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告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁

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本帖最后由 章 于 2024-4-15 10:48 编辑

【视频演示



项目背景

       现在我们许多家庭都有自己的车位,但有时我们的车位会被别人占领,这时就要联系物业或车主,十分的麻烦,假如车主有事来不了,我们就停不了车,为了解决这个问题,我们可以给车位安装上车位锁,但如果是普通的车位锁,上锁下锁也很不方便,所以就做了这个智能车位锁这个作品。

功能介绍

       1、利用HuskyLens AI摄像头的学习功能可以事先学习自家的车牌号(由于HuskyLens AI摄像头不能进行车牌识别,我们可以在车牌边贴一个标签来代替)。
       2、当红外避障模块检测到车位上没有汽车时,车位锁就会自动上锁。
       3、当红外避障传感器检测到有汽车时,哈士奇摄像头就开始识别车牌(标签),如果是自家汽车时就自动开锁,否则不开锁。
       4、如果有亲戚或朋友的汽车要停时,我们可以告诉他密码,输入正确密码后也会自动开锁。

【硬件清单】
序号
硬件
数量
功能
1
1
主控板,通过程序控制各个传感器。
2
矩阵键盘
1
密码输入
3
HuskyLens AI摄像头
1
识别车牌号
4
红外避障模块
1
检测有无汽车
5
蜂鸣器
1
按键提示音
6
舵机
1
控制车位锁的上升与下降。
7
结构件等
【设计组装
   1、外观结构设计与切割
   
    外观结构的材料采用3MM的椴木板,根据硬件组装的需求及作品外观的设想,先利用LaserMaker软件在电脑上设计出其外壳图纸,再用激光切割机切割出来。外观结构设计图如图1所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图14
图1 外观结构设计图

       2、把红外避障感器、舵机分别利用热熔胶固定在相应位置,如图2所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图15
图2 安装红外避障传感器和舵机

       3、把Arduon主控板和矩阵键盘固定在相应位置。如图3所示:

  告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图16
图3 安装Arduino主控板和矩阵键盘

       4、安装车锁结构部分。如图4所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图17
图4 安装车锁结构部分

       5、把主控板部分和矩阵键盘部分安装在上面板上。如图5所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图24

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图23
图5 上面板组装

       6、把HuskyLens AI摄像头安装到顶部面板上。如图6所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图18
图6 安装HuskyLens AI摄像头

       7、把各个传感器按照接线图所示与Arduino主控板连接好。如图7所示:
告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图12
告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图20
图7 电路接线图

       8、最后再安装好底部盒子,再把顶面板安装上固定好,这样整个结构就组装完成了。如图8所示:

  告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图19

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图21

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图22
图8 完成组装

程序编写

       1、程序的编写软件是Mind+,打开Mind+软件,切换到上传模式。如图9所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图1
图9 切换到上传模式

       2、作品使用的主控板是Arduino UNO,传感器执行器有红外避障模块、哈士奇摄像头、舵机、蜂鸣器等,我们先选择相应的主控板和传感器、执行器。点击左下角的“扩展”,在弹出窗口的“主控板”选项卡中选择“Arduino UNO”,在“传感器”选项卡中选择“HUSKYLENS AI摄像头”,在“执行器”选项卡中选择“舵机模块”。如图10、图11、图12、图13所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图2
图10 添加“扩展”

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图4
图11 添加“Arduino Uno”主控板

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图3
图12 添加“HuskyLens AI 摄像头”传感器

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图5
图13 添加“舵机”

       3、添加矩阵键盘传感器。由于矩阵键盘传感器在Mind+默认状态下是没加载的,需要在用户库里自行添加,切换到“用户库”选项卡,在下面的输入框内输入网址:https://gitee.com/hockel/keypad,回车确定,下面就会出现4*4矩阵键盘,点击它就会加载上,最后点击左上角的“返回”,返回到编程主界面。如图14、图15所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图6
图14 添加“矩阵键盘”

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图7
图15 返回到编程主界面

       4、传感器的初始化操作以及变量的定义。

       我们先选中左侧底部的“用户库”,再把有关矩阵键盘初始化的两个积木拖出来,在上面的接线中矩阵键盘是接在2—9接口的,所以根据实际情况修改两个积木中的接口,同样道理,我们选中左侧的传感器,把HuskyLers摄像头的初始化和算法切换积木块拖出来接上,并把算法改为“标签识别”。
       新建一个“输入内容”的字符串类型变量并赋值为空,它是用来存放矩阵键盘输入的内容。再新建3个数字类型变量,变量“角度”用来确定舵机的角度,赋值为120;变量“密码状态”主要用来控制键盘输入程序是否执行,赋值为0表示输入无效;变量“密码”主要用来存放键盘输入结果,用于与预设密码进行比较,这里也先赋值为0。
       选中左侧执行器,把设置舵机角度的积木拖出来接下变量的下面,舵机是接在A0针脚的,所以接口这里改为A0,把变量“角度”放在舵机角度处,上面变量“角度”是120,所以一开始我们让舵机转到120度,处于开锁状态。程序如图16所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图8
图16 初始化程序

       5、选中左侧“函数”,再新建3个处定义函数,分别为密码、锁降、锁升,“密码”函数中主要是放有关密码输入程序的积木,“锁降”函数中主要是放车位锁下降即开锁相关的程序,“锁升”函数中主要是放车位锁上升相关的程序。程序如图17所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图9
图17 新建“密码”、“锁降”、“锁升”函数

       6、车位锁的升降主要是由舵机控制的,当舵机转到30度时,表示上锁,当舵机转到120度时,表示下锁,为了使舵机转动平滑一点,我们可以采取每次转3度,直到转到相应角度。程序如图18所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图10
图18 函数“锁升”、“锁降”程序

       7、有关“密码”函数中的程序及说明如下图19:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图11
图19 “密码”函数程序

       8、在车位中间位置安装了一个红外壁障传感器,我们把它接在A1针脚上,它主要用来检测有没有车,所以在循环执行中先放一个如果否则条件执行积木,如果没有汽车时也就是“数字引脚A1”的值为“假”时,车位锁就会自动上锁。如果有车也就是“数字引脚A1”的值为真时,再读取哈士奇摄像头的数据(摄像头识别汽车上的标签的ID),再运行“密码”函数,接着再判断密码是否为528或者学习过的ID为1或2的标签是否在摄像头拍到的画面中,如有三者条件中只要满足一个就会开锁。
       开锁后再次去判断红外避障模块上有没有汽车,如果有,再次判断,直到汽车开走,再把变量“密码”赋值为0,相当于密码消除,不然不管什么车开来,车锁都会下降。程序如图20所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图25
图20 主程序

       8、完整程序如图21所示:

告别上下车上锁下锁的烦恼——车位智能锁图13
图21 智能车位锁完整程序

结语
       由于HuskyLens AI摄像头没有车牌识别的功能,但它有个标签识别功能,这个作品中是借助标签识别功能来实现的,把标签贴在车牌边。也试过HuskyLens AI摄像头的物体分类,先对车牌不同的角度进行学习,但实际效果不理想。在离线的情况下大家有没有更好的办法呢?






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hnyzcj  版主

发表于 2024-4-15 14:26:04

这锁设计的绝对可以。
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板凳

罗罗罗  初级技师

发表于 2024-4-15 17:21:44

学习了
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地板

gray6666  初级技神

发表于 2024-4-17 09:34:38

虚拟人讲解吗?
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5#

 中级技匠
 楼主|

发表于 2024-4-17 19:08:47


是的,首次尝试
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6#

花生编程  中级技匠

发表于 2024-4-20 21:35:31

厉害厉害!这个设计太棒了!如果能变成现实就更棒了!
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7#

花生编程  中级技匠

发表于 2024-4-20 21:36:47

学习了,感谢分享!!!
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8#

gray6666  初级技神

发表于 2024-4-20 22:06:01

章 发表于 2024-4-17 19:08
是的,首次尝试

求攻略
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9#

kevinzhang19701  高级技匠

发表于 2024-4-24 12:35:51

学习了,实用,这个应该有商业价值。
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