Meradlo vzdialenosti 1,50 m od sociálnej vzdialenosti: 3 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

V tejto zostave prispôsobujem pravidelnú meraciu pásku na meranie vzdialenosti 1,5 m. Potom poviem „jeden a pol metra“. Zeleným alebo červeným svetlom bude tiež indikovať, či ste nad alebo pod touto vzdialenosťou.

Tento projekt bol vykonaný kvôli výzve, ktorú začal Henk Rijckaert vo svojom youtube seriáli De Koterij a ja som ho chcel prepojiť so súčasnými problémami COVID19 a sociálneho dištancovania. Holandsky hovorený youtube film o tejto stavbe nájdete na Youtube Weyn. Tech (Pridávajú sa anglické titulky).

Použité materiály:

1. Zvinovací meter
2. Optický kodér: e4p-100-079
3. Zvuk: karta SD DFPlayer Mini +
4. Výkon: PowerBoost 1000C
5. MCU: Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather (je možné použiť aj akékoľvek iné arduino, pretože v tejto zostave nepoužívam funkcie BLE ani Wi -Fi)
6. Neopixel
7. Rečník
8. Batéria
9. Prepínač zapnutia/vypnutia

Krok 1: Schéma

Pripojte komponenty podľa schémy. Krabica bola znovu použitá a upravená z inej zostavy, ale môžete použiť akúkoľvek obdĺžnikovú škatuľu, ktorá je dostatočne veľká na to, aby sa do nej zmestili súčiastky. Potrebujete celok pre reproduktor, zvinovací meter a tlačidlo zapnutia/vypnutia (a ideálne pre USB min. Na nabitie batérie).

Pripojte kovovú platňu s indikátormi k otáčajúcej sa časti meracieho pásika, uistite sa, že ju vycentrujete čo najlepšie.

Na kartu SD pre prehrávač DFPlayer musíte skopírovať mp3, ktoré chcete prehrať, keď prejde vami nastavenú vzdialenosť.

Krok 2: Kód

Všetok kód nájdete na github.

ESP32 (je možné použiť aj akékoľvek iné arduino) bude nepretržite zisťovať výstup kodéra A en B a zvýši alebo zníži počítadlo. Keď prekročí -2150, viem, že pre môj zvinovací meter presiahol 1,5 metra. Budete to musieť kalibrovať pre svoj merač. V závislosti od hodnoty sa zmení farba LED diódy a prehrávač DFPlayer je objednaný na prehrávanie mp3, ktoré je na SD karte.

Krok 3: Vysvetlenie kodéra

Ako môžeme zmerať, ako ďaleko sme elektromer rozvinuli?

Toto vysvetlenie je prepis videa:

Na to používam optický snímač, a to inkrementálny rotačný snímač. Máte aj ďalšie, napríklad absolútne kodéry. Sú veľmi vhodné na poznanie presnej polohy do 1 otáčky. Ale prírastkové, na druhej strane, dáva počas posuvu fixné impulzy, takže rotáciu môžete zmerať sami, tiež v rozsahu rôznych otáčok. Takto môžete zmerať samotné otáčanie, dokonca aj cez rôzne otáčky. Používam kvadratúrny kodér, ktorý dáva dva signály, aby sa dal určiť aj smer.

Ako to presne funguje?

Na okrúhlom disku sú čierne znaky. Tento disk je pripevnený k zvinutému meter, a preto sa bude otáčať spolu s ním. Samotný senzor sa skladá z LED diódy a dvoch foto detektorov, ktoré merajú, či sa svetlo odráža. Ak LED dióda svieti na čiernu čiaru, bude sa odrážať menej alebo žiadne svetlo, ako keď svieti na kov medzi čiernou značkou. Tento signál bude potom na výstupe prevedený na štvorcovú vlnu. Výstupy A a B sú umiestnené tak, aby ste videli, z ktorej kombinácie 2 sa smer otáča.

Pozrime sa na to podrobne

Pri každej zmene okraja A môžete zmeniť hodnotu B, v ktorom smere sa otáčame. V kodéri, ktorý používam, sa impulz A začne pred impulzom B, ak sa otočíme v smere hodinových ručičiek. A naopak, ak sa otáčame proti smeru hodinových ručičiek. Môžeme teda rozpoznať 3 impulzy, ktoré nám hovoria niečo o tom, koľko sa toho obrátilo. Môj kodér má 100 cyklov na otáčku (CPR). v tomto prípade sa otočil takmer o 10,8 stupňa. Ak sa pozriete na listy s technickými údajmi, dávajte pozor na to, čo sa rozumie pod pojmom KPR, niekedy ide o počet cyklov na otáčky, niekedy o počet impulzov na otáčku (alebo jednotlivo rôzne stavy na otáčku). Každý impulz obsahuje 4 rôzne stavy. Vysoká alebo nízka pri A a B. Čo je 4 -krát viac ako pri cykloch na revolúciu. PPR alebo impulzy na otáčku sa zvyčajne používajú na meranie počtu impulzov na celú otáčku. Niektoré dátové listy tu však znamenajú počet rôznych stavov impulzu na otáčku. Preto si aj tu v technickom liste pozorne prečítajte, čo to znamená. Tu vidíme, že impulz A prichádza pred impulzom B.

Jednoduchý spôsob, ako to spracovať v kóde, je, keď sa signál A zmení, aby zistil, akú hodnotu má signál B. Ak signál B nemá hodnotu signálu A, otočíme v smere hodinových ručičiek a zakaždým môžeme zvýšiť alebo zvýšiť počítadlo.

Teraz dostaneme 200 zmien hrany za celé otočenie, pretože máme 2 za impulz. Ak je teda počítadlo na 200, otočili sme o celú otáčku. Alebo otočené o 360 stupňov Opačne, ak sa obrátime v opačnom smere, potom môžete vidieť, že signál A bude generovať rovnaké 3 impulzy.

Tiež tu máme, že sa otočilo o 10,8 stupňa. Ale tentokrát má signál B rovnakú hodnotu ako signál A, takže vieme, že signál B je už pred signálom A. A preto sa otáčame proti smeru hodinových ručičiek. V tomto prípade preto môžeme počítadlo zmenšiť. Teraz vieme, koľkokrát bol meter zrezaný. Ak chceme poznať pevnú vzdialenosť, je to celkom jednoduché.

Napríklad tu, na jeden a pol metra, by mal byť počítadlo -2150. Inými slovami, 3870 stupňov proti smeru hodinových ručičiek.

Ak chcete vždy vedieť, koľko sa rozvinulo, musíte vziať do úvahy, že priemer je inými slovami menší, na jedno otáčanie bude na páskovom meradle stále menšia vzdialenosť.