित किया है जैसा कि पांचवीं छवि में दिखाया गया है। मूल पृष्ठ इसके संचालन के सिद्धांतों का विस्तार से वर्णन करता है। संक्षेप में, मोनोस्टेबल मोड में काम करने वाला NE555 टाइमर अपने OUTPUT पिन को तब तक ऊंचा रखेगा जब तक आने वाली स्क्वायर वेव (TRIGGER से जुड़ी) की अवधि थ्रेशोल्ड + डिस्चार्ज पिन पर समय अंतराल से कम है। उत्तरार्द्ध R1 और C2 के मूल्यों पर निर्भर करता है। TRIGGER पर एक DC वोल्टेज C2 को थ्रेशोल्ड मान से ऊपर चार्ज करने की अनुमति देगा और OUTPUT पिन कम हो जाएगा। समस्या हल हो गई!

चरण 2: समस्या 2: टाइमर के OUTPUT पिन की स्थिति को दृष्टिगत रूप से कैसे इंगित करें?

यह कोई ब्रेनर नहीं है: एक एलईडी का उपयोग करें। जब IR बीम बरकरार हो और OUTPUT अधिक हो (जो कि 99.999% समय पर होता है) इसे बंद रखें और जब बीम बाधित हो और OUTPUT कम हो जाए तो इसे चालू कर दें। दूसरे शब्दों में, एलईडी को पावर देने के लिए OUTPUT सिग्नल को उल्टा करें। इस तरह का सबसे सरल स्विच, IMHO, एक P-चैनल MOSFET ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है, जैसा कि ऊपर की छवि में दिखाया गया है। Timer का OUTPUT इसके गेट से जुड़ा होता है। जब तक यह उच्च है, ट्रांजिस्टर उच्च प्रतिबाधा मोड में है और एलईडी बंद है। और इसके विपरीत, गेट पर कम वोल्टेज करंट को प्रवाहित करने में सक्षम करेगा। पुल-अप रोकनेवाला R4 यह सुनिश्चित करता है कि गेट कभी भी लटकता हुआ न रह जाए और उसे अपनी पसंदीदा स्थिति में रखा जाए। समस्या हल हो गई!

चरण 3: समस्या 3: अब तक वर्णित सर्किट को कैसे शक्ति दें?

चरण 1 में दिखाए गए गुम पल्स डिटेक्टर को एक स्थिर डीसी आपूर्ति वोल्टेज की आवश्यकता होती है। मैं बैटरी का उपयोग कर सकता था या एक उपयुक्त एसी/डीसी एडाप्टर खरीद सकता था। मेह, बहुत ज्यादा परेशानी। कैसे लिफ्टमास्टर द्वारा प्रदान की गई सुरक्षा सेंसर की आपूर्ति का उपयोग करने के बारे में? खैर, समस्या यह है कि यह आईआर रिसीवर के सिग्नल को वहन करता है, जो न तो "स्थिर" है, न ही "डीसी"। लेकिन इसे ऊपर दिखाए गए एक बहुत ही सरल सर्किट के साथ ठीक से फ़िल्टर और चिकना किया जा सकता है। एक बड़ा 1 mF इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर एक अच्छा पर्याप्त फिल्टर है और संलग्न डायोड यह सुनिश्चित करता है कि सिग्नल कम होने पर यह वापस डिस्चार्ज न हो। समस्या हल हो गई!

तरकीब यह है कि लिफ्टमास्टर से बहुत अधिक करंट नहीं खींचा जाए, अन्यथा सुरक्षा सेंसर के संचालन से समझौता किया जा सकता है। इस कारण से मैंने मानक NE555 टाइमर का उपयोग नहीं किया लेकिन इसका CMOS क्लोन TS555 बहुत कम बिजली की खपत के साथ है।

चरण 4: समस्या 4: सभी घटकों को एक साथ कैसे रखें?

सरलता; ऊपर पूरा सर्किट देखें। मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले भागों की सूची यहां दी गई है:

• U1 = कम शक्ति वाला सिंगल CMOS टाइमर TS555 STMicroelectronics द्वारा बनाया गया।
• M1 = P-चैनल MOSFET ट्रांजिस्टर IRF9Z34N।
• Q1 = PNP BJT ट्रांजिस्टर BC157।
• D1 = डायोड 1N4148।
• D2 = पीला एलईडी, अज्ञात प्रकार।
• C1 = 10 nF सिरेमिक कैपेसिटर।
• C2 = 10 uF इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर।
• C3 = 1 mF इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर।
• R1 और R2 = 1 k-ओम प्रतिरोधक।
• R3 = 100 ओम रोकनेवाला।
• R4 = 10 k-ओम रोकनेवाला।

5.2 वी आपूर्ति के साथ उपरोक्त सर्किट एलईडी बंद होने पर केवल ~ 3 एमए और ~ 25 एमए चालू होने पर खपत करता है। R1 को 100 k-ohm और C2 को 100 nF में बदलकर वर्तमान खपत को ~1 mA तक कम किया जा सकता है। प्रतिरोध में और वृद्धि और आरसी उत्पाद को स्थिर रखने से समाई में कमी (= 0.01) करंट को कम नहीं करती है।

मैंने LED और R3 रोकनेवाला को एक प्यारे से छोटे Altoids टिन में रखा है और इसे दीवार पर लगा दिया है। इससे, मैंने छत पर लिफ्टमास्टर ओपनर तक एक लंबी केबल चलाई। ड्राइवर सर्किट को एक सामान्य प्रयोजन बोर्ड पर मिलाप किया गया था और मुझे Adafruit से मिले एक प्यारे छोटे बॉक्स में रखा गया था। बॉक्स लिफ्टमास्टर के फ्रेम से जुड़ा हुआ है और आपूर्ति तारों की जोड़ी सुरक्षा सेंसर टर्मिनलों से जुड़ी हुई है।

गैरेज में अपनी कार का समर्थन करते समय जैसे ही एलईडी बंद हो जाती है मैं रुक जाता हूं। परिणाम एक पूर्ण संरेखण है, जैसा कि अंतिम छवि में दिखाया गया है। समस्या हल हो गई!

चरण 5: परिशिष्ट: हल्का, हालांकि उज्ज्वल पार्किंग सहायक नहीं:)

इस इंस्ट्रक्शनल के पहली बार प्रकाशित होने के 10 दिन बाद, मैंने अपने दूसरे गैराज के दरवाजे के लिए गाइडिंग पार्किंग लाइट का निर्माण किया। यहां यह ध्यान देने योग्य है क्योंकि मैंने सर्किट डिजाइन में छोटे सुधार किए हैं। पहली छवि देखें। सबसे पहले, मैंने पिछले चरण में वर्णित आरसी जोड़ी के लिए कम वर्तमान विकल्प का विकल्प चुना जहां 100 एनएफ की कम क्षमता 100 के-ओम के उच्च प्रतिरोध से मेल खाती है। इसके बाद, मैंने PMOS ट्रांजिस्टर और 10 k-ohm पुल-अप रोकनेवाला को हटा दिया और LED ग्राउंड को सीधे TS555 के OUTPUT पिन से जोड़ा। यह संभव है क्योंकि IR बीम के पथ में कोई वस्तु OUTPUT वोल्टेज को कम करती है, प्रभावी रूप से LED को चालू करती है। हालांकि, इस सरलीकरण के लिए भुगतान करने की कीमत है। PMOS के मौजूद होने से मुझे LED करंट के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं थी: IRF9Z34N 19 A ले सकता है, इसलिए LED उतनी ही चमकीली हो सकती है जितनी मैं चाहता हूँ। TS555 का OUTPUT पिन केवल 10 mA डूब सकता है, इसलिए मुझे एलईडी को 220 ओम के उच्च अवरोधक के साथ जोड़ना पड़ा, जिससे इसकी चमक कम हो गई। यह अभी भी अच्छी तरह से दिखाई दे रहा है, जैसा कि चौथी छवि दिखाती है, इसलिए यह मेरे लिए काम करता है। इस डिजाइन के लिए भागों की सूची इस प्रकार है:

• U3 = कम शक्ति वाला सिंगल CMOS टाइमर TS555 STMicroelectronics द्वारा बनाया गया।
• Q3 = PNP BJT ट्रांजिस्टर BC157।
• D5 = डायोड 1N4148।
• D6 = पीला एलईडी, अज्ञात प्रकार।
• C7 = 10 nF सिरेमिक कैपेसिटर।
• C8 = 100 nF सिरेमिक कैपेसिटर।
• C9 = 1 mF इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर।
• R9 = १०० k-ओम रोकनेवाला।
• R10 = 1 k-ओम रोकनेवाला।
• R11 = 220 ओम रोकनेवाला।

सर्किट अपने ऑफ और ऑन स्टेट में क्रमशः 1 एमए और 12 एमए की खपत करता है।