Zapisz na liście zakupowej
Stwórz nową listę zakupową

4.Czujnik parkowania

Czujnik parkowania

Wstęp

Czujnik parkowania to urządzenie, które pomaga kierowcy w manewrowaniu samochodem przy parkowaniu. Podczas wykonywania manewru, czujnik parkowania wykrywa przeszkody w pobliżu pojazdu i informuje kierowcę o ich odległości. W tym poradniku pokażemy, jak zrobić prosty czujnik parkowania z wykorzystaniem Arduino.

Historia

Początki czujników parkowania:

Historia czujników parkowania sięga lat 70. XX wieku, kiedy to po raz pierwszy zaczęto eksperymentować z systemami mającymi na celu ułatwienie kierowcom parkowania. Pierwsze modele były proste i opierały się na mechanicznych zasadach. Często stosowano specjalne pręty lub kable, które były umieszczane na zderzakach i informowały kierowcę o zbliżaniu się do przeszkody za pomocą dźwięków lub wibracji.

Era elektroniczna i czujniki ultradziwiękowe:

Wraz z postępem technologii w latach 90. pojawiły się elektroniczne czujniki parkowania, a później czujniki oparte na zasadzie ultradźwięków. Czujniki ultradźwiękowe, podobnie jak delfiny wykorzystują echolokację, emulując sygnały ultradźwiękowe, które odbijają się od przeszkód. Na podstawie czasu, jaki upłynął od wysłania sygnału do jego odbicia, można obliczyć odległość od przeszkody.

Współczesne czujniki parkowania oferują znacznie większą precyzję i wygodę. Nie tylko ostrzegają kierowcę dźwiękami, ale także często są zintegrowane z systemami wizualizacji, takimi jak ekrany lub diody LED, które pokazują odległość od przeszkody w czasie rzeczywistym. To pozwala kierowcom dokładnie określić, jak blisko są od przeszkody.

Projekt z wykorzystaniem Arduino:

Przygotowaliśmy dla was niezwykły projekt, który umożliwi wam stworzenie własnego czujnika parkowania za pomocą technologii Arduino, czujnika ultradźwiękowego, buzzerów i diod LED. Dzięki temu projektem będziecie mogli nauczyć się tworzenia systemów pomiarowych, interaktywnych dźwięków ostrzegawczych i efektów wizualnych, które pomogą wam unikać przeszkód podczas parkowania.

Lista potrzebnych elementów:

ElementIlość
Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04 1
Buzzer 1
Rezystor 220Ω  1
Płytka stykowa 1
Przewody połączeniowe  9

Schemat połączeń

Opis działania programu:

 

  1. Czujnik parkowania wykorzystuje metodę wykrywania przeszkód dzięki ultradźwiękom.
  2. Sygnał ultradźwiękowy jest wysyłany przez czujnik i następnie odbijany od przeszkody.
  3. Czujnik mierzy czas, jaki upłynął od momentu wysłania sygnału do jego odbicia, a następnie oblicza odległość od przeszkody.
  4. Jeśli odległość od przeszkody jest mniejsza niż 20 cm, czujnik wyzwala dźwięk ostrzegawczy z buzzerem.
  5. Czujnik parkowania jest zasilany z płytki Arduino i może być zintegrowany z innymi systemami wizualizacji, takimi jak diody LED lub ekrany, aby dokładniej pokazać odległość od przeszkody.
Schemat blokowy programu czujnika parkowania

Kod programu:

Test działania projektu:

Sprawdzenie, czy nasz projekt działa nie wymaga prawo jazdy oraz w ogóle samochodu (ale polecam całość przetestować na jakieś zabawce). Do naszych testów starczy nam Dowolna płaska powierzchnia, po której będziemy mogli przesuwać nasz projekt oraz jakaś ściana/karton/szkło (byle nie tkanina oraz ręka, ponieważ nasze odczyty mogą być dość zakłamane). Sam test polega na położeniu naszego czujnika na danej powierzchni  i powolnym przesuwaniu go do ściany. Jeżeli nasz czujnik zacznie piszczeć po zbliżeniu się do ściany oraz przestaje po oddaleniu, to wszystko wskazuje, że wszystko działa poprawnie. Teraz dodatkowo możemy wziąć linijkę i sprawdzić jak bardzo czuły jest nasz alarm, również polecam sprawdzenie jego działania w przypadku, gdy zamiast jakieś litej powierzchni damy tkaninę (np. bluzkę). Jeżeli coś nie działa, warto w pierwszej kolejności sprawdzić podłączenie układu (głupia sytuacja, ale czasem może coś przypadkiem się odczepić, lub podłączy się coś gdzie nie trzeba). Pamiętaj, by wszelkie modyfikacje układu przeprowadzać z wyłączonym zasilaniem (odłączonym Arduino/baterią), ponieważ może to prowadzić do uszkodzenia komponentów. Jeżeli to nic nie wskórało, trzeba spojrzeć na sam kod programu. Sprawdź wszystkie instrukcje warunkowe (if) oraz same zmienne czy nie ma w nich literówek, oraz na same czasy opóźnienia (delay).

Dodatkowe modyfikacje

  • Dodaj drugą diodę informującą nas, że nic nie stoi nam na drodze
  • Zmień dystans na wyższy i niższy. Pomyśl, w jakich zastosowaniach (nie tylko przy parkowaniu) mogą się przydać dane odległości detekcji.
  • Spróbuj zmierzyć odległość od ściany oraz od jakieś tkaniny. Czy widzisz jakąś różnice w wyniku pomiaru bądź zachowaniu samego programu?

Podsumowanie

W tym projekcie pokazaliśmy, jak zrobić prosty czujnik parkowania z wykorzystaniem Arduino. Zbudowaliśmy układ z czujnikiem ultradźwiękowym i brzęczykiem, połączyliśmy je na płytce stykowej i zaprogramowaliśmy w Arduino IDE. Dzięki temu nasz czujnik parkowania jest w stanie wykryć przeszkody w pobliżu pojazdu i poinformować kierowcę o ich odległości.

pixel