1 
Final Project: Light­Controlled Vehicle 
 
 
 
 
 
 
 
 
ECE 110 ­ Lab 
Anshil Bhansali ­ abhansa2 
Jason Kao ­ jkao6 
Vijay Radhakrishnan­ vradha2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12/3/14 
2 
Table of Contents: 
 
I. Introduction 
A.Problem Description……………………….………3 
B.Design Concept…………………………………….3 
II. Analysis of Components 
A.Characterization of each sensor..........................6 
B.Design Considerations…………………………….7 
III. Design Description 
A.Block Diagram……………………………………...8 
B.Circuit Schematic…………………………………..9 
C.Descriptions…………………………………….…10 
D.Physical Mechanical 
Construction………………………….…………...11 
IV. Conclusion 
A.Lessons Learned……...………………………….12 
B.Self­Assessment………………………………….12 
C.Future Work……………………………………….12 
V. Appendix   
3 
I. Introduction 
 
● Problem Description 
Our team has worked on a design that allows us to control a 
forward­moving vehicle using a flashlight. For practical purposes the 
flashlight will be an application from a smartphone. In addition, we have 
added basic object detection to the vehicle, allowing it to stop in the face 
of danger. In essence, our vehicle has the ability to turn based on amount 
of light shone on the sensors mounted on the vehicle, as well as stop in 
the event of imminent collision. 
 
● Design Concept 
In the design, two photoresistors stick out from the sides of the car, 
having variable resistance in relation to the amount of light shone on 
them. The more light shone on them changes the resistance, which is 
read by the Arduino, which controls the current that feeds into the base of 
the BJT located in the motor circuit. This causes a change in motor 
speed, allowing us to control the turning of the vehicle with 2 control and 
motor circuits. The Arduino is used to create a pulse width modulated 
(PWM) signal that feeds through the control circuit. On one of the control 
circuits, there is another subcircuit, the infrared sensor circuit, that acts as 
a power switch. If an object is sufficiently close to the infrared sensors, the 
Arduino directs one of the motor circuits to shut off, either stopping the 
vehicle due to friction, or turning the vehicle away from the hazard. 
 
 
 
4 
The following is a truth table about the behavior of the car: 
State  Action 
If no object in front:   
Neutral  Car moves forward 
Shine light on right sensor  Car turns right 
Shine light on left sensor  Car turns left 
Cover both sensors with hands  Car stops 
If object in front:   
Any  Car stops 
Table 1: Truth table for vehicle behavior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
The following is a table of items needed to construct our vehicle: 
 
Item  Value  Quantity 
Resistors  330 Ω  5 
Resistors  10 kΩ  3 
Resistors  10 Ω  4 
BJT Transistors N5192    2 
DC Motors DG01D    2 
Diodes 1N914  1 V  2 
Yellow LEDs  2.2 V  2 
Photoresistors GL5528    2 
Rechargable NiMh Battery 
Pack 
7.2 V  1 
Infrared Emitter and 
Detector Set 
  1 
Table 2: Materials Needed For Light­Sensing Autonomous Vehicle 
   
6 
II. Analysis of Components 
● Characterization of each sensor 
1) Photoresistor : This sensor changes its resistance depending on how 
much light it is exposed to.  
No light : 11.2 kohms 
Room light : 1.35 kohms 
Max light : 0.175 kohms 
In the circuit schematics, you can look at the circuit set up using the 
photoresistor and the Arduino. The output voltage from the arduino 
depends on the light the sensor is exposed to.  
No light : 0V 
Room light : 2V 
Max Light : 4V 
This output voltage is given to the base of the transistor, and is used to 
make the motor spin.  
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
● Design Considerations 
The main idea behind the 2 photoresistors was how much light it is 
exposed to. Hence, we had to ensure 2 things; they both are placed in a 
position where they can receive maximum light, and that if we shine light 
on one of them, that light does not reach the other one. Therefore, we 
decided to use velcro tape to stick each sensor on the front sides of the 
car, pointing away from the car (at a 45 degree angle with the horizontal), 
ensuring that if we shine light on one of them, it does not affect the other.  
We also included LEDs in the sensor sub circuits. The brightness of the 
LED represent the output voltage, which corresponds to the motor speed. 
If the motor is not spinning, the LED will be off, if it is spinning at normal 
speed it will be on, and if it is spinning faster, the LED will shine brighter.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
 
 
 
 
 
 
III. Design Description 
● Block Diagram 
Figure 1: Block Diagram of Design 
 
9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
● Circuit Schematic 
 
Figure 2: Circuit Diagram of Design 
10 
 
● Photoresistor Motor Control Sub­Circuit 
 
The two photoresistors change in resistance depending on how much 
light is shone on them. This affects the duty cycle of the virtual Pulse 
Width Modulation (PWM) signal generated by the Arduino with proper 
mapping from (700, 1023) to (0, 255). The analog Arduino values used 
range from 0 to 255, from stationary to full power. This is because there 
does not need to be any constraints to the maximum speed, as we only 
need a noticeable difference between room light, flashlight, and darkness. 
We use an LED to check for a change in current to the base of the BJT. 
 
● Motor Drive Sub­Circuit 
 
The PWM signal feeds into the BJT, which, depending on the duty cycle, 
dictates how much current goes through the motor circuit. This changes 
the speed of the motor. By duplicating the photoresistor motor control 
sub­circuit and the motor drive sub­circuit, we can effectively create a 
turning effect by slowing down or speeding up one motor. 
 
● Infrared Sensor Sub­Circuit 
 
The infrared emitter and detector LEDs are connected to the Arduino. 
They produce a signal by sending and detecting a signal that comes from 
the emitter. When the signal is detected, the result is sent to the Arduino 
for processing. If the analog value is above a certain threshold (something 
is too close), then the Arduino stops sending a PWM, stopping the 
motors. 
   
11 
● Physical/Mechanical Construction: 
 
Figure 3: Light­Controlled Vehicle Physical Appearance 
 
The photoresistors are mounted on the top sides of the vehicle with velcro 
tape, allowing easy access to shine a light on them. We used jumper 
cables and alligator clips to assist in the positioning. The infrared circuit is 
located at the front, attached with liberal amounts of tape and held by a 
slimmed down breadboard. We believe that the sensor only needs to be 
in the front, as the vehicle does not have to do any complex movement 
with the infrared sensor, only stop. 
   
12 
IV. Conclusion 
 
● Lessons Learned 
 
When we were trying to map the parameters for the photoresistors into a 
range that the Arduino could read, we had to fiddle around with the 
numbers, effectively making our method trial and error. The infrared 
sensor was a pain to set up, and still doesn’t work perfectly. This is 
probably due to the fact that there are too many diodes, which take up too 
much voltage. The integration of the infrared sensor was a huge hurdle 
also, as we have never worked with a like sensor in ECE 110 lab. 
Eventually, it worked out, but it took twice as long as the photoresistor 
integration. 
 
● Self­Assessment 
 
The light­directed vehicle works as intended. When shining a flashlight at 
the photoresistors, the vehicle turns in the direction of the light being 
shined. Likewise, when a photoresistor is covered by a hand, the vehicle 
turns away from the hand. The added resistors in the motor circuit work 
well to slow the vehicle to a reasonable pace. The Infrared circuit is a bit 
spotty, but stops the vehicle when a reflective surface, like a phone 
screen, is placed in front of it. 
 
● Future Work 
 
We may end up improving the reliability of the infrared sensor, as well as 
fiddling with the speed a little more, as the vehicle requires a little push to 
keep going due to static friction. Because the infrared sensor didn’t work 
so well, we may try using ultrasound in the future for increased reliability 
of object detection. 
 
 
13 
 
 
V. Appendix 
 
Code: https://www.mediafire.com/?q5p09oh438s3y33 

More Related Content

PDF
Temp Monitoring
PDF
Electrical And Electronic Principles And Technology_J. Bird
PDF
Innovationsdag
PDF
WLA Fall Newletter
PDF
Pattern Discovery - part I
PDF
Twitterlinkedinunipadua
DOCX
RAVI PEO RESUME OCT 2016
Temp Monitoring
Electrical And Electronic Principles And Technology_J. Bird
Innovationsdag
WLA Fall Newletter
Pattern Discovery - part I
Twitterlinkedinunipadua
RAVI PEO RESUME OCT 2016

Viewers also liked (12)

PPT
Debra Purcell-Regis Youth Athletics
PDF
GurminderBharani
PDF
PyConCZ'16 - DoS youtself a.k.a. Load Testing
PPT
Mvo mkb loket
PPTX
Presentation1
PDF
ocenka-juridicheskih-lic
PDF
Local SEO- Why & How we do it? A brief by EZ Rankings | Local SEO
PPTX
2014 05 projecte mail art italy
PDF
Gop e orcamento cmc 2017
DOCX
4.giác so do.chuyen cỡ
PPTX
Employee Retention - How having a mentoring program can assist
PDF
Mentoring for Financial Professionals
Debra Purcell-Regis Youth Athletics
GurminderBharani
PyConCZ'16 - DoS youtself a.k.a. Load Testing
Mvo mkb loket
Presentation1
ocenka-juridicheskih-lic
Local SEO- Why & How we do it? A brief by EZ Rankings | Local SEO
2014 05 projecte mail art italy
Gop e orcamento cmc 2017
4.giác so do.chuyen cỡ
Employee Retention - How having a mentoring program can assist
Mentoring for Financial Professionals
Ad

Similar to Light Controlled Vehicle (20)

PDF
MidtermReport
PDF
Meen 442 Journal Final Pdf V2
DOCX
PDF
Engineering drawing for beginners
PDF
EngineFinalReport
PDF
Chassis
PDF
Thesis Final (3 files merged)
PDF
Uhm cee-03-03
PDF
Martin_Ness_Bachelor_Thesis
PDF
K Project final report
DOC
Development of controller for electric racing motorcycle
PDF
Cranfield mixte hybrid
PDF
Solar Energy Equipment: Design of a solar plant for a building
PDF
Muireann spain finalreport
PDF
Nonlinear Simulation of Rotor-Bearing System Dynamics
PDF
Bast digital Marketing angency in shivagghan soraon prayagraj 212502
PDF
ZiemkeDesignPortfolio
PDF
Alinia_MSc_S2016
PDF
Capstone Final Report
DOCX
Front pages of report nbc jaipur bearing
MidtermReport
Meen 442 Journal Final Pdf V2
Engineering drawing for beginners
EngineFinalReport
Chassis
Thesis Final (3 files merged)
Uhm cee-03-03
Martin_Ness_Bachelor_Thesis
K Project final report
Development of controller for electric racing motorcycle
Cranfield mixte hybrid
Solar Energy Equipment: Design of a solar plant for a building
Muireann spain finalreport
Nonlinear Simulation of Rotor-Bearing System Dynamics
Bast digital Marketing angency in shivagghan soraon prayagraj 212502
ZiemkeDesignPortfolio
Alinia_MSc_S2016
Capstone Final Report
Front pages of report nbc jaipur bearing
Ad

Light Controlled Vehicle