tinker

Парковка автомобиля в ограниченном пространстве гаража требует особой внимательности и опыта (особенно если парковка выполняется задним ходом).
Конечно, есть Системы помощи при парковке автомобиля, каждая из которых имеет свои плюсы и свои минусы.
Таким устройством должно быть укомплектован каждый автомобиль, паркующийся в нашем гараже.

Мы попробуем сделать прототип более универсальной системы, которая будет установлена прямо в гараже и реагировать на любой объект, приближающийся к стене.

В зоне видимости водителя будет установлена световая сигнализация, предупреждающая о приближении автомобиля к стене гаража. При необходимости можно добавить и звуковую сигнализацию.

Для определения расстояния до объекта можно использовать различные виды датчиков:

• лазерные
• инфракрасные
• ультразвуковые
• индуктивные

Одними из самых распространенных (в силу низкой стоимости и простоты использования) являются ультразвуковые датчики расстояния. Работа модуля основана на принципе эхолокации. Модуль посылает ультразвуковой сигнал и принимает его отражение от объекта. Измерив время между отправкой и получением импульса и зная скорость распространения звука в воздухе (340 м/с), можно вычислить расстояние до препятствия.

В TinkerCAD представлены два типа ультразвуковых датчиков:

• фирмы Parallax
• HC-SR04

Датчик имеет три контакта для подключения к контроллеру arduino:

• 5V (питание, на схеме красный) - подключается к контакту “5V” arduino
• GND (“земля”, общий, на схеме черный) - подключается к любому контакту “GND” arduino
• SIG (сигнальный, на схеме голубой) - подключается к любому цифровому пину (D0-D13) arduino. По этому контакту УЗД передает расстояние до объекта (в сантиметрах или дюймах)

На рисунке изображена примерная схема расположения и соединения элементов:

• УЗД (Parallax)
• контрольный светодиод
• токоограничивающий резистор

Датчик имеет четыре контакта для подключения к контроллеру arduino:

• Vcc (питание 5В, на схеме красный) - подключается к контакту “5V” arduino
• GND (“земля”, общий, на схеме черный) - подключается к любому контакту “GND” arduino
• TRIG (на схеме желтый) - подключается к любому цифровому пину (D0-D13) arduino. По этому контакту дальномер получает команду от arduino излучить ультразвуковой сигнал (40 кГц), который отражается от преграды и возвращается на дальномер.
• ECHO (на схеме голубой) - подключается к любому цифровому пину (D0-D13) arduino. Сигнал на этом контакте позволяет arduino определить время прохождения сигнала до и от препятствия.

Для использования УЗД HC-SR04 в TinkerCAD необходимо в разделе “Компоненты” вместо списка “Основные” открыть список “Все”.

Так как кроме контактов “питание” и “земля” у этого датчика только один контакт, передающий на arduino информацию о расстоянии, программируется он проще, чем HC-SR-04. Из раздела “Вход” (фиолетовый) берем команду “считывать с ультразвукового датчика …”, выбираем номер пина arduino, к которому подключен контакт SIG и сравниваем показания датчика с заданным расстоянием.

Если расстояние становится меньше допустимого (автомобиль приблизился к датчику, то есть к стене гаража), включаем сигнальный светодиод, если расстояние между автомобилем и датчиком увеличилось больше контрольного, светодиод выключаем.

Основные блоки

Программный код

Датчик четырех-контактный, но в tinkerCad программируется почти так же, как и УЗД Parallax. Отличие в указании двух разных номеров пинов arduino, подключенных к разъемам УЗД “TRIG” и “ECHO”.

Программный код

Для визуального контроля различных данных в tinkerCad можно использовать “Монитора последовательного интерфейса”, расположенного в нижней части окна “Код”.

Усложним программу, добавив блоки определяющие переменную для хранения значения, вычисленного УЗД, и блок кода, выводящий значение этой переменной в окно “Монитора последовательного интерфейса”.

Реализовать схему и программный код устройства “парковщик” (см. рисунок выше). К звуковой сигнализации добавить световую сигнализацию при заданном приближении (светодиод).

Разработать схему устройства “парковщик 2”. Использовать не менее трёх светодиодов разного цвета и пьезоэлемент (звуковой динамик).
Алгоритм работы устройства:

1. УЗД определяет три расстояния до объекта, при достижения каждого расстояния, зажигается соответствующий светодиод. Например, расстояние до объекта менее 150 см - зажигается зеленый светодиод, расстояние до объекта менее 100 см - зажигается желтый светодиод, расстояние до объекта менее 50 см - зажигается красный светодиод. При удалении объекта от УЗД, светодиоды должны гаснуть соответственно расстоянию удаления объекта.
2. чем ближе объект к УЗД, тем чаще подается звуковой сигнал.

Реализовать устройство “парковщик 3”, заменив 3-х контактный УЗД фирмы Parallax на 4-х контактный УЗД HC-SR04.

• Описание и примеры на сайте amperka.ru
• Описание и примеры на сайте arduinomaster.ru

<note important> “Для полноценного использования парктроника рекомендуем дополнительно приобрести автомобиль или гараж, если их у вас ещё нет” (Amperka.ru) </note>

На главную страницу