Elektronik blok -- OK1MSI

HAM radio a elektronika

Parkovací asistent – hlídač vzdálenosti

Tady je návod a schéma na výrobu jednoduchého parkovacího asistentu pro auto. Funguje na bázi infračervených LED, tudíž je pro vnitřní použití, např. při parkování v garáži. Přístroj je také možné použít např. pro hlídání hladiny vody v nádrži, bezdotykové ovládání apod.

Obvod je navržen tak, aby pomohl při parkování auta blízko ke stěně garáže (pokud máme malou garáž). Nebo aby ohlídal hladinu vody v nádrži. A také třeba jako bezdotykové ovládání, kdy místo LED1-3 by šlo použít spínací relé. A k dalším všemožným účelům.

Schéma obvodu parkovacího asistenta

LED3 se rozsvítí, když pokud je nárazník cca 20cm ode zdi garáže, LED2+LED3 se rozsvítí, když je vzdálenost okolo 10cm, a konečně LED1+LED2+LED3 se rozsvítí při vzdálenosti cca 6cm. To už doporučuju zastavit. Tímto způsobem asistent upozorní, na vzdálenost auta ode stěny garáže.

Vzdálenosti, které jsem uvedl v předchozím odstavci se mohou lišit v závislosti na použité infračervené LED a infračervené foto-diodě. A také jsou ovlivněny barvou povrchu, od kterého se odrážejí. Černá barva odrazové plochy citelně snižuje citlivost zařízení.

IO1 tvoří oscilátor, který řídí vysílání infračervené LED. Dodává impulzy o frekvenci 120Hz a špičkový prouc cca 300mA. Stavebně jsou diody D1 a D2 umístěny několik centimetrů od sebe ve stejné výšce na zdi garáže a jsou namířeny proti parkujícímu autu.

Infračervený paprsek z D1 se odrazí od povrchu auta k diodě D2, která jej zaznamená. Signál z D2 je zesílen v jednom bloku IO2 (IO2 je operační zesilovač, který má uvnitř sebe 3 zesilovací bloky.) a jeho maximum je omezeno diodou D4 a kondenzátorem C4. Dioda D3 spolu s rezistory R5 a R6 kompenzují úbytek napětí na diodě D4.

Velikost výsledného stejnosměrného napětí je úměrná vzdálenosti odrážejícího předmětu (ať už je to auto nebo hladina vody apod.). Napětím jsou napájeny invertní vstupy (in -) tří napěťových komparátorů. Ty rozsvěcují a zhasínají LED1-3 v závislosti na napětí jejich neinvertních vstupů (in +), jehož velikost je závislá na děliči z rezistorů R7, R8, R9 a R10.

Napájení obvodu musí být regulované. Proto ve schématu je vidět zakreslený IO3, což je regulátor napětí 7812, na jehož výstupu je regulované napětí 12V. Obvod je možné také celý napájet nějaký zdrojem 12V napětí, který koupíme v elektro-obchodě. Jeho výstupní napětí musí být stejnosměrné v rozmezí 12-24V.

V tomto zapojení jsou LED vypnuté při 40mA, všechny LED svítí při 60mA za předpokladu, že obvod je napájen stejnosměrnými 12V.

Infračervená foto-dioda D2 by měla být s filtrem slunečního světla, tedy zabudovaná v černém plastovém pouzdru, které připomíná pouzdro TO92 pro tranzistory. U tohoto typu potom pozor na zabudování, protože fotocitlivý je ten zakřivený povrch. Ne ten rovný.

Také je třeba se vyvarovat, aby na D1 a D2 přímo dopadalo sluneční světlo nebo byly přímo osvětleny nějakou lampou.

Když je auto černé, tak infračervené diody je třeba nasměrovat na nějakou část, která je bílá. Třebas SPZ nebo nějakou chromovanou část či nálepku.

Parkovací asistent by měl být zkonstruován tak, aby byl v jedné krabičce. Tedy hlavní elektronika s infračervenými diodami by měla být pohromadě. Signalizační LED1-3 je pak možné umístit kamkoliv, aby na ně bylo dobře vidět.

Optimální vzdálenost mezi D1 a D2 je 1,5 – 3 cm. Chce to si s tím trošku pohrát a zkusit D1 a D2 umístit vedle sebe tak aby se rozsvítila LED1 (bez odrazové plochy), a pak je pomalu oddalovat, dokud LED nezhasne. A to je optimální vzdálenost.

soupis součástek -- parkovací asistent

značkahodnotapoznámka
R110k0,25W
R2, R5, R6, R9, R10, R12, R13, R141k0,25W
R333R0,25W
R4, R111M0,25W
R71M0,25W
R84k70,25W
C1, C41uF63V - elektrolytický nebo polyester
C247pF63V - keramický
C3, C5100uF25V - elektrolytický
D1infra LEDinfračervená LED
D2infra foto diodainfračervená fotodioda
D3, D41N414875V, 150mA
LED1, LED2, LED35mmbarevná LED
IO1NE555časovač
IO2LM324operační zesilovač
IO3781212V, 1A, regulátor napětí
ok1msi