TrigonoDuino - Ako merať vzdialenosť bez snímača: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Tento projekt je vyrobený na meranie vzdialenosti bez komerčného senzora. Je to projekt na pochopenie trigonometrických pravidiel s konkrétnym riešením. Mohlo by to byť prispôsobiteľné pre iný trigonometrický výpočet. Cos Sin a ďalší fungujú s Math.h.

Je to prvá verzia prototypu tohto druhu opatrenia s laserovými lúčmi, akékoľvek návrhy alebo tipy sú vítané.

Na meranie vzdialenosti pomocou pravidiel trigonometrie používa matematiku.

Je to práca s dvoma laserovými diódami, servomotorom SG90, jedným potenciometrom 10k a Arduino Uno.

Presnosť je približne +- 2 mm na vzdialenosť <1 meter, vzdialenosť sa zobrazuje v centimetroch. Ak chcete previesť na palec, 1 cm = 0, 393701 palca, musíte rozdeliť na 2, 54. Pri väčšej vzdialenosti môžete stratiť presnosť, pretože malý uhol odsadenia na A (namiesto 90 ° môžete mať 90,05 °).

Vysvetlenie:

Potenciometer posúva laser C na servomotore, čím získava uhol C pre Arduino. Laser Bod dáva pravý uhol. Posuňte bod laseru (C) potenciometrom až na superponovanie dvoch laserových lúčov, čím získate bod B.

Tipy: Upravte laserové lúče pomocou laserovej skrutkovacej šošovky nahor, aby ste získali perfektný laserový bod.

Krok 1: Zoznam súčiastok

Hlavná:

-Dva lasery:

- Arduino Uno:

-Servomotor:

-10k potenciometer:

-Dupont Wire:

Nástroj:

-Spájkovačka:

(Mám túto a je to veľmi dobrá spájkovačka, v práci používam Weller, ale pre seba ju používam)

Voliteľné:

-Rezistory:

Krok 2: Zapojenie elektroniky

Pripojte diódové žiariče, 5 V na červený vodič a GND na modrý vodič.

Pripojte červené servo k 5 V, čierne k GND a oranžové k digitálnemu kolíku Arduino 3.

Pripojte ľavý pin potenciometra k digitálnemu pinu 8, pravý kolík k digitálnemu pinu 9 a stredný kolík k analógovému pinu A0. Ľavý kolík je pre mňa fialový.

Pred zapnutím si pozrite schému. Buďte opatrní pri laserových lúčoch, mohli by vám poškodiť oči. Medzi červený vodič diód a arduino môžete pridať odpory, na modul KY008 sa používa 10k.

Tip: Na prípravu vodičov Dupont pre lasery a potenciometre potrebujete spájkovačku.

Krok 3: 3D tlač platne

Navrhnuté s Autocadom a exportované do formátu STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Zjednodušená verzia pre tlač je pre vás lepšia, na jej opravu použite skrutku so SG90. Stred serva musí byť vpravo, podpora vyzerá ako obrázky.

Dôležité:

Pred vložením druhého kusa do servomotora nastavte servo na stupeň (0). Umiestnite ukazovatele lasera do rovnobežnej polohy so zapnutým servom (0), val nahraďte 0: monServomoteur.write (0);.

Zatiaľ neprilepujte, počkajte na koniec ďalšieho kroku.

Krok 4: Kód Arduino

Môžete nájsť kód na jeho použitie.

Stiahnite a nainštalujte Arduino IDE:

Je potrebné pridať do projektu knižnicu Math.h.

Trojuholník je v rohu A obdĺžnik, AC poznáme ako 14 cm a servomotor udáva uhol C, taktiež vypočítame uhol B na meranie vzdialenosti AB pomocou Tan (B), B je križovatka medzi 2 laserovými bodmi. Celkový uhol na trojuholníku je rovný 180 °, s uhlom 90 ° na A.

Meranie vzdialenosti začína v blízkosti lasera v rohu.

Ak nemáte obrazovku OLED, použite TrigonoDuinoSerial.ino. Na použitie bez počítača som použil obrazovku SSD1306 Oled.

Poznámka: Môžete zmeniť 4064 do 1028, to závisí od dosky Arduino. Pre mňa analógový pin Wavgat R3 vrátil hodnotu medzi 0 a 4064, ale pre niektoré iné je to 0 a 1028.

Upraviť: funkcia mapy nie je vhodná na presnosť, režim výpočtu bol v novej verzii kódu zmenený tak, aby používal dvojitý namiesto dlhého typu premennej. „For“Loop bola zvýšená kvôli lepšie stabilnej hodnote servomotora.

Pri montáži laserov na ich miesto sa nastaví servo. Napíšte 0 a prilepte upínacie puzdro lasera do stredu serva. Lasery musia byť súbežné. Nastavte laserové lúče na rovnakú výšku a ukazovatele musia byť v rovnakej vzdialenosti ako samotné lasery.

Krok 5: Testovacie opatrenie

Teraz pokračujte k meraciemu testu. V prípade potreby upravte dĺžku striedavého prúdu na stred a stred lasera.

Pomaly otáčajte potenciometrom malým krokom. Laserové zaostrovanie (otáčaním laseru so skrutkovou hlavou) môžete nastaviť tak, aby presne ukazovalo na veľkú vzdialenosť.

S touto jednotkou by ste mohli zmerať niekoľko metrov, ale presnosť bude menej presná. Merania pod 1 meter sú naozaj dobré.

Vpred:

Môžete napríklad dať druhé servo pod prvý laser na meranie, ale potrebuje to ďalší výpočet. Mohla by to byť skvelá vec pre trigonometriu mladého študenta, pretože poskytla skutočnú aplikáciu matematiky.

Môžete dať lepší servomotor a pridať niekoľko potenciometrov na zvýšenie presnosti (napríklad 1 potenciometer na 15 °) a rozsah vzdialenosti.

Mohlo by dôjsť k bočnému posunu serva pre rýchlu zmenu dĺžky striedavého prúdu.