Радар жылдамдығының төмен бағасы: 11 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Сіз өзіңіздің арзан радар жылдамдығының белгісін жасағыңыз келді ме? Мен көліктер өте жылдам жүретін көшеде тұрамын, мен балаларымның қауіпсіздігіне алаңдаймын. Мен драйверлерді баяулатуға мүмкіндік беретін жылдамдықты көрсететін радардың жылдамдық белгісін орнатсам, бұл әлдеқайда қауіпсіз болар еді деп ойладым. Мен радар жылдамдығының белгісін сатып алу үшін Интернетті қарадым, бірақ көптеген белгілердің бағасы 1 000 доллардан асатынын білдім, бұл өте қымбат. Мен сондай-ақ қаланың белгісін орнатудың ұзақ процесін өткізгім келмейді, өйткені олардың бағасы 5 000-10 000 долларға дейін қымбатқа түседі деп естідім. Оның орнына арзан шешімді өзім жасап, үнемдеуді шештім. көңіл көтеру кезінде біраз ақша.

Мен OmniPreSense таптым, ол арзан бағалы радиолокациялық датчиктер модулін ұсынады, ол менің қосымшам үшін өте қолайлы. ПХД модулінің формалық коэффициенті өте кішкентай, тек 2,1х2,3х 0,5 дюйм, ал салмағы небәрі 11 г. Электроника дербес және толық біріктірілген, сондықтан электр түтіктері, көлемді электроника немесе үлкен қуат қажет емес. Көлік сияқты үлкен объектінің диапазоны 50 футтан 100 футқа дейін (15 м -ден 30 м -ге дейін). Модуль барлық жылдамдықты өлшейді, барлық сигналды өңдейді, содан кейін USB портына жылдамдық туралы деректерді шығарады. Мен деректерді алу үшін арзан Raspberry Pi (немесе Arduino немесе USB порты бар кез келген нәрсені) қолданамын. Кішкене питонды кодтаумен және тақтаға орнатылған бірнеше арзан светодиодтармен мен жылдамдықты көрсете аламын. Менің дисплей тақтасын жол шетіндегі бағанға бекітуге болады. Дисплейдің үстіне «RADAR арқылы тексерілетін жылдамдық» белгісін қосу арқылы менде радар жылдамдығының белгісі бар, ол жүргізушілердің назарын аударады және оларды баяулатады! Мұның бәрі 500 доллардан төмен!

1 -қадам: материалдар мен құралдар

• 1 OPS241-Қысқа қашықтықтағы радар сенсоры
• 1 OPS241-A бекіткіші (3D басып шығарылған)
• 1 Raspberry Pi Model B v1.2
• 1 5В microUSB қуат көзі
• 1 Rhino моделі AS-20 110В-тан 12В/5В-қа дейін 4 істікшелі молексті қорек көзі мен қуат кабелі
• 1 Терминал блогы 3 полюс Вертикальды, 5,0 мм орталықтар
• 1 Micro-USB-стандартты USB кабелі
• 4 Аралықтар, бұрандалар, жаңғақтар
• 1 Қорап қорабы мен жалатылған ПХД
• 4 ПХД монтаждау бұрандалары
• 3 1/8 Вт 330 Ом резисторлар
• 3 NTE 490 FET транзисторы
• 1 NTE 74HCT04 интеграцияланған TTL жоғары жылдамдықты CMOS он алтылық инверторы
• 1 жабысқақ негізі бар OSEPP шағын нан тақтасы
• 2 0.156 дюймдік шаршы тік сымды түйреуіш, 8 тізбек
• 20 6”F/F премиум қосқыш сымдар 22AWG
• 1 дюйм х 12 дюйм 24 дюймдік ағаш тақтайшасы
• 1 Қара спрей бояуы
• 2 Sparkfun 7 сегментті дисплей - 6,5 дюйм (қызыл)
• 2 Sparkfun үлкен таңбалы драйвер тақтасы (SLDD)
• 1 «Радармен тексерілетін жылдамдық» белгісі

2 -қадам: Электроника ПХД тақтасының еденін жоспарлау

Мен Raspberry Pi негізгі басқару аппаратурасынан бастадым. Бұл жерде сізде операциялық жүйесі бар Raspberry Pi бар және Python кодтау тәжірибесі бар деген болжам бар. Raspberry Pi OPS241-A радар датчигін басқарады және жылдамдық туралы ақпаратты қабылдайды. Содан кейін ол 7 сегментті үлкен жарықдиодты дисплейде бейнеленеді.

а. Мен радар сенсоры мен жарықдиодты дисплейден басқа барлық электрлік компоненттерді дисплей тақтасының артқы жағына бекітілген электронды ПХД тақтасына орналастырғым келеді. Бұл тақтаны көзге көрінбейді және элементтерден қорғайды. Осылайша, тақтаның артқы жағынан алдыңғыға тек екі кабель өтуі керек. Бір кабель-OPS241-A модулін қуаттайтын және өлшенген жылдамдық деректерін алатын USB кабелі. Екінші кабель-7 сегментті дисплей.

б. ПХД тақтасы аумақтың көп бөлігін алатын Raspberry Pi үшін көп орын бөлуі керек. Мен орнатылғаннан кейін оның бірнеше порттарына оңай қол жеткізе алатыныма сенімді болуым керек. Маған кіру керек порттар-бұл USB порты (OPS241-A модулінің жылдамдығы туралы деректер), Ethernet порты (Python кодын әзірлеуге/жөндеуге арналған ДК интерфейсі), HDMI порты (Raspberry Pi терезесін көрсету және отладтау/әзірлеу) және микро USB порты. (Raspberry Pi үшін 5 В қуаты).

c) Бұл порттарға кіруді қамтамасыз ету үшін корпуста Raspberry Pi портына сәйкес келетін тесіктер кесіледі.

d. Әрі қарай, дисплейдің жарық диодтарын басқаратын дискретті электроника компоненттері бар нан тақтасына орын табуым керек. Бұл екінші үлкен зат. Оның айналасында Raspberry Pi -ден сымдарды қосуға және жарықдиодты жүргізуге арналған тақырыпқа сигналдарды шығара алатындай кеңістік болуы керек. Ең дұрысы, егер менде көбірек уақыт болса, мен компоненттер мен сымдарды нан тақтасының орнына тікелей ПХД тақтасына дәнекерлейтін едім, бірақ бұл менің мақсатым үшін жеткілікті.

д. Мен дисплей драйверінің үстіңгі тақтасын ПХД шетінде орналастыруды жоспарлап отырмын, сымның ұзындығын қысқа ұстау үшін, сонымен қатар қақпақтың тесігін кесіп, коннекторға кабельді жалғау үшін.

f. Ақырында, мен ПХД -де қуат блогы үшін орынға рұқсат беремін. Жүйе деңгей ауыстырғыштар мен дисплей драйвері үшін 5В, ал жарық диодты шамдар үшін 12В қажет. Мен 5В/12В стандартты қуат қосқышын қуат блогына қосамын, содан кейін қуат сигналдарын блоктан нан тақтасына және жарықдиодты тақырыпқа бағыттаймын. Мен 12 В/5 В қуат сымын қуат қосқышына жалғау үшін қақпақтың тесігін кесіп алдым.

g. ПХД еденінің электроникасының соңғы жоспары осылай көрінеді (қақпақсыз):

3 -қадам: Raspberry Pi орнату

Мен Raspberry Pi -ді 4 аралықты, бұрандаларды және жаңғақтарды пайдаланып, перфорацияланған және жалатылған ПХД тақтасына орнаттым. Қажет болса, мен бөлшектер мен сымдарды дәнекерлеу үшін ПХД тақтасын қолданғанды ұнатамын.

4 -қадам: жарықдиодты сигнал деңгейінің ауысуы

Raspberry Pi GPIO -лары әрқайсысы ең көп дегенде 3,3 В кернеуді алады. Дегенмен, жарықдиодты дисплей 5В басқару сигналдарын қажет етеді. Сондықтан мен Пи басқару сигналдарын 3,3В-тан 5В-қа бір деңгейге ауыстыру үшін қарапайым, арзан схеманы жобалауым керек болды. Мен қолданған схема 3 дискретті FET транзисторынан, 3 дискретті резистордан және 3 интегралды инвертордан тұрады. Кіріс сигналдары Raspberry Pi GPIO -дан келеді, ал шығу сигналдары светодиодтардан кабельге қосылатын тақырыпқа бағытталады. Айналдырылатын үш сигнал GPIO23 - SparkFun LDD CLK, GPIO4 - SparkFun LDD LAT және SPIO5 - SparkFun LDD SER.

5-қадам: Үлкен жарықдиодты сегментті дисплей

Жылдамдықты көрсету үшін мен SparkFun -да табылған екі үлкен жарықдиодты қолдандым. Олардың биіктігі 6,5 дюйм, оны жақсы қашықтықтан оқуға болады. Оларды оқуға ыңғайлы ету үшін мен ақ фонды жабу үшін көк таспаны қолдандым, бірақ қара түсті контрастты қамтамасыз етуі мүмкін.

6 -қадам: жарықдиодты драйверлер тақтасы

Әрбір жарықдиодты Raspberry Pi -ден басқару сигналдарын ұстап тұру және жарықдиодты сегменттерді басқару үшін сериялық ауысу регистрі мен ысырманы қажет етеді. SparkFun мұнда мұны істеу үшін өте жақсы жазбаға ие. Raspberry Pi сериялық деректерді жеті сегментті жарықдиодты дисплейге жібереді және ысырманың уақытты басқарады. Драйвер тақталары жарық диодтың артқы жағына орнатылған және алдыңғы жағынан көрінбейді.

7-қадам: OPS241-A радар модулін орнату

OPS241-A радар сенсоры мен үшін жасалған досымның 3D форматында бекітілген. Немесе мен оны тақтаға тікелей бұрап алар едім. Радар сенсоры тақтаның алдыңғы жағына жарық диодтарының жанында орнатылады. Сенсорлық модуль антенналармен (тақтаның жоғарғы жағындағы алтын дақтармен) көлденеңінен орнатылады, бірақ техникалық сипаттамалар парағында антенна үлгісі көлденең және тік бағытта өте симметриялы, сондықтан оны 90 ° бұру жақсы болар еді. Телефон бағанасына орнатылған кезде радар сенсоры көшеде сыртқа қарайды. Әр түрлі биіктіктегі жұптар сынақтан өтіп, оны биіктігі 6 метр (2 м) ең жақсы деп тапты. Кез келген жоғары және мен тақтаны сәл төмен қарай бұруды ұсынамын.

8 -қадам: Қуат пен сигнал қосылымдары

Белгінің екі қуат көзі бар. Біреуі - 12В және 5В кернеуін беретін HDD түрлендірілген қуат көзі. 7 сегментті дисплейде жарықдиодты шамдар үшін 12 В және 5 В сигнал деңгейі қажет. Конвертерлік тақта Raspberry Pi -ден 3.3В сигналдарды қабылдайды және деңгей оларды жоғарыда талқыланғандай дисплей үшін 5В -қа ауыстырады. Басқа қуат көзі - бұл Raspberry Pi үшін USB микроконнекторы бар 5В стандартты ұялы телефон немесе планшет.

9 -қадам: соңғы монтаж

Радар сенсоры, светодиодтар мен контроллер тақтасын ұстау үшін барлығы 12 дюйм 24 дюйм көлеміндегі ағаштан жасалған. Светодиодтар радар сенсорымен және оның корпусындағы контроллер тақтасымен бірге алдыңғы жағына орнатылған. Светодиодтардың оқылуын жеңілдету үшін ағаш қара түске боялған. Светодиодтың қуат және басқару сигналдары светодиодтардың артындағы ағаш тесік арқылы өткізілді. Радар сенсоры алдыңғы жағына жарықдиодты шамдардың жанына орнатылды. Радар сенсорына арналған USB қуат және басқару кабелі ағаш тақтайшаның жоғарғы жағына оралған. Тақтаның жоғарғы жағындағы бекіткіштері бар бірнеше тесік тақтаны телефон бағанына «Жылдамдықты тексеретін» жанында орнатуға мүмкіндік берді. Радар »белгісі.

Контроллер тақтасы қуат адаптерімен бірге тақтаның артқы жағына бекітілген.

10 -қадам: Python коды

Raspberry Pi -де жұмыс істейтін Python жүйені біріктіру үшін пайдаланылды. Код GitHub -те орналасқан. Кодтың негізгі бөліктері-конфигурация параметрлері, радар сенсорынан USB сериялық порты арқылы оқылатын деректер, жылдамдық деректерін дисплейге түрлендіру және дисплейдің уақытты басқару.

OPS241-A радар сенсорындағы әдепкі конфигурация жақсы, бірақ мен іске қосу конфигурациясы үшін бірнеше түзетулер қажет деп таптым. Оларға м/с есебінен миль/сағ дейін ауысу, іріктеу жиілігін 20кс/с дейін өзгерту және сөндіру параметрін реттеу кіреді. Іріктеу жылдамдығы хабарлауға болатын ең жоғары жылдамдықты (139 миль) тікелей көрсетеді және есеп беру жылдамдығын тездетеді.

Негізгі оқыту - бұл сөндіру мәнін орнату. Бастапқыда мен радар сенсоры автокөліктерді алыс қашықтықта көтермейтінін білдім, мүмкін ол небары 15-30 фут (5-10 м). Мен радар сенсоры тым жоғары орнатылған болар деп ойладым, себебі ол көшеден 7 фут биіктікте орналасқан. Оны 4 футқа дейін төмендету көмектеспеген сияқты. Содан кейін мен API құжатындағы сөндіру параметрін көрдім және оны ең сезімталға ауыстырдым (QI немесе 10). Бұл кезде диапазон 30-100 футқа (10-30м) дейін айтарлықтай өсті.

Деректерді сериялық порт арқылы қабылдау және жарықдиодты диодтарға жіберу үшін аудару өте қарапайым болды. 20 секундтық жылдамдықта секундына шамамен 4-6 рет ақпарат беріледі. Бұл сәл тез және дисплейдің тез өзгеруі жақсы емес. Әр секунд сайын хабарланатын ең жылдам жылдамдықты іздеу үшін дисплей басқару коды қосылды, содан кейін бұл сан көрсетіледі. Бұл нөмірді хабарлауда бір секундқа кешіктіреді, бірақ бұл жақсы немесе оңай реттеледі.

11 -қадам: нәтижелер мен жақсартулар

Мен автокөлікті белгіленген жылдамдықпен жүргізіп, өзімнің тестімді өткіздім, ал көрсеткіштер менің жылдамдығыма сәйкес келді. OmniPreSense модульді сынақтан өткізгенін және ол дәл осындай тестілеуден өтетінін, полицияның стандартты радарының 0,5 миль дәлдікпен өтетінін айтты.

Қорытындылай келе, бұл керемет жоба және менің көшемнің қауіпсіздігін қамтамасыз етудің жақсы әдісі болды. Мұны одан да пайдалы ете алатын бірнеше жақсартулар бар, мен оларды кейінгі жаңартуда қарастырамын. Біріншісі - үлкенірек және жарық диодты табу. Деректер кестесінде бұл 200-300 мкд (милликандела) деп жазылған. Әрине, бұдан жоғары нәрсе қажет, өйткені күн оларды күндізгі жарықта оңай жуады. Сонымен қатар, жарықдиодты шеттерге қорғаныс қосу күн сәулесінен сақтай алады.

Егер ол тұрақты түрде жарияланатын болса, ауа -райының толық шешімін жасау қажет болады. Бақытымызға орай, бұл радар және сигналдар пластикалық қоршау арқылы оңай өтеді, тек суға төзімді өлшемді табу керек.

Соңында Raspberry Pi -ге камера модулін қосып, біздің көшеде жылдамдықты асыратын кез келген адамды суретке түсіру өте жақсы болар еді. Мен мұны борттық WiFi-ді қолдана отырып және жылдамдықпен келе жатқан көліктің дабылы мен суретін жіберу арқылы жалғастыра аламын. Уақыт белгісін, күнді және анықталған жылдамдықты суретке қосу шынымен де істі аяқтайды. Ақпаратты жақсы ұсынатын қарапайым бағдарлама да бар шығар.