Kam narxli radar tezligi belgisi: 11 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Siz hech qachon o'zingizning arzon radar tezlik belgisini qurishni xohlaganmisiz? Men ko'chalarda mashinalar tez yuradigan ko'chada yashayman va bolalarimning xavfsizligi haqida qayg'uraman. Men haydovchilarni sekinlashtirishi uchun tezlikni ko'rsatadigan radar tezligi belgisini o'rnatsam ancha xavfsizroq bo'ladi deb o'yladim. Men Internetda radar tezligi belgisini sotib olmoqchi bo'ldim, lekin shuni bildimki, ko'pgina belgilar 1 000 dollardan oshadi, bu juda qimmat. Men, shuningdek, shaharga belgi qo'yishning uzoq jarayonini boshdan kechirishni xohlamayman, chunki bu ularning narxi 5 000-10 000 dollargacha qimmatga tushishi mumkinligini eshitganman. Buning o'rniga, men o'zim arzon narxdagi echim qurib, tejashga qaror qildim. bir oz dam olganda pul.

Men OmniPreSense-ni kashf qildim, u arzon narxli qisqa masofali radar sensori modulini taklif qiladi, bu mening ilovam uchun ideal. PCB modulining form faktori juda kichik, atigi 2,1 x 2,3 x 0,5 dyuym va og'irligi atigi 11 g. Elektronika o'z-o'zidan va to'liq birlashtirilgan, shuning uchun elektr quvurlari, katta elektronika yoki katta quvvatga ehtiyoj yo'q. Avtomobil kabi katta ob'ektlar oralig'i 50 futdan 100 futgacha (15 metrdan 30 metrgacha). Modul barcha tezlik o'lchovlarini oladi, signallarni qayta ishlashni boshqaradi, so'ngra USB port orqali xom tezlik haqidagi ma'lumotlarni chiqaradi. Ma'lumotni qabul qilish uchun men arzon Raspberry Pi (yoki Arduino yoki USB portiga ega bo'lgan boshqa narsalar) dan foydalanaman. Bir oz python kodlashi va taxtaga o'rnatilgan ba'zi arzon LEDlar yordamida tezlikni ko'rsatishim mumkin. Mening displey taxtamni yo'l chetidagi ustunga biriktirish mumkin. Displey tepasiga "RADAR tomonidan tekshirilgan tezlik" belgisini qo'shib, menda haydovchilar e'tiborini tortadigan va sekinlashtiradigan o'z radar tezligi belgisi bor! Bularning barchasi 500 dollardan kam!

1 -qadam: Materiallar va asboblar

• 1 OPS241-qisqa masofali radar sensori
• 1 ta OPS241-A o'rnatish (3D bosilgan)
• 1 Raspberry Pi Model B v1.2
• 1 5V microUSB quvvat manbai
• 1 Rhino modeli AS-20 110V dan 12V/5Vgacha 4-pinli molex quvvat manbai va quvvat kabeli
• 1 terminal bloki 3 qutbli vertikal, markazlari 5,0 mm
• 1 Micro-USB standart USB kabeli
• 4 Bo'shliqlar, vintlar, yong'oqlar
• 1 korpus qutisi va qoplangan tenglikni
• 4 qoplangan tenglikni o'rnatish vintlari
• 3 1/8 Vt 330 ohmli rezistorlar
• 3 ta NTE 490 FET tranzistorli
• 1 NTE 74HCT04 o'rnatilgan TTL yuqori tezlikli CMOS olti burchakli inverter
• 1 yopishtiruvchi taglik bilan OSEPP mini non paneli
• 2 0,156 dyuymli sarg'ish kvadratli, 8 simli
• 20 6 "F/F yuqori o'tish simlari 22AWG
• 1 dyuymli x 12 dyuymli 24 dyuymli yog'och o'rnatish taxtasi
• 1 Qora purkagichli bo'yoq
• 2 ta Sparkfun 7 segmentli displey - 6,5 dyuym (qizil)
• 2 Sparkfun katta raqamli haydovchi platasi (SLDD)
• 1 "Radar tomonidan tekshiriladigan tezlik" belgisi

2 -qadam: Elektron PCB kartasining taxtasini rejalashtirish

Men Raspberry Pi -ning asosiy boshqaruv uskunasidan boshladim. Bu erda taxmin qilinishicha, sizda operatsion tizimli Raspberry Pi bor va Python kodlash tajribasi bor. Raspberry Pi OPS241-A radar sensorini boshqaradi va bildirilgan tezlik ma'lumotlarini oladi. Keyin u 7 segmentli katta LED displeyda ko'rsatiladi.

a. Radar sensori va LED displeylardan boshqa barcha elektr komponentlarini displey taxtasining orqa tomoniga o'rnatilgan bitta yopiq elektron PCB platasiga joylashtirmoqchiman. Bu taxtani ko'zdan qochiradi va elementlardan himoyalanadi. Shunday qilib, taxtaning orqa qismidan old tomonga faqat ikkita kabel o'tkazilishi kerak. Bitta kabel-bu OPS241-A modulini quvvatlaydigan va o'lchangan tezlik ma'lumotlarini oladigan USB kabeli. Ikkinchi kabel 7-segmentli displeyni boshqaradi.

b. PCB taxtasi Raspberry Pi uchun ko'p joy ajratishi kerak, u maydonning katta qismini egallaydi. Bundan tashqari, men o'rnatganimdan so'ng uning bir nechta portlariga osongina kira olishimga ishonch hosil qilishim kerak. Men kirishim kerak bo'lgan portlar-bu USB port (OPS241-A moduli tezligi ma'lumotlari), Ethernet porti (Python kodini ishlab chiqish/tuzatish uchun kompyuter interfeysi), HDMI porti (Raspberry Pi oynasini ko'rsatish va disk raskadrovka/ishlab chiqish) va mikro USB port. (Raspberry Pi uchun 5V quvvat).

v. Ushbu portlarga kirishni ta'minlash uchun, Raspberry Pi port joylariga mos keladigan korpusda teshiklar kesiladi.

d. Keyin men displey LEDlarini boshqarish uchun diskret elektronika komponentlarini o'z ichiga olgan non paneli uchun joy topishim kerak. Bu ikkinchi eng katta element. Uning atrofida etarli joy bo'lishi kerak, men unga Raspberry Pi -dan simlarni ulashim va LEDlarni haydash uchun chiqish signallariga o'tishim mumkin. Ideal holda, agar menda ko'proq vaqt bo'lsa, men non panelini ishlatishning o'rniga komponentlar va simlarni to'g'ridan -to'g'ri PCB kartasiga lehimlagan bo'lardim, lekin bu mening maqsadim uchun etarli.

e. Men displey drayveri sarlavhasini PCB chekkasidagi non paneli yonida joylashtirishni rejalashtirmoqdaman, shuning uchun simlar uzunligini qisqa tutishim mumkin, shuningdek qopqog'idagi teshikni kesib, ulagichga kabelni ulashim mumkin.

f. Nihoyat, men PCBda quvvat blokini joylashtirishga ruxsat beraman. Tizim daraja almashtirgichlari va displey drayverlari uchun 5V, LEDlar uchun 12V talab qiladi. Men standart 5V/12V quvvat ulagichini quvvat blokiga ulayman, keyin quvvat signallarini blokdan non paneliga va LED sarlavhasiga o'tkazaman. Men 12V/5V quvvat simini quvvat ulagichiga ulashim uchun qopqog'idagi teshikni kesib tashladim.

g. PCB -ning oxirgi elektron rejasi quyidagicha ko'rinadi (qopqoqsiz):

3 -qadam: Raspberry Pi -ni o'rnatish

Men Raspberry Pi -ni teshilgan va qoplangan PCB kartasiga 4 ta bo'shliq, vint va yong'oq yordamida o'rnatdim. Agar kerak bo'lsa, men komponentlar va simlarni lehimlashim uchun qoplangan tenglikni kartasini ishlatishni yaxshi ko'raman.

4 -qadam: LED signal darajasini o'zgartirish

Raspberry Pi GPIO -lari har biriga maksimal 3,3V manbani berishi mumkin. Biroq, LED displeyi 5V boshqaruv signallarini talab qiladi. Shuning uchun, men Pi 3,3 V dan 5 V ga signallarni o'zgartirish uchun oddiy, arzon sxemani ishlab chiqishim kerak edi. Men foydalangan sxema 3 ta diskret FET tranzistoridan, 3 ta diskret rezistordan va 3 ta integratsiyalangan invertordan iborat. Kirish signallari Raspberry Pi GPIO -laridan keladi va chiqish signallari LEDlardan kabelga ulanadigan sarlavhaga yo'naltiriladi. Uch signal - GPIO23 - SparkFun LDD CLK, GPIO4 - SparkFun LDD LAT va SPIO5 - SparkFun LDD SER.

5-qadam: Katta LED etti segmentli displey

Tezlikni ko'rsatish uchun men SparkFun -da topilgan ikkita katta LEDni ishlatardim. Ularning bo'yi 6,5 dyuymni tashkil qiladi, uni uzoqdan o'qish mumkin. O'qishni osonlashtirish uchun men oq fonni ko'k tasma bilan yopganman, lekin qora ko'proq kontrast berishi mumkin.

6 -qadam: LED haydovchi paneli

Har bir LED Raspberry Pi -dan signallarni ushlab turish va LED segmentlarini boshqarish uchun ketma -ket siljish registri va mandalni talab qiladi. SparkFun bu erda buni qilish uchun juda yaxshi yozuvga ega. Raspberry Pi ketma-ket ma'lumotlarni LEDning etti segmentli displeylariga yuboradi va qulflash vaqtini boshqaradi. Haydovchi platalari LEDning orqa tomoniga o'rnatiladi va old tomondan ko'rinmaydi.

7-qadam: OPS241-A radar modulini o'rnatish

OPS241-A radar sensori men uchun tayyorlangan do'stim 3D bosma moslamasiga o'ralgan. Shu bilan bir qatorda, men uni to'g'ridan -to'g'ri taxtaga burishim mumkin edi. Radar sensori taxtaning old tomoniga LEDlar yonida o'rnatiladi. Sensor moduli antennalar (taxtaning yuqori qismidagi oltin yamaqlar) bilan o'rnatiladi, garchi spetsifikatsiya varag'ida gorizontal va vertikal yo'nalishda antenna naqshining nosimmetrikligi 90 gradusga burilsa, yaxshi bo'lardi. Telefon ustuniga o'rnatilganda, radar sensori ko'chaga qaragan. Har xil balandlikdagi er -xotinlar sinab ko'rildi va uni balandligi 6 m (2 m) atrofida eng yaxshi deb topdilar. Har qanday balandroq bo'lsa, men taxtani biroz pastga burishni taklif qilaman.

8 -qadam: Quvvat va signal ulanishlari

Belgining ikkita quvvat manbai mavjud. Ulardan biri 12V va 5V kuchlanishli HDD quvvat manbai. 7 segmentli displey uchun LEDlar uchun 12V va 5V signal darajasi talab qilinadi. Konvertor kartasi Raspberry Pi -dan 3.3V signallarni oladi va ularni displey uchun 5V ga o'zgartiradi. Boshqa quvvat manbai - bu Raspberry Pi uchun USB mikro ulagichli 5V standartli uyali telefon yoki planshet.

9 -qadam: Yakuniy o'rnatish

Radar sensori, LEDlar va boshqaruv panelini ushlab turish uchun hamma narsa 12 dyuymli 24 dyuymli x 1 dyuymli yog'ochga o'rnatildi. LEDlar old tomoniga, radar sensori va uning idorasidagi boshqaruv paneli bilan o'rnatildi. LEDlar o'qilishini osonlashtirish uchun yog'och qora rangga bo'yalgan. LED uchun quvvat va boshqaruv signallari diodlar ortidagi yog'och teshikdan o'tib ketgan. Radar sensori old tomoniga LEDlar yonida o'rnatilgan. Radar sensori uchun USB quvvat va boshqaruv kabeli yog'och taxtaning yuqori qismiga o'ralgan, taxtaning yuqori qismidagi bog'lab qo'yilgan ikkita teshik taxtani telefon ustuniga Tezlikni tekshiradi. Radar »belgisi.

Quvvat adapteri bilan birga boshqaruv paneli taxtaning orqa tomoniga mahkamlangan.

10 -qadam: Python kodi

Raspberry Pi -da ishlaydigan Python tizimni birlashtirish uchun ishlatilgan. Kod GitHub -da joylashgan. Kodning asosiy qismlari-konfiguratsiya sozlamalari, radar sensori orqali USB-ketma-ket port orqali o'qiladigan ma'lumotlar, tezlik ma'lumotlarini ko'rsatishga aylantirish va vaqtni boshqarish.

OPS241-A radar sensori bo'yicha standart konfiguratsiya yaxshi, lekin men ishga tushirish konfiguratsiyasi uchun bir nechta o'zgartirishlar kerakligini topdim. Bunga m/s hisobotidan milya tezligiga o'tish, namuna olish tezligini 20ps/s ga o'zgartirish va o'chirish parametrini o'zgartirish kiradi. Namuna tezligi hisobot berish tezligini to'g'ridan -to'g'ri belgilaydi (139 mil / soat) va hisobot tezligini tezlashtiradi.

Asosiy o'rganish - bu siqilish qiymatini sozlash. Dastlab men topdimki, radar sensori mashinalarni juda uzoq masofaga, balki atigi 15-30 fut (5-10 m) ga olib ketolmaydi. Menimcha, radar sensori juda baland bo'lishi mumkin edi, chunki u ko'chadan 7 fut balandlikda joylashgan edi. Uni 4 metrga tushirish yordam bermadi. Keyin API hujjatidagi siqish sozlamalarini ko'rdim va uni eng sezgir (QI yoki 10) qilib o'zgartirdim. Bu bilan aniqlash diapazoni 30-100 fut (10-30m) gacha sezilarli darajada oshdi.

Ma'lumotni ketma -ket port orqali olish va LED -larga yuborish uchun tarjima qilish juda to'g'ri edi. 20 sekundda tezlik haqida ma'lumot sekundiga 4-6 marta bildiriladi. Bu juda tez va displeyning tez o'zgarishi yaxshi emas. Har soniyada bildirilgan eng tez tezlikni qidirish va keyin bu raqamni ko'rsatish uchun displeyni boshqarish kodi qo'shildi. Bu raqamni hisobot berishda bir soniya kechiktiradi, lekin bu yaxshi yoki osongina sozlanishi.

11 -qadam: natijalar va yaxshilanishlar

Men o'z sinovimni o'tkazdim, mashinani belgilangan tezlikdan o'tib ketdim va o'qishlar mening tezligimga to'g'ri keldi. OmniPreSense modulni sinovdan o'tkazganini va u xuddi shu sinovdan o'tishi mumkinligini aytdi, militsiyaning standart radar quroli 0,5 mil / soat aniqlikda.

Xulosa qilib aytganda, bu ajoyib loyiha va mening ko'chamda xavfsizlikni ta'minlashning yaxshi usuli edi. Buni yanada foydali qilishi mumkin bo'lgan bir nechta yaxshilanishlar mavjud, men ularni keyingi yangilashda ko'rib chiqaman. Birinchisi, katta va yorqinroq LEDlarni topish. Ma'lumotlar varag'ida aytilishicha, bu 200-300 mcd (millicandela). Shubhasiz, bundan balandroq narsa kerak, chunki quyosh ularni quyosh nurida ko'radi. Shu bilan bir qatorda, LEDlarning chetiga ekranni qo'shib, quyosh nuri tushmasligi mumkin.

Agar u doimiy ravishda joylashtirilsa, ob -havo ma'lumotlarini to'liq hal qilish kerak bo'ladi. Yaxshiyamki, bu radar va signallar osongina plastik korpusdan o'tadi, faqat suvga chidamli to'g'ri o'lchamni topish kerak.

Nihoyat, Raspberry Pi -ga kamera modulini qo'shib, bizning ko'chamizda tezlik chegarasidan oshgan har bir odamni suratga olish juda yaxshi bo'lardi. Men buni bortdagi Wi-Fi-dan foydalanib, tezlikni oshirgan mashina haqida ogohlantirish va rasm yuborish orqali davom ettirishim mumkin edi. Vaqt tamg'asi, sana va aniqlangan tezlikni tasvirga qo'shish haqiqatan ham ishni tugatadi. Balki, ma'lumotni yaxshi taqdim etadigan oddiy dastur ham bor.