Если вы когда-либо имели удовольствие парковать большой автомобиль в небольшом пространстве гаража, вы можете понять, как иногда это может быть трудно. Конечно, есть возможность установить напольные бамперы или висящие теннисные мячики. А что, если вам хочется большего? С помощью системы напольных «взлетно-посадочных» огней можно одновременно осветить гараж и облегчить парковку.

Система включает в себя световые полосы с двух сторон и ультразвуковое измерение расстояния. Дополнительная фронтальная полоса света направляет вас внутри, не требуя, использования каких-либо физических маркеров.

Снимок28

Шаг 1. Необходимые материалы:

Источник питания 5Вольт, 4Ампер,
Arduino Pro Mini 328 — 5вольт/16МГц
(хотя подойдет любая модификация, которая будет работать с библиотекой для NeoPixel),
RGB–cветодиодная лента NeoPixel (60 светодиодов на 1 метр),

Снимок31
Ультразвуковой датчик,
Геркон,
Прозрачный контейнер (бегунок) для прокладки проводов,
Разъем – гнездо для панельного монтажа,
Макетная плата,
Резистор с номиналом 300 Ом (4 шт.),
Конденсатор с емкостью 1000мкФ,
Болты(12 шт.),, гайки(12 шт.), шурупы(4 шт.) и клеммы(4 шт.),
Провода разного цвета(в моем случае — красный, желтый и чёрный),
термоусадочные трубки, изолента и на последок магнит.

Снимок7

Шаг2. Немного про дизайн:
Система освещения состоит из трех основных частей: напольные полосы, геркон, и главная фронтальная панель.

Напольные полосы:
Они действуют, как огни взлетно-посадочной полосы, в виде бегущих огней, когда гараж открыт, но автомобиль не въехал. Я поместил светодиодные ленты в прозрачные контейнеры, предназначенные для прокладки проводов. Это защитит их от повреждения.

Геркон:

Геркон вставляется в паре с магнитом на двери гаража, это своего рода умная система, которая работает на базе Arduino, и предупредит когда надо включить светодиодные огни.

Главная фронтальная панель:

Здесь находится контролирующая электроника, дополнительные светодиоды и ультразвуковой датчик. Система работает следующим образом: когда автомобиль въезжает, Arduino обнаруживает уменьшение расстояния с помощью ультразвукового датчика. Пока автомобиль въезжает, светодиоды светятся, постепенно меняя цвет с зеленого на красный, чтобы обеспечить визуальную подсказку для водителя. В этих RGB- лентах использованы популярные светодиоды типа WS2812B. Эти светодиодные ленты легко монтируются и каждый отрезок может управляться одним сигнальным проводом. Например я разрезал их на куски по 60 «пикселей», чтобы хватило на боковые полосы и фронтальную панель.
Снимок23

(Примечание: Почему бы не использовать аналоговый ИК датчик?
Ведь ИК датчик проще в использовании и зачастую дешевле, чем их ультразвуковые эквиваленты. ИК-датчику нужно измерить отраженный свет, чтобы точно определить расстояние. Они испытывают трудности при измерении расстояния до черных или прозрачных объектов (черная краска, ветровые стекла, и т.д.). В то время как у ультразвуковых датчиков есть проблемы с губчатыми, звукопоглощающими материалами. Но большинство автомобилей сделаны из очень жестких материалов!)

Шаг3. Здесь будем расмотреть построение фронтальной панели:

Конструкция панели:

Снимок8 Снимок9 Снимок10 Снимок11

Я спроектировал фронтальную панель в Adobe Illustrator(графический редактор), и вырезал панелку из 3мм акрила с помощью лазерной резки. Файлы были сделаны для лазера с шириной посадочного места в 3 фута. Хотя совсем не обязательно использовать лазерную резку. Просто я хотел перед каждым светодиодом сделать треугольные отверстия вместо обычных круглых.

Фронтальная панель состоит из трех слоев: передняя панель, 2 средних «крыла» для светодиодов и задняя стенка. Все это скрепляется вместе винтами 6х 32. Плата со схемой закреплена на задней стороне. Четыре стержня квадратной клёпки ввинчиваются в заднюю панель для того, чтобы блок, мог стоять на полке, думаю там удобнее, но они могут быть заменены гвоздями или крюками, если конечно вы хотите, чтобы устройство висело на задней стенке.

Перейдем к схеме:

1111111111

 

Схема такой системы довольно проста, так как большая часть состоит из предварительно собранных модулей. Дискретные компоненты состоят только из резисторов к цифровым входам отрезков лент NeoPixel цепей и электролитический конденсатор с емкостью 1000 мкФ на цепи питании 5Вольт.

Снимок13 Снимок14 Снимок15

Светодиоды разбиты на четыре сегмента, два длиной три фута (по 16 «пикселей») для фронтальной панели и два длиной двенадцать футов (по 12 «пикселей») для каждой напольной полосы. Я использовал клеммные блоки для подключения внешних цепей NeoPixel и питания; это делает проще установку с короткими проводами и позволяет быстро разобрать устройство. Далее все зафиксировал скотчем, для надежности.
Снимок16

Программное обеспечение:

Код несложный. Я решил использовать Arduino Pro Mini (с микроконторллерем ATmega 328 @ 5V) от фирмы SparkFun, поскольку они дешевы и малы.

Снимок30

Я не буду часто перепрограммировать эту схему, так что не было никакой необходимости доплачивать за чип FTDI на регулярной Arduino. Код довольно компактный, поэтому с небольшими изменениями его определенно возможно использовать даже в простих микроконтроллерах, как например Adafruit Trinket или даже просто на ATtiny85!

Конструирование напольных полос:

Возьмите бегунок для прокладки проводов и сложите его пополам. Отметьте середину и отрежьте.
Разрежьте полосу NeoPixel на нужные отрезки посередине медных площадок.

Снимок22

Залудите оловом новые концы. Затем отмерьте отрезки проводов красного, желтого и черного цвета длиной по 1 футу (ок.30.5 см). Понадобится 22 комплекта этих проводов для соединения со световыми полосками.

Снимок21
Отмерьте отрезки проводов красного, желтого и черного цвета длиной по 10 футов (ок.3.5м). Они соединят полоски с фронтальной панелью.

Снимок19Снимок20Снимок24

(Примечание: шуруповерт быстро переплетет провода, сделав их красивыми и прямыми. Это важно для того, чтобы они легко вошли в канал бегунка).

Снимок17

Припаяйте 1 футовые «косички» между 12 светодиодами. Прикрепите длинные «косички» к концам полосы с пометкой «DIN». После разрезания на отдельные компоненты , светодиоды выглядят одинаково, но есть стрелки, указывающие, каким образом идет сигнал. Обратите внимание на ориентацию каждого светодиода.

Снимок18

Потяните новые полоски через канал в бегунке. Для облегчения продвижения я прикрепил скрепку к концу полоски и использовал магнит, который тянет скрепку . Медленное движение, но это работает!

Снимок25 Снимок26

Заключительные мысли:

Установка сводится просто к разворачиванию полос на полу, прикреплению фронтальной панели к задней стене, и установка геркона рядом с дверью гаража. Протестируйте расположение магнита на двери, чтобы убедиться, что огни выключаются при закрытии двери!

Снимок27

В системе мне очень понравилась то что я могу без всякой посторонней помощи нормально припарковать свой автомобиль в гараже, особенно ночью, когда темно и ты уставший пришел с работы. В целом, я очень доволен тем, что получилось.

Снимок6

Посадочные полосы света и фронтальная панель представляют собой впечатляющее зрелище при въезде гараж в ночное время. Особенно фронтальная панель создает сверхъестественное свечение!
Прошивку к ардуино можете скачать тут.

Опубликовать в twitter.com