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Arduino汽車柜臺

2022-11-10 | zip | 0.45 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

描述

在談論工作中的電子產(chǎn)品時,我的同事提到了一個他花了一大筆錢買的汽車柜臺,但從未真正奏效。我有一個想法,我可以自己從 Arduino 構建一個,并認為我會嘗試一下。

互聯(lián)網(wǎng)搜索發(fā)現(xiàn)了以下項目,我以此為靈感:

Arudino 人數(shù)統(tǒng)計,使用 PIR (被動紅外

使用橡膠管進行汽車計數(shù)——makercave 上的匿名項目這還包括來自 Tomorrowlab 的一個非常有用的 PDF

使用橡膠管計數(shù)汽車 – Tomorrowlab?

Kris Temmermen 在 Hackaday 上的汽車柜臺

所有這些網(wǎng)站都非常有用,無論是對于想法、靈感,當然還有代碼幫助。

該計劃是使用壓力傳感器記錄密封橡膠管內的壓力何時發(fā)生變化,例如汽車駛過它時。簡單的!我想讓它盡可能低功耗,這樣它就可以在需要更換電池之前運行一段時間。它將部署在農村地區(qū),計算進出停車場的汽車。

然后進行了數(shù)周和數(shù)周的試驗、測試和試驗,但這就是我最終得到的結果。這假設您有一些使用 Arduino、焊接和編碼的經(jīng)驗。

連接起來:

Arduino Pro Mini 具有偏移 A4 (SDA) 和 A5 (SCL) 引腳。使用面包板時這很痛苦,因為它們沒有與任何孔對齊。訣竅是將它們分別焊接到 A2 和 A3,將這些引腳變成 SDA 和 SCL。這有點繁瑣!這是我平庸的焊接技能的樣子:

pYYBAGNsUe-AYXTMAAel81jOlXc087.jpg
將 A2 焊接到 A4 和 A3 到 A5
?

首先是面包板,所以你可以看到事情是如何聯(lián)系起來的。稍后,當您對一切正常時感到滿意時,您可以將它們安排在原型板上進行焊接。

Arduino Pro Mini 有兩個電源引腳:VCC 和 RAW。RAW 是電源輸入,由 Arduino 轉換為 5V。您的電源越接近 5V,Arduino 的運行效率就越高。從 Arduino VCC 引腳獲取其他電源。

以下是 RV3028 RTC 連接到 arduino 的方式:

Arduino - RV3028 RTC

A5 (SCL) - SCL

A4 (SDA) - SDA

接地 - 接地

VCC - 2-5V

我有一行新代碼允許 arduino 在停車場關閉時進入睡眠狀態(tài),因此我們需要將 RTC 中斷連接到 arduino。

2 - INT

?

讓我們連接 Sparkmatch Shifting microSD cardbreakout:

Arduino - MicroSD 突破

地 - 地

9 - 光盤

13 - 做

12 - SCK

11 - DI

8 - 計算機科學

VCC - VCC

最后是壓力傳感器它有 6 個引腳和兩個空氣端口但我們只會使用三個銷釘,并將軟管連接到其中一個端口。哪個?

查看MPX5100DP的數(shù)據(jù)表

poYBAGNsUfGAWQ-6AABrTkR_Dks013.png
?

這很容易。被咬掉的引腳是引腳 1。這是將其連接到 arduino 的方法:。

Arduino - MPX5100DP 引腳

A0 - 1(輸出電壓)

地線 - 2 (地線)

VCC - 3 (Vs)

壓力傳感器的工作原理是測量一個端口中的壓力,并將其與另一個端口中的壓力進行比較。差值作為 0 到 5 之間的電壓返回。然后可以將其轉換為 Kpa 或 mb,但我們并不需要知道這一點,因此我們只需使用壓力傳感器返回給我們的原始值。

(當我第一次設置時,我使用了 MPX5500。它的測量值高達 500kPa,這意味著它的靈敏度不足以識別很多汽車。我切換到 MPX5100,它的測量值高達 100kPa,靈敏度是大大改善了。恩智浦公司在他們的網(wǎng)站上有一個論壇,這對解決這個問題很有幫助)。

這是它在面包板上的樣子。紅色和黑色電線連接到電池,然后我使用綠色和黃色作為 arduino 的 +ve 和 -ve。

pYYBAGNsUfSAOyaGAAPTGmXPdCs933.jpg
?

沒有隱藏電線的組件:

pYYBAGNsUfaATnFEAAC4Xs1SqaA271.png
很有幫助。黑色和紅色將通向電源。來自 arduino 的電源位于綠色 (+ve) 和黃色 (-ve) 線中
?

編碼

為了編寫代碼,我首先學習了如何將 Arduino Uno 與 RTC 一起使用。然后我學會了如何使用 microSD 讀卡器,并嘗試了一個基本的記錄程序——將溫度記錄到 SD。接下來,我研究了如何從壓力記錄儀中獲取讀數(shù)。然后我了解了 Arduino Pro Mini,最后把它們放在一起——所以這對于一個相對初學者來說并非不可能。

要上傳的第一個代碼(我假設您已經(jīng)在 RTC 上設置了時間,并檢查了 RTC 和 microSD 讀卡器都正常工作)是一個簡單的代碼。它將返回壓力傳感器每 10 毫秒讀取的任何內容,將其顯示在串行監(jiān)視器上并將其寫入 microSD 卡上的 csv 文件。那里還有一些代碼可以跟蹤前 10 個讀數(shù)的運行平均值。

【汽車反壓測試代碼】

設置好它,如果它運行,吹入壓力傳感器上的管子,確保你看到哪個在測量壓力,以及它的變化量。也看一下 csv 文件,然后將其刪除,我們將嘗試汽車計數(shù)代碼。

下一個代碼一直等待,直到壓力傳感器的讀數(shù)高于過去 20 個讀數(shù)的平均值。這意味著它測量數(shù)據(jù)峰值。它還在讀數(shù)之間等待 400 毫秒,因此,例如,一輛需要一段時間才能通過管道的汽車不會記錄那么多。(我認為這可以通過去抖動或類似的方法來改善)。

[全車柜臺代碼]

試試這段代碼并運行它。吹入管子,看看它是否記錄為命中。

如果您對一切都感到滿意并且一切似乎都有效,那么您現(xiàn)在可能想要將所有東西焊接到原型板上。我使用母頭插座,而不是將 RTC、microSD 和 Arduino 直接焊接到板上,以便在出現(xiàn)問題時輕松更換它們。

住房

在隔板連接器的塑料外殼上鉆一個孔,并將其密封到位。為了修理我的面包板,我在箱子里粘了一點木頭,非常高科技。我剪斷了黑色管子的一小部分,并將它們用作原型板下方的墊片!使用一小段透明小管將正確的壓力噴嘴連接到隔板連接器。連接開關和電池,黑色橡膠管連接到外面,就可以展開了!

將您的橡膠管固定在道路上(我只使用 rawl 插頭和馬鞍夾),并密封另一端。您可以通過在末端使用 T 形連接器來做到這一點,然后將一小段管子從 T 形的一個臂安裝到另一個 D 形。或者只是在里面放一些密封劑和一個螺絲,或者你喜歡什么。

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我也在里面放了一些干燥劑小袋,以防萬一
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poYBAGNsUhaAGCYKAAUburghAlU418.jpg
我想在外面拍張照片,但已經(jīng)下雨 3 周了
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測試和校準

上傳第一段代碼后,把它帶到外面,打開它,然后在管子上行駛幾次。將其關閉,然后查看 microSD 卡上的 .csv 文件以了解發(fā)生了什么。每 10 毫秒記錄一行,顯示過去 20 次讀數(shù)的日期、壓力記錄和平均壓力。通過添加一列,簡單地計算行數(shù),然后將其除以 100,我可以制作這個圖表,顯示我的汽車和我的卡車(和我)越過管道時的峰值,X 軸上的秒數(shù):

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前三個雙釘是我在我的小車里。然后我在管子上跳了一下。然后我在我的皮卡車上開了 4 次。
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看看這個,最簡單的肯定是在讀數(shù)等于或大于 60 時記錄汽車。但是,我們正處于寒冷的冬天,我不確定壓力讀數(shù)在炎熱時會如何變化,晴天——管內壓力會大大增加嗎?因此,每當壓力比最后十個讀數(shù)的平均值高出 7 倍以上時,我都會進行讀數(shù)。

您還可以看到每個輪軸的峰值。我查看了數(shù)據(jù),每個軸之間的平均時間為 0.345 秒(最小 0.22 秒,最大 0.56 秒),所以我認為 400 毫秒(0.40 秒)的延遲應該可以阻止一個軸被多次記錄。不過,這只是來自 7 個車輛觸發(fā)器的樣本,所以我可能會更改它。

至于每輛車造成兩個尖峰(每個車軸一個) - 處理這個問題的最簡單方法是在您從 SD 卡中獲取數(shù)據(jù)時將最終數(shù)字除以 2。

一旦您決定了要測量汽車的位置,就可以用馬鞍夾將黑色管固定在適當?shù)奈恢茫⒂寐萁z和 rawlplugs 將馬鞍夾固定在道路上。嘗試放置它們,這樣它們就不會造成刺穿。對于緩慢的交通(我正在使用,在狹窄的軌道上進出停車場)這應該足夠了,但更快的交通可能會拉伸并移動管道。

設置好一切,嘗試一下,看看你得到了什么數(shù)據(jù)。我可以使用運動激活相機并將其放置幾天,然后將拍攝的汽車數(shù)量與記錄的數(shù)量進行比較,但請注意這一點(尤其是在歐洲),因為您需要考慮數(shù)據(jù)保護如果您不能將相機放在未記錄注冊板的地方,請遵守法律。

相反,您可能需要坐幾個小時數(shù)車!繼續(xù)調整觸發(fā)器,包括移動平均值和觸發(fā)器值,直到它準確地計算汽車數(shù)量。

能量消耗

我沒有測量低功耗的方法,但我計算了組件的功耗,觸發(fā)時使用 193mA,靜止時使用 11.3mA。我讓它在 1900mAh 電池(平均 12mA)下運行了 147 小時,但觸發(fā)它的汽車并不多。有很多方法可以進一步降低 Arduino pro mini 的功耗(參見https://www.gammon.com.au/power),但這對我來說已經(jīng)足夠低了。


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