Costածր գնով ռադիոտեղորոշիչ արագության նշան. 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Երբևէ ցանկացե՞լ եք կառուցել ձեր սեփական ցածրարժեք ռադարային արագության նշանը: Ես ապրում եմ մի փողոցում, որտեղ մեքենաները շատ արագ են շարժվում, և ես անհանգստանում եմ իմ երեխաների անվտանգության համար: Ես կարծում էի, որ շատ ավելի անվտանգ կլինի, եթե կարողանամ տեղադրել ռադիոտեղորոշիչ արագության իմ սեփական նշանը, որը ցույց է տալիս արագությունը, որպեսզի կարողանամ վարորդներին դանդաղեցնել: Ես առցանց նայեցի ռադիոտեղորոշիչ արագության նշան գնելու համար, բայց պարզեցի, որ նշանների մեծ մասն արժե ավելի քան 1 000 դոլար, ինչը բավականին թանկ է: Նաև ես չեմ ուզում անցնել քաղաքի ցուցանակի տեղադրման երկար գործընթացով, քանի որ ես լսել եմ, որ այն կարող է արժենալ ավելի քան $ 5, 000-10, 000: Փոխարենը, ես որոշեցի ինքս կառուցել էժան լուծում և խնայել որոշ գումար ՝ մի փոքր զվարճանալով:

Ես հայտնաբերեցի OmniPreSense- ը, որն առաջարկում է ցածր գնով ռադիոտեղորոշիչ սենսորային մոդուլ `իդեալական իմ դիմումի համար: PCB մոդուլի ձևի գործոնը շատ փոքր է `ընդամենը 2.1 x 2.3 x 0.5 դյույմ և կշռում է ընդամենը 11 գ: Էլեկտրոնիկան ինքնամփոփ է և լիովին ինտեգրված, այնպես որ չկան հոսանքի խողովակներ, զանգվածային էլեկտրոնիկա կամ մեծ էներգիայի կարիք: Ավտոմեքենայի համար մեծ օբյեկտի հեռահարությունը 50 մ -ից 100 ֆուտ է (15 մ -ից 30 մ): Մոդուլը կատարում է արագության բոլոր չափումները, կարգավորում է ազդանշանի ամբողջ մշակումը, այնուհետև պարզապես արագության հումքային տվյալները թողարկում է իր USB պորտի միջոցով: Տվյալները ստանալու համար ես օգտագործում եմ էժան Raspberry Pi (կամ Arduino, կամ որևէ այլ բան, որն ունի USB պորտ): Մի փոքր պիթոնի կոդավորմամբ և տախտակի վրա տեղադրված որոշ մեծ էժան LED- ներով ես կարող եմ ցուցադրել արագությունը: Իմ ցուցատախտակը կարելի է ամրացնել ճանապարհի եզրին գտնվող ձողի վրա: Theուցադրման վրա նշան ավելացնելով, որի վրա գրված է «Speed Checked by RADAR», ես ունեմ իմ սեփական ռադիոլոկացիոն արագության նշանը, որը գրավում է վարորդների ուշադրությունը և դանդաղեցնում դրանք: Այս ամենը 500 դոլարից պակաս!

Քայլ 1: Նյութեր և գործիքներ

• 1 OPS241-Կարճ հեռահարության ռադիոտեղորոշիչ տվիչ
• 1 OPS241-A լեռ (3D տպագիր)
• 1 Raspberry Pi Model B v1.2
• 1 5V microUSB սնուցման աղբյուր
• 1 ռնգեղջյուր Մոդել AS-20 110V- ից 12V/5V 4-pin molex էլեկտրասնուցման և հոսանքի մալուխ
• 1 Տերմինալային բլոկ 3 բևեռ Ուղղահայաց, 5.0 մմ կենտրոններ
• 1 Micro-USB- ից ստանդարտ USB մալուխ
• 4 Spacers, պտուտակներ, ընկույզներ
• 1 պարիսպ տուփ և պատված PCB
• 4 սալիկապատ PCB ամրացման պտուտակներ
• 3 1/8W 330 օհմ ռեզիստոր
• 3 NTE 490 FET տրանզիստոր
• 1 NTE 74HCT04 Ինտեգրված TTL բարձր արագությամբ CMOS վեցանկյունի ինվերտոր
• 1 OSEPP մինի հացի տախտակ, սոսինձ ծածկով
• 2 0.156”վերնագիր քառակուսի ուղիղ մետաղալարով քորոց, 8 շրջանով
• 20 6 դյույմ F/F պրեմիում թռիչքային լարեր 22AWG
• 1 1”x 12” 24”փայտե ամրացման տախտակ
• 1 սև լակի ներկ
• 2 Sparkfun 7 -հատվածանոց էկրան - 6,5 դյույմ (կարմիր)
• 2 Sparkfun մեծ թվանշանի վարորդի տախտակ (SLDD)
• 1 «Արագությունը ստուգվում է ռադարով» նշանով

Քայլ 2. Էլեկտրոնիկայի PCB տախտակի հատակի պլանավորում

Ես սկսեցի հիմնական հսկիչ սարքավորումից, որը Raspberry Pi- ն է: Այստեղ ենթադրությունն այն է, որ դուք արդեն ունեք Raspberry Pi օպերացիոն համակարգով և Python- ի կոդավորման որոշակի փորձ ունեք: Raspberry Pi- ն վերահսկում է OPS241-A ռադիոտեղորոշիչ տվիչը և ընդունում է արագության մասին տեղեկությունները: Այնուհետև այն փոխակերպվում է ՝ ցուցադրվելու մեծ LED 7-հատվածի էկրանին:

ա Ես ցանկանում եմ տեղադրել բոլոր էլեկտրական բաղադրիչները, բացի ռադիոտեղորոշիչ ցուցիչից և LED էկրաններից, մեկ փակ էլեկտրոնային տախտակի վրա, որը տեղադրված է ցուցադրման տախտակի հետևի մասում: Սա տախտակը պահում է տեսադաշտից հեռու և ապահով տարրերից: Այս կերպ, տախտակի հետևից դեպի առջև պետք է անցնել միայն երկու մալուխ: Մեկ մալուխը USB մալուխն է, որը սնուցում է OPS241-A մոդուլը և ստանում չափված արագության տվյալները: Երկրորդ մալուխը վարում է 7 հատվածի էկրանը:

բ. PCB տախտակը պետք է թույլ տա շատ տարածք Raspberry Pi- ի համար, որը զբաղեցնում է տարածքի մեծ մասը: Նաև պետք է համոզվեմ, որ միանգամից տեղադրվելուց հետո կկարողանամ հեշտությամբ մուտք գործել մի քանի նավահանգիստ: Այն նավահանգիստները, որոնց պետք է մուտք գործեմ, են USB պորտը (OPS241-A մոդուլի արագության տվյալները), Ethernet նավահանգիստ (համակարգչի ինտերֆեյս ՝ Python ծածկագրի մշակման/կարգաբերման համար), HDMI պորտ (ցուցադրում Raspberry Pi պատուհանը և կարգաբերում/մշակում) և միկրո USB պորտ (5V հզորություն Raspberry Pi- ի համար):

գ. Այս նավահանգիստների մուտքն ապահովելու համար պարիսպում կտրված են անցքեր, որոնք համընկնում են Raspberry Pi- ի նավահանգստային վայրերի հետ:

դ. Հաջորդը ես պետք է տեղ գտնեմ հացի տախտակի համար, որը պարունակում է առանձին էլեկտրոնիկայի բաղադրիչներ `ցուցադրման LED- ները վարելու համար: Սա իր մեծությամբ երկրորդ տարրն է: Նրա շուրջ պետք է լինի բավականաչափ տարածք, որպեսզի ես կարողանամ Raspberry Pi- ից լարեր ցատկել դրան և ազդանշաններ թողնել LED- ները վարելու վերնագրին: Իդեալում, եթե ավելի շատ ժամանակ ունենայի, բաղադրիչները և լարերը կփակցնեի անմիջապես PCB- ի տախտակին ՝ հացաթխիկ չօգտագործելու փոխարեն, բայց իմ նպատակների համար դա բավական լավ է:

ե. Ես պլանավորում եմ ունենալ ցուցատախտակի վարորդի վերնագիրը PCB- ի եզրին գտնվող տախտակի կողքին, այնպես որ կարող եմ կարճ պահել մետաղալարերիս երկարությունը, ինչպես նաև կափարիչի անցքը կտրել և մալուխը միացնել միակցիչին:

զ Ի վերջո, ես թույլ եմ տալիս տարածք PCB- ի վրա ՝ հոսանքի բլոկի համար: Համակարգը պահանջում է 5 Վ մակարդակի փոխարկիչների և ցուցադրման վարորդի համար, և 12 Վ լամպերի համար: Ես միացնում եմ ստանդարտ 5V/12V հոսանքի միակցիչ հոսանքի բլոկին, այնուհետև հոսանքի ազդանշանները ուղղում եմ բլոկից դեպի տախտակ և LED վերնագիր: Կափարիչի անցք եմ կտրել, որպեսզի կարողանամ 12V/5V հոսանքի լարը միացնել հոսանքի միակցիչին:

է. Ահա, թե ինչպիսին է էլեկտրոնիկայի PCB- ի հատակագիծը (անջատված ծածկով).

Քայլ 3: Տեղադրեք Raspberry Pi- ն

Ես ամրացրեցի իմ Raspberry Pi- ն ծակոտած և պատված PCB տախտակի վրա ՝ օգտագործելով 4 անջատիչ, պտուտակներ և ընկույզներ: Ես սիրում եմ օգտագործել պատված PCB տախտակ, որպեսզի անհրաժեշտության դեպքում կարողանամ մասեր և լարեր կպցնել:

Քայլ 4: LED ազդանշանի մակարդակի փոխարկիչներ

Raspberry Pi GPIO- ները կարող են ապահովել առավելագույնը 3.3 Վ -ական աղբյուր: Այնուամենայնիվ, LED էկրանը պահանջում է 5V կառավարման ազդանշաններ: Հետևաբար, ես պետք է նախագծեի մի պարզ, էժան միացում ՝ Pi կառավարման ազդանշանները 3.3 Վ-ից 5 Վ-ի մակարդակով տեղափոխելու համար: Իմ օգտագործած սխեման բաղկացած է 3 դիսկրետ FET տրանզիստորից, 3 դիսկրետ դիմադրողից և 3 ինտեգրված ինվերտորներից: Մուտքային ազդանշանները գալիս են Raspberry Pi GPIO- ներից, իսկ ելքային ազդանշանները ուղղվում են դեպի վերնագիր, որը միանում է LED- ներից մալուխին: Երեք ազդանշանները, որոնք փոխակերպվում են, GPIO23- ն են SparkFun LDD CLK, GPIO4- ը `SparkFun LDD LAT, և SPIO5- ը` SparkFun LDD SER- ը:

Քայլ 5. Մեծ LED յոթ հատվածի էկրան

Արագությունը ցուցադրելու համար ես օգտագործեցի երկու մեծ LED, որոնք գտա SparkFun- ում: Նրանք ունեն 6,5 դյույմ բարձրություն, որոնք պետք է կարդալ լավ հեռավորությունից: Որպեսզի դրանք ավելի ընթեռնելի լինեն, ես սպիտակ ֆոնը ծածկելու համար օգտագործեցի կապույտ ժապավեն, չնայած սևը կարող է ավելի շատ հակադրություն ապահովել:

Քայլ 6: LED վարորդի տախտակ

Յուրաքանչյուր LED պահանջում է սերիական հերթափոխի գրանցամատյան և սողնակ `Raspberry Pi- ից կառավարման ազդանշանները պահելու և LED հատվածները վարելու համար: SparkFun- ը շատ լավ գրառում ունի այստեղ դա անելու համար: Raspberry Pi- ն սերիական տվյալներն ուղարկում է LED յոթ հատվածի էկրաններին և վերահսկում է փակման ժամանակը: Վարորդական տախտակները տեղադրված են LED- ի հետևի մասում և առջևից տեսանելի չեն:

Քայլ 7: Տեղադրեք OPS241-A ռադիոտեղորոշիչ մոդուլը

OPS241-A ռադիոտեղորոշիչ սենսորը պտտվում է 3D տպագրությամբ սարքի վրա, որն իմ ընկերն է պատրաստել: Այլապես, ես կարող էի այն ուղղակիորեն պտուտակել տախտակի մեջ: Ռադիոլոկացիոն սենսորը տեղադրված է տախտակի առջևի մասում ՝ LED- ների կողքին: Սենսորային մոդուլը տեղադրված է ալեհավաքներով (տախտակի վերևում գտնվող ոսկե բծերով), չնայած տեխնիկական բնութագրում ասվում է, որ ալեհավաքի օրինակը բավականին սիմետրիկ է և՛ հորիզոնական, և՛ ուղղահայաց ուղղություններով, այնպես որ 90 ° -ով շրջելը հավանաբար լավ կլինի: Երբ տեղադրվում է հեռախոսի սյունին, ռադիոտեղորոշիչ սենսորը ուղղված է դեպի փողոց: Մի քանի տարբեր բարձունքներ փորձվեցին և պարզվեց, որ այն դնելով 6 մ (2 մ) բարձրության վրա `լավագույնն է: Higherանկացած ավելի բարձր, և ես կառաջարկեի, հնարավոր է, տախտակը մի փոքր ներքև թեքել:

Քայլ 8: Էլեկտրաէներգիայի և ազդանշանի միացումներ

Նշանի համար կան երկու էներգիայի աղբյուրներ: Մեկը փոխարկված HDD սնուցման աղբյուր է, որն ապահովում է և՛ 12 Վ, և՛ 5 Վ լարման: 7-հատվածի ցուցադրման համար պահանջվում է 12 Վ LED- ների և 5 Վ ազդանշանի մակարդակների համար: Փոխարկիչի տախտակը վերցնում է 3.3V ազդանշանները Raspberry Pi- ից և մակարդակը դրանք տեղափոխում է 5V դեպի ցուցադրման համար, ինչպես վերը քննարկվեց: Մյուս սնուցման աղբյուրը բջջային հեռախոսի կամ պլանշետի 5V USB ադապտեր է ՝ Raspberry Pi- ի համար USB միկրո միակցիչով:

Քայլ 9: Վերջնական ամրացում

Ռադիոլոկացիոն սենսորը, LED- ները և կառավարման վահանակը պահելու համար ամեն ինչ տեղադրված էր 12”x 24” x 1”փայտի վրա: LED- ները տեղադրված էին առջևի մասում, ռադիոտեղորոշիչ ցուցիչի և կառավարման վահանակի կողքին հետևի կողմը: Փայտը ներկված էր սև գույնով, որն օգնում էր լուսադիոդային լուսարձակները ավելի ընթեռնելի դարձնել: LED- ի էներգիայի և կառավարման ազդանշանները անցել էին LED- ների հետևում գտնվող փայտի անցքով: Ռադիոտեղորոշիչ սենսորը տեղադրված էր առջևի մասում `LED- ների կողքին: Ռադիոլոկացիոն տվիչի USB հոսանքի և կառավարման մալուխը փաթաթված էր փայտե տախտակի վերևում: Տախտակի վերևում մի քանի անցք փողկապով ապահովում էր տախտակը հեռախոսի վրա տեղադրելու միջոցը `« Արագությունը ստուգվում է Ռադար »նշանը:

Հսկիչ տախտակը հոսանքի ադապտորի հետ միասին ամրացված էր տախտակի հետևի մասում:

Քայլ 10: Python կոդ

Raspberry Pi- ով աշխատող Python- ը օգտագործվել է համակարգը միասին քաշելու համար: Կոդը գտնվում է GitHub- ում: Կոդի հիմնական մասերն են կազմաձևման կարգավորումները, ռադարային սենսորից USB- սերիալային պորտի միջոցով ընթերցվող տվյալները, արագության տվյալները ցուցադրման փոխարկելը և ժամանակի կառավարումը:

OPS241-A ռադիոտեղորոշիչ սարքի կանխադրված կազմաձևը լավ է, բայց ես գտա, որ մի քանի ճշգրտումներ են անհրաժեշտ գործարկման կոնֆիգուրացիայի համար: Դրանք ներառում էին m/s հաշվետվությունից մինչև mph, նմուշի արագության փոփոխություն մինչև 20ksps և ճզմման պարամետրերի ճշգրտում: Նմուշի արագությունը ուղղակիորեն թելադրում է առավելագույն արագությունը, որը կարող է հաղորդվել (139 մղոն / ժ) և արագացնում է հաշվետվության արագությունը:

Հիմնական ուսուցումը ջղաձգվող արժեքի կարգավորումն է: Սկզբում ես գտա, որ ռադիոլոկացիոն սենսորը մեքենաները չի վերցնում շատ հեռու տարածությունից, գուցե ընդամենը 15-30 ոտնաչափ (5-10 մ): Մտածեցի, որ ռադիոտեղորոշիչի տվիչը կարող էր չափազանց բարձր տեղադրվել, քանի որ այն տեղադրված էր փողոցից 7 ոտնաչափ բարձրության վրա: Կարծես թե այն 4 ոտքի իջեցնելը չէր օգնում: Հետո ես API փաստաթղթում տեսա squelch- ի կարգավորումը և փոխեցի այն ամենազգայունի (QI կամ 10): Դրանով հայտնաբերման տիրույթը զգալիորեն աճեց մինչև 30-100 ոտնաչափ (10-30 մ):

Տվյալները սերիական նավահանգստով վերցնելը և LED- ներ ուղարկելու համար թարգմանելը բավականին պարզ էր: 20 վայրկյան արագությամբ արագության տվյալները հաղորդվում են վայրկյանում 4-6 անգամ: Դա մի փոքր արագ է և լավ չէ, որ ցուցադրումն այդքան արագ փոխվի: Displayուցադրման կառավարման կոդն ավելացվեց `ամեն վայրկյան հաղորդվող ամենաարագ արագությունը փնտրելու և այնուհետև ցուցադրելու համարը: Սա մեկ վայրկյան ուշացում է առաջացնում թվի հաղորդման մեջ, բայց դա նորմալ է կամ հեշտությամբ կարող է ճշգրտվել:

Քայլ 11: Արդյունքներ և բարելավումներ

Ես ինքնուրույն փորձարկեցի մեքենա վարելով այն սահմանված արագությամբ, և ընթերցումները համեմատաբար լավ համընկնում էին իմ արագության հետ: OmniPreSense- ն ասաց, որ իրենք փորձարկել են մոդուլը, և այն կարող է անցնել նույն փորձարկմամբ, որը անցնում է ոստիկանության ստանդարտ ռադարային ատրճանակը ՝ 0,5 մղ / ժ ճշգրտությամբ:

Ամփոփելով ՝ սա հիանալի նախագիծ էր և գեղեցիկ միջոց իմ փողոցում որոշակի անվտանգություն կառուցելու համար: Կան մի քանի բարելավումներ, որոնք կարող են սա ավելի օգտակար դարձնել, որը ես կանդրադառնամ հետագա թարմացումներում: Առաջինը `ավելի մեծ և պայծառ LED- ների հայտնաբերումն է: Տվյալների թերթիկում ասվում է, որ դրանք 200-300 մկդ են (միլիկանդելա): Հաստատ սրանից բարձր բան է պետք, քանի որ արևը հեշտությամբ լվանում է դրանք դիտելով ցերեկային լույսի ներքո: Այլապես, լուսադիոդների եզրերի շուրջ պաշտպանություն ավելացնելը կարող է արևի լույսը հեռու պահել:

Եղանակի ողջ լուծման ապացույցի պատրաստումը անհրաժեշտ կլինի, եթե այն մշտապես տեղադրվի: Բարեբախտաբար, սա ռադիոտեղորոշիչ սարք է, և ազդանշանները հեշտությամբ կանցնեն պլաստիկ պատյանով, պարզապես անհրաժեշտ է գտնել ճիշտ չափսերից մեկը, որը նաև ջրակայուն է:

Վերջապես, Raspberry Pi- ին ֆոտոխցիկի մոդուլ ավելացնելը ՝ լուսանկարելու բոլորին, ովքեր գերազանցում են մեր փողոցում արագության սահմանը, իսկապես հիանալի կլիներ: Ես կարող եմ դա ավելի առաջ տանել ՝ օգտվելով բորտ WiFi- ից և ահազանգ և արագաչափ մեքենայի նկար ուղարկելով: Theամկետային կնիք, ամսաթիվ և հայտնաբերված արագություն ավելացնելով պատկերին, իրոք, ամեն ինչ կավարտվի: Գուցե կա նույնիսկ կառուցելու մի պարզ ծրագիր, որը կարող է գեղեցիկ ներկայացնել տեղեկատվությունը: