Αισθητήρας απόστασης (για λευκό μπαστούνι): 3 βήματα

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

Ένας τυπικός αισθητήρας απόστασης έχει ήδη καλυφθεί ευρέως από το Instructables. Ως εκ τούτου, ήθελα να δοκιμάσω μια προσαρμογή αυτής της γνωστής ιδέας, ως εφαρμογή για ένα λευκό μπαστούνι.

Τα λευκά μπαστούνια είναι τα καλάμια που χρησιμοποιούν οι τυφλοί για να τους πουν πού είναι το μονοπάτι. Το κύκλωμα και ο κώδικας που ανέπτυξα με τον αισθητήρα HC-SR04 ακούγεται ένα μπιπ με μεγαλύτερη συχνότητα καθώς ο αισθητήρας πλησιάζει σε ένα αντικείμενο. Επομένως, εάν το κύκλωμα ήταν προσαρτημένο στο άκρο του λευκού μπαστούνι, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε άγνωστα εδάφη ή σε μέρη χωρίς ξεχωριστή διαδρομή για τυφλούς. Αυτό θα μπορούσε να τους βοηθήσει να αποφύγουν μεγάλα αντικείμενα σε περιοχές που δεν είναι πολύ άνετα.

Επιπλέον, το κύκλωμα μπορεί επίσης να δηλώσει την απόσταση μεταξύ του αισθητήρα και του αντικειμένου που τον βλέπει, χρησιμοποιώντας μια οθόνη LCD. Αυτό μπορεί να αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμο σε άλλα σενάρια, όπως η μέτρηση του μεγέθους ενός δωματίου όταν δεν έχετε μια ταινία μέτρησης στο χέρι.

Εδώ είναι ένα Instructables που πιστεύω ότι κάνει την πτυχή του αισθητήρα απόστασης αυτού του έργου αρκετά καλά, καθώς δεν θα μπω σε πολλές λεπτομέρειες με το κύκλωμα

Προμήθειες

1) 1 x 3V piezo buzzer (σύνδεσμος)

2) 1 x οθόνη LCD (σύνδεσμος)

3) 40 x αρσενικό σε αρσενικό και αρσενικό σε θηλυκό καλώδιο άλτης (σύνδεσμος). Χρειάζεστε μια συλλογή από αρσενικό σε αρσενικό και αρσενικό σε θηλυκό σύρμα OR αν σας βολεύει η συγκόλληση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε τύπο σύρματος θέλετε.

4) 1 x αισθητήρας υπερήχων HC-SR04 (σύνδεσμος)

6) 1 x Arduino Uno ή Arduino Nano με το καλώδιο σύνδεσης (σύνδεσμος)

7) 1 x Breadboard (σύνδεσμος)

8) 1 x Ποτενσιόμετρο ή κατσαρόλα για τον έλεγχο της αντίθεσης της οθόνης LCD (σύνδεσμος)

Βήμα 1: Καλωδίωση της οθόνης LCD

Οι ακίδες 2, 3, 4, 5, 11 και 12 του Arduino συνδέονται με τις ακίδες 14, 13, 12, 11, 6 και 4 της οθόνης LCD, αντίστοιχα.

Οι ακίδες 1, 5 και 16 της οθόνης LCD είναι συνδεδεμένες στη γείωση.

Οι ακίδες 2 και 15 της οθόνης LCD συνδέονται σε +5V.

Ο ακροδέκτης 3 της οθόνης LCD συνδέεται με τον μεσαίο ακροδέκτη του Ποτενσιόμετρου ή του δοχείου επένδυσης. Οι άλλοι δύο ακροδέκτες του Ποτενσιόμετρου ή του δοχείου είναι συνδεδεμένοι σε γείωση και +5V.

Οι ακίδες 7, 8, 9 και 10 της οθόνης LCD δεν συνδέονται με τίποτα.

Βήμα 2: Σύνδεση του βομβητή και του αισθητήρα υπερήχων

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα:

Ο αισθητήρας υπερήχων HC-SR04 λειτουργεί με την αρχή της αντανάκλασης των ηχητικών κυμάτων. Η μία πλευρά του αισθητήρα στέλνει ένα υπερηχητικό κύμα και η άλλη πλευρά του αισθητήρα το ανιχνεύει. Αυτές οι δύο πλευρές χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό, ενεργοποιείται η πινέζα του HC-SR04, η οποία προκαλεί στον αισθητήρα να τραβήξει ένα υπερηχητικό ηχητικό κύμα. Στη συνέχεια, το Arduino μετρά τον χρόνο που απαιτείται για να αντανακλά το ηχητικό κύμα από το αντικείμενο και να ανιχνευθεί από τον αισθητήρα υπερήχων. Η γνώση αυτής της διαφοράς ώρας και της ταχύτητας του ήχου μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της απόστασης μεταξύ του αισθητήρα και του αντικειμένου. Εδώ είναι ένας σύνδεσμος που εξηγεί το κύκλωμα με περισσότερες λεπτομέρειες.

Μόλις γνωρίζετε την απόσταση, είναι πολύ εύκολο να ορίσετε τη συχνότητα των ηχητικών σημάτων. Η συχνότητα είναι αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση, οπότε ήταν η εξίσωση εκεί. Έπαιξα λίγο με το σταθερό για να βεβαιωθώ ότι το μπιπ δεν ήταν πολύ ενοχλητικά συχνό ή πολύ αραιά τοποθετημένο. Οι αισθητήρες υπερήχων δεν είναι οι πιο αξιόπιστοι καθώς δίνουν μια ακατάλληλη τιμή εάν η επιφάνεια στην οποία είναι στραμμένη είναι κεκλιμένη, ή πολύ μακριά, ή πολύ κοντά. Επομένως, εφάρμοσα επίσης έναν μη ασφαλή μηχανισμό ο οποίος έδωσε ένα μπιπ για να ενημερώσει τον χρήστη ότι ο αισθητήρας υπερήχων έχει εσφαλμένο προσανατολισμό.

Οι συνδέσεις:

Ο θετικός ακροδέκτης του βομβητή συνδέεται με τον πείρο 6. Αυτή η σύνδεση εμφανίζεται ως ροζ σύρμα. Ο αρνητικός ακροδέκτης του βομβητή συνδέεται με τη γείωση.

Ο αισθητήρας υπερήχων έχει 4 ακίδες. Οι εξόχως ακίδες, που ονομάζονται Vcc και GND, συνδέονται με τη ράγα +5V και τη σιδηροτροχιά, αντίστοιχα. Ο πείρος με την ετικέτα trig συνδέεται με τον pin 9 του Arduino. Αυτή η σύνδεση εμφανίζεται ως το πράσινο καλώδιο. Ο πείρος με την ένδειξη echo στον αισθητήρα υπερήχων συνδέεται με τον πείρο 10 του Arduino. Αυτή η σύνδεση εμφανίζεται ως πορτοκαλί σύρμα.

Βήμα 3: Ο κώδικας

Ο κωδικός έχει επισημανθεί για την αναφορά σας

Μπορείτε να βρείτε τον σύνδεσμο προς τον κώδικα σε αυτήν τη μονάδα google.