Ishara ya Kasi ya Rada ya bei ya chini: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Je! Umewahi kutaka kujenga ishara yako ya kasi ya rada ya bei ya chini? Ninaishi kwenye barabara ambayo magari huendesha kwa kasi sana, na nina wasiwasi juu ya usalama wa watoto wangu. Nilidhani itakuwa salama zaidi ikiwa ningeweza kuweka ishara yangu mwenyewe ya rada inayoonyesha kasi hiyo ili nipate madereva kupunguza mwendo. Niliangalia mkondoni kununua ishara ya kasi ya rada, lakini niligundua kuwa ishara nyingi zinagharimu zaidi ya $ 1, 000, ambayo ni ghali sana. Sitaki kupitia mchakato mrefu wa jiji kuweka alama, kwani nilisikia inaweza kuwagharimu zaidi ya $ 5, 000-10, 000. Badala yake niliamua kujenga suluhisho la gharama nafuu mwenyewe, na kuokoa pesa zingine wakati wa kufurahi.

Niligundua OmniPreSense ambayo inatoa moduli ya sensorer ya rada ya gharama nafuu kwa matumizi yangu. Fomu ya moduli ya PCB ni ndogo sana kwa inchi 2.1 x 2.3 x 0.5 tu, na ina uzani wa 11g tu. Elektroniki zinajitegemea na zimejumuishwa kikamilifu, kwa hivyo hakuna mirija ya umeme, umeme mwingi, au hitaji la nguvu nyingi. Masafa ya kitu kikubwa kama gari ni 50ft hadi 100ft (15m hadi 30m). Moduli inachukua vipimo vyote vya kasi, inashughulikia usindikaji wote wa ishara, na kisha hutoa data ya kasi mbichi juu ya bandari yake ya USB. Ninatumia Raspberry Pi ya gharama nafuu (au Arduino, au kitu kingine chochote kilicho na bandari ya USB) kupokea data. Na coding kidogo ya chatu na taa zingine kubwa za bei ya chini zilizowekwa kwenye ubao, ninaweza kuonyesha kasi. Bodi yangu ya kuonyesha inaweza kushikamana kwenye nguzo kando ya barabara. Kwa kuongeza ishara inayosomeka "Kasi Iliyotazamwa na RADAR" juu ya onyesho, sasa nina ishara yangu ya kasi ya rada ambayo inachukua umakini wa madereva na kuwapunguza! Yote hii kwa chini ya $ 500!

Hatua ya 1: Vifaa na Zana

• 1 OPS241-sensorer fupi ya rada
• Mlima 1 OPS241-A (3D iliyochapishwa)
• 1 Raspberry Pi Mfano B v1.2
• Usambazaji wa umeme wa 1 5V microUSB
• 1 Rhino Model AS-20 110V hadi 12V / 5V 4-pini ya umeme wa umeme na kebo ya umeme
• 1 Terminal block 3poles Wima, vituo vya 5.0mm
• 1 Micro-USB kwa kebo ya Kawaida ya USB
• 4 Spacers, screws, karanga
• 1 sanduku la kufungwa na PCB iliyofunikwa
• 4 zilizofunikwa na screws za kufunga PCB
• Vipimo 3 1 / 8W 330ohm
• 3 NTE 490 FET transistor
• 1 NTE 74HCT04 Integrated TTL High Speed CMOS hex inverter
• 1 OSEPP mini bodi ya mkate na msaada wa wambiso
• 2 0.156 "kichwa cha mraba cha siri ya waya, 8-mzunguko
• 20 6”F / F malipo ya jumper premium 22AWG
• 1 1 "x 12" na bodi 24 ya kuweka kuni
• 1 Rangi ya dawa nyeusi
• Onyesho la Sehemu 2 ya Sparkfun 7 - 6.5”(Nyekundu)
• 2 Sparkfun bodi kubwa ya dereva (SLDD)
• 1 "Kasi Iliyotazamwa na Rada" Ishara

Hatua ya 2: Upangaji wa sakafu ya Bodi ya PCB ya Elektroniki

Nilianza na vifaa kuu vya kudhibiti ambayo ni Raspberry Pi. Dhana hapa ni kwamba tayari unayo Raspberry Pi na OS juu yake na una uzoefu wa usimbuaji wa Python. Raspberry Pi inadhibiti sensa ya rada ya OPS241-A na inachukua habari ya kasi iliyoripotiwa. Hii hubadilishwa kuonyeshwa kwenye onyesho kubwa la sehemu 7 za LED.

a. Ninataka kuweka vifaa vyote vya umeme isipokuwa sensa ya rada na maonyesho ya LED kwenye bodi moja ya umeme iliyofungwa iliyowekwa nyuma ya bodi ya kuonyesha. Hii inafanya bodi isionekane na salama kutoka kwa vitu. Kwa njia hii, nyaya mbili tu zinahitaji kukimbia kutoka nyuma ya ubao kwenda mbele. Kebo moja ni kebo ya USB inayowezesha moduli ya OPS241-A na inapokea data ya kasi iliyopimwa. Cable ya pili inaendesha onyesho la Sehemu 7.

b. Bodi ya PCB inahitaji kuruhusu nafasi nyingi kwa Raspberry Pi, ambayo inachukua eneo lote. Ninahitaji pia kuhakikisha kuwa nitaweza kupata bandari zake kadhaa mara tu zikiingizwa. Bandari ambazo ninahitaji kufikia ni bandari ya USB (OPS241-data ya kasi ya moduli), bandari ya Ethernet (kiolesura cha PC cha kukuza / utatuzi wa nambari ya Python), bandari ya HDMI (onyesha Raspberry Pi dirisha na utatuzi / maendeleo), na bandari ndogo ya USB (5V nguvu ya Raspberry Pi).

c. Ili kutoa ufikiaji wa bandari hizi, mashimo hukatwa kwenye eneo linalofanana na maeneo ya bandari kwenye Raspberry Pi.

d. Ifuatayo ninahitaji kupata nafasi ya bodi ya mkate iliyo na vifaa vya elektroniki vyenye diski ya kuendesha LED za kuonyesha. Hii ndio bidhaa ya pili kwa ukubwa. Kuna haja ya kuwa na nafasi ya kutosha kuzunguka hiyo kwamba ninaweza kuruka waya kutoka kwa Raspberry Pi na ishara za pato kwa kichwa cha kuendesha LED. Kwa kweli, ikiwa ningekuwa na wakati zaidi, ningeunganisha vifaa na waya moja kwa moja kwenye bodi ya PCB badala ya kutumia ubao wa mkate, lakini kwa malengo yangu ni ya kutosha.

e. Ninapanga kuwa na kichwa cha dereva cha kuonyesha karibu na ubao wa mkate pembeni mwa PCB, ili nipate kuweka urefu wa waya wangu mfupi, na pia ili niweze kukata shimo kwenye kifuniko na kuziba kebo kwenye kontakt.

f. Mwishowe, niruhusu chumba kwenye PCB kwa kizuizi cha nguvu. Mfumo unahitaji 5V kwa wahamishaji wa kiwango na dereva wa kuonyesha, na 12V kwa LED. Ninaunganisha kiunganishi cha nguvu cha 5V / 12V kwenye kizuizi cha nguvu, kisha nipitishe ishara za nguvu kutoka kwa kizuizi hadi kwenye ubao wa mkate na kichwa cha LED. Nilikata shimo kwenye kifuniko ili niweze kuunganisha kamba ya umeme ya 12V / 5V kwenye kontakt ya umeme.

g. Hivi ndivyo mpango wa mwisho wa sakafu ya umeme wa elektroniki unavyoonekana (pamoja na kifuniko):

Hatua ya 3: Kuweka Raspberry Pi

Niliweka Raspberry yangu kwenye bodi ya PCB iliyotobolewa na iliyofunikwa kwa kutumia spacers 4, screws, na karanga. Ninapenda kutumia bodi ya PCB iliyofunikwa ili niweze kutengeneza vipengee na waya ikiwa zinahitajika.

Hatua ya 4: Viwango vya Ishara ya Ishara ya LED

Raspberry Pi GPIO zinaweza kutoa kiwango cha juu cha 3.3V kila moja. Walakini, onyesho la LED linahitaji ishara za kudhibiti 5V. Kwa hivyo, nilihitaji kubuni mzunguko rahisi, wa gharama nafuu ili kubadilisha kiwango cha ishara za kudhibiti Pi kutoka 3.3V hadi 5V. Mzunguko niliotumia unajumuisha transistors 3 za FET, vizuia 3 tofauti, na inverters 3 zilizounganishwa. Ishara za kuingiza hutoka kwa Raspberry Pi GPIOs, na ishara za pato hupelekwa kwa kichwa kinachounganisha na kebo kutoka kwa LED. Ishara tatu ambazo zimebadilishwa ni GPIO23 kuwa SparkFun LDD CLK, GPIO4 hadi SparkFun LDD LAT, na SPIO5 kwa SparkFun LDD SER.

Hatua ya 5: Onyesho kubwa la sehemu saba za LED

Kwa kuonyesha kasi nilitumia LED mbili kubwa ambazo nilipata kwenye SparkFun. Zina urefu wa 6.5 ambazo zinapaswa kusomeka kutoka umbali mzuri. Ili kuzifanya zisome zaidi, nilitumia mkanda wa samawati kufunika historia nyeupe ingawa nyeusi inaweza kutoa tofauti zaidi.

Hatua ya 6: Bodi ya Dereva ya LED

Kila LED inahitaji rejista ya mabadiliko ya serial na latch ya kushikilia ishara za kudhibiti kutoka kwa Raspberry Pi na kuendesha sehemu za LED. SparkFun ina maandishi mazuri sana ya kufanya hii hapa. Raspberry Pi hutuma data ya serial kwa maonyesho ya sehemu saba za LED na kudhibiti muda wa latch. Bodi za dereva zimewekwa nyuma ya LED na hazionekani kutoka mbele.

Hatua ya 7: Kuweka Moduli ya Rada ya OPS241-A

Sensor ya rada ya OPS241-imechomolewa kwenye mlima uliochapishwa wa 3D rafiki aliyenitengenezea. Vinginevyo ningeweza kuiingiza kwenye bodi moja kwa moja. Sensor ya rada imewekwa upande wa mbele wa bodi karibu na taa za taa. Moduli ya sensorer imewekwa na antena (viraka vya dhahabu juu ya ubao) vimewekwa kwa usawa ingawa karatasi ya vipimo inasema muundo wa antena ni sawa katika pande zote za usawa na wima ili kuibadilisha 90 ° labda itakuwa sawa. Wakati umewekwa kwenye nguzo ya simu, sensorer ya rada inakabiliwa nje nje ya barabara. Urefu tofauti kadhaa ulijaribiwa na kupatikana kuiweka karibu 6 '(2 m) juu kuwa bora. Yoyote ya juu na ningependekeza uwezekano wa kuangusha bodi chini kidogo.

Hatua ya 8: Uunganisho wa Nguvu na Ishara

Kuna vyanzo viwili vya nguvu vya ishara. Moja ni usambazaji wa umeme wa HDD ambao hutoa 12V na 5V. Uonyesho wa sehemu 7 unahitaji 12V kwa viwango vya ishara vya LED na 5V. Bodi ya ubadilishaji huchukua ishara za 3.3V kutoka kwa Raspberry Pi na kiwango huzihamishia kwa 5V kwa onyesho kama ilivyojadiliwa hapo juu. Ugavi mwingine ni simu ya kawaida ya rununu au kibao 5V adapta ya USB na kontakt ndogo ya USB ya Raspberry Pi.

Hatua ya 9: Kuweka Upandaji Mwisho

Ili kushikilia sensorer ya rada, LEDs, na bodi ya mtawala, kila kitu kilikuwa kimewekwa kwenye kipande cha kuni cha 12 "x 24" x 1. kuni. Iliwekwa rangi nyeusi kusaidia kufanya LEDs zisome zaidi. Ishara za nguvu na udhibiti wa LED zilipitishwa kupitia shimo kwenye kuni nyuma ya LEDs. Sensorer ya rada ilikuwa imewekwa upande wa mbele karibu na LEDs. Kebo ya umeme ya USB na udhibiti wa sensa ya rada ilikuwa imefungwa juu kwa bodi ya kuni. Mashimo kadhaa juu ya ubao na vifungo viliweka njia ya kuweka bodi kwenye nguzo ya simu karibu na "Kasi Iliyotazamwa na Ishara ya rada.

Bodi ya mtawala ilikuwa imefungwa kwa upande wa nyuma wa bodi pamoja na adapta ya umeme.

Hatua ya 10: Nambari ya chatu

Chatu inayoendesha kwenye Raspberry Pi ilitumika kuvuta mfumo pamoja. Nambari iko kwenye GitHub. Sehemu kuu za nambari ni mipangilio ya usanidi, data iliyosomwa juu ya bandari ya serial ya USB kutoka kwa sensorer ya rada, kubadilisha data ya kasi kuonyesha, na kuonyesha udhibiti wa muda.

Usanidi chaguomsingi kwenye sensa ya rada ya OPS241-A ni sawa lakini nimeona marekebisho kadhaa yanahitajika kwa usanidi wa kuanza. Hii ni pamoja na kubadilisha kutoka kuripoti m / s hadi mph, kubadilisha kiwango cha sampuli kuwa 20ksps, na kurekebisha mpangilio wa squelch. Kiwango cha sampuli huamuru moja kwa moja kasi ya juu ambayo inaweza kuripotiwa (139mph) na kuharakisha kiwango cha ripoti.

Kujifunza muhimu ni mpangilio wa thamani ya squelch. Mwanzoni niligundua sensa ya rada haikuchukua magari kwa mbali sana, labda ni futi 15-30 tu (5-10m). Nilidhani huenda nilikuwa na sensor ya rada iliyowekwa juu sana kwani ilikuwa imewekwa karibu miguu 7 juu ya barabara. Kuleta chini chini kwa miguu 4 hakuonekana kusaidia. Kisha nikaona mpangilio wa squelch kwenye hati ya API na kuibadilisha kuwa nyeti zaidi (QI au 10). Pamoja na hii safu ya kugundua iliongezeka sana hadi futi 30-100 (10-30m).

Kuchukua data juu ya bandari ya serial na kutafsiri kwa kutuma kwa LED kulikuwa sawa mbele. Katika 20ksps, data ya kasi inaripotiwa karibu mara 4-6 kwa sekunde. Hiyo ni haraka kidogo na sio nzuri kuwa na onyesho linabadilika haraka sana. Nambari ya kudhibiti kuonyesha iliongezwa kutafuta kasi inayoripotiwa haraka kila sekunde na kisha kuonyesha nambari hiyo. Hii inaweka kuchelewa kwa sekunde moja kuripoti nambari lakini hiyo ni sawa au inaweza kubadilishwa kwa urahisi.

Hatua ya 11: Matokeo na Maboresho

Nilifanya upimaji wangu mwenyewe kuendesha gari nyuma yake kwa kasi iliyowekwa na usomaji ulilingana na kasi yangu vizuri. OmniPreSense walisema walikuwa na moduli iliyojaribiwa na inaweza kupitisha upimaji huo huo bunduki ya kawaida ya rada ya polisi hupitia kwa usahihi wa 0.5 mph.

Kuihitimisha, huu ulikuwa mradi mzuri na njia nzuri ya kujenga katika usalama fulani kwa barabara yangu. Kuna maboresho machache ambayo yanaweza kufanya hii kuwa muhimu zaidi ambayo nitaangalia kufanya katika sasisho linalofuata. Ya kwanza ni kupata LED kubwa na nyepesi. Takwimu zinasema hizi ni 200-300 mcd (millicandela). Hakika kitu cha juu zaidi kuliko hiki kinahitajika kwani jua huwashwa kwa urahisi kuwaona wakati wa mchana. Vinginevyo, kuongeza kinga karibu na kingo za LED kunaweza kuweka mwanga wa jua nje.

Kufanya uthibitisho mzima wa hali ya hewa utahitajika ikiwa itachapishwa kabisa. Kwa bahati nzuri hii ni rada na ishara zitapita kwa urahisi kwenye ua wa plastiki, tu unahitaji kupata saizi sahihi ambayo pia ni uthibitisho wa maji.

Mwishowe kuongeza moduli ya kamera kwenye Raspberry Pi kuchukua picha ya mtu yeyote ambaye anazidi kiwango cha kasi kwenye barabara yetu itakuwa nzuri sana. Ningeweza kuchukua hii zaidi kwa kutumia WiFi ya ndani na kutuma tahadhari na picha ya gari linaloenda kasi. Kuongeza stempu ya wakati, tarehe, na kasi iliyogunduliwa kwa picha ingeweza kumaliza mambo. Labda kuna programu rahisi ya kujenga ambayo inaweza kuwasilisha habari vizuri.