TrigonoDuino - Πώς να μετρήσετε την απόσταση χωρίς αισθητήρα: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτό το έργο έχει σχεδιαστεί για μέτρηση απόστασης χωρίς εμπορικό αισθητήρα. Είναι ένα έργο για την κατανόηση τριγωνομετρικών κανόνων με συγκεκριμένη λύση. Θα μπορούσε να προσαρμοστεί για άλλους τριγωνομετρικούς υπολογισμούς. Ο Cos Sin και άλλοι λειτουργούν με το Math.h.

Είναι ένα πρωτότυπο πρώτης έκδοσης αυτού του είδους μέτρησης με δέσμες λέιζερ, κάθε πρόταση ή συμβουλή είναι ευπρόσδεκτη.

Χρησιμοποιεί μαθηματικό για τη μέτρηση της απόστασης με κανόνες τριγωνομετρίας.

Λειτουργεί με δύο διόδους λέιζερ, έναν σερβοκινητήρα SG90, ένα ποτενσιόμετρο 10k και ένα Arduino Uno.

Η ακρίβεια είναι περίπου +- 2 mm για απόσταση <1 μέτρου, η απόσταση εμφανίζεται σε εκατοστόμετρο. Εάν θέλετε να μετατρέψετε σε ίντσα, 1cm = 0, 393701 ίντσα, πρέπει να διαιρέσετε με 2, 54. Μπορεί να χάσετε ακριβή ακρίβεια με μεγαλύτερη απόσταση, λόγω μικρής γωνίας μετατόπισης στο Α (αντί για 90 ° μπορεί να έχετε 90,05 °).

Εξήγηση:

Το ποτενσιόμετρο μετακινεί το λέιζερ C στον σερβοκινητήρα, αυτό δίνει τη γωνία C στο Arduino. Laser A point δίνει ορθή γωνία. Μετακινήστε το σημείο λέιζερ (C) με ποτενσιόμετρο μέχρι να τοποθετήσετε τις δύο δέσμες λέιζερ, αυτό δίνει το σημείο Β.

Συμβουλές: Ρυθμίστε τις δέσμες λέιζερ με βιδωτό φακό λέιζερ προς τα πάνω για να αποκτήσετε το τέλειο σημείο λέιζερ.

Βήμα 1: Λίστα μερών

Κύριος:

-Δύο λέιζερ:

- Arduino Uno:

Servo μοτέρ:

-Δυνατόμετρο 10k:

-Dupont Wire:

Εργαλείο:

-Συγκολλητικό σίδερο:

(Έχω αυτό και είναι πολύ καλό κολλητήρι, στη δουλειά χρησιμοποιώ Weller αλλά για τον εαυτό μου το χρησιμοποιώ)

Προαιρετικό:

-Αντιστάσεις:

Βήμα 2: Ηλεκτρονικά καλωδίωσης

Συνδέστε εκπομπές διόδου, 5V σε κόκκινο σύρμα και GND σε μπλε σύρμα.

Συνδέστε το Servo Red σε 5V, το Μαύρο στο GND και το Orange στο Arduino Digital Pin 3.

Συνδέστε το ποτενσιόμετρο αριστερή καρφίτσα στην ψηφιακή καρφίτσα 8, τη δεξιά καρφίτσα στην ψηφιακή ακίδα 9 και τη μεσαία καρφίτσα στην αναλογική καρφίτσα A0. Η αριστερή καρφίτσα είναι βιολετί για μένα.

Κοιτάξτε το σχηματικό πριν την ενεργοποίηση. Να είστε προσεκτικοί με τις ακτίνες λέιζερ, μπορεί να βλάψουν τα μάτια σας. Μπορείτε να προσθέσετε αντιστάσεις μεταξύ κόκκινου καλωδίου διόδων και arduino, 10k χρησιμοποιείται στη μονάδα KY008.

Συμβουλή: Χρειάζεστε συγκολλητικό σίδερο για την προετοιμασία καλωδίων Dupont για λέιζερ και ποτενσιόμετρο.

Βήμα 3: Τρισδιάστατη εκτύπωση της πλάκας

Σχεδιασμένο με Autocad και εξάγεται σε μορφή STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Η εκτυπωμένη απλοποιημένη έκδοση είναι καλύτερη για εσάς, χρησιμοποιήστε τη βίδα που υπάρχει με το SG90 για να την διορθώσετε. Το κέντρο του σερβο πρέπει να βρίσκεται στα δεξιά της υποστήριξης μοιάζει με εικόνες.

Σπουδαίος:

Ρυθμίστε το σερβο σε (0) βαθμό πριν κολλήσετε το δεύτερο κομμάτι στον σερβοκινητήρα. Τοποθετήστε τους δείκτες λέιζερ σε παράλληλη θέση με το Servo στο (0), αντικαταστήστε το val με 0: monServomoteur.write (0); Το

Μην επικολλήσετε ακόμα, περιμένετε το τέλος του επόμενου βήματος.

Βήμα 4: Ο κώδικας Arduino

Θα μπορούσατε να βρείτε τον κωδικό για τη χρήση του.

Λήψη και εγκατάσταση του Arduino IDE:

Απαιτείται η προσθήκη της βιβλιοθήκης Math.h στο έργο.

Το τρίγωνο είναι ορθογώνιο στη γωνία Α, γνωρίζουμε το AC ως 14cm και ο σερβοκινητήρας δίνει τη γωνία C, επίσης υπολογίζουμε τη γωνία B για τη μέτρηση της απόστασης AB με Tan (B), το B είναι η σύνδεση μεταξύ 2 σημείων λέιζερ. Η συνολική γωνία στο τρίγωνο είναι ίση με 180 °, με γωνία 90 ° στο Α.

Η μέτρηση της απόστασης ξεκινά κοντά στο λέιζερ σε μια γωνία.

Εάν δεν έχετε οθόνη OLED, χρησιμοποιήστε το TrigonoDuinoSerial.ino. Χρησιμοποίησα μια οθόνη OSD SSD1306 για χρήση χωρίς υπολογιστή.

Σημείωση: Μπορείτε να αλλάξετε 4064 έως 1028 εξαρτάται από τον πίνακα Arduino. Για μένα ο αναλογικός πείρος Wavgat R3 επέστρεψε τιμή μεταξύ 0 και 4064, αλλά για κάποιους άλλους είναι 0 και 1028.

Επεξεργασία: η λειτουργία χάρτη δεν είναι κατάλληλη για ακρίβεια, ο τρόπος υπολογισμού άλλαξε στη νέα έκδοση κώδικα για χρήση διπλή αντί για μεγάλο τύπο μεταβλητής. Το "For" Loop ήταν αύξηση για μια καλύτερη σταθερή τιμή σερβοκινητήρα.

Η τοποθέτηση λέιζερ στις θέσεις τους ορίζει το servo.write σε 0 και επικολλήστε τη θήκη λέιζερ συγκράτησης στο κέντρο του σερβο. Τα λέιζερ πρέπει να είναι παράλληλα. Ρυθμίστε τις δέσμες λέιζερ στο ίδιο ύψος και οι δείκτες πρέπει να βρίσκονται στην ίδια απόσταση με τα ίδια τα λέιζερ.

Βήμα 5: Μέτρο δοκιμής

Τώρα προχωρήστε στη δοκιμή μέτρησης. Ρυθμίστε το μήκος εναλλασσόμενου ρεύματος στο κέντρο προς το κέντρο των περιβλήματος λέιζερ, εάν χρειάζεται.

Γυρίστε αργά το ποτενσιόμετρο με μικρό βήμα. Μπορείτε να ρυθμίσετε την εστίαση λέιζερ (γυρίστε το λέιζερ της βιδωτής κεφαλής) για να δείξετε μεγάλη απόσταση με ακρίβεια.

Μπορείτε να μετρήσετε μερικά μέτρα με αυτήν τη μονάδα, αλλά η ακρίβεια θα είναι λιγότερο ακριβής. Οι μετρήσεις κάτω του 1 μέτρου είναι πολύ καλές.

Προς τα εμπρός:

Για παράδειγμα, μπορείτε να βάλετε ένα δεύτερο σερβο κάτω από το πρώτο λέιζερ για μέτρηση, αλλά χρειάζεται περισσότερος υπολογισμός. Θα μπορούσε να είναι σπουδαίο πράγμα για νέους μαθητές που μαθαίνουν τριγωνομετρία, δεδομένης μιας πραγματικής εφαρμογής των μαθηματικών.

Θα μπορούσατε να βάλετε έναν καλύτερο σερβοκινητήρα και να προσθέσετε μερικά ποτενσιόμετρα για μεγαλύτερη ακρίβεια (1 ποτενσιόμετρο για 15 ° για παράδειγμα) και εύρος απόστασης μέτρησης.

Θα μπορούσε να προσθέσει πλευρική μετατόπιση του σερβο για γρήγορη αλλαγή του μήκους εναλλασσόμενου ρεύματος.