Αισθητήρας απόστασης φωτός πολλαπλών χρήσεων: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να χρησιμοποιήσετε μια εκπληκτική δημιουργία, όπως αυτός ο αισθητήρας απόστασης φωτός! Ο λόγος που αποφάσισα να το δημιουργήσω αυτό ήταν για το Τμήμα Κωδικοποίησης Μετά το Σχολείο με μαθητές της ΣΤ’δημοτικού. Οι μαθητές εργάζονται με τους Sphero Ollies και μαθαίνουν πώς να χρησιμοποιούν την κωδικοποίηση μπλοκ για τον προγραμματισμό Μερικοί μαθητές μαθαίνουν μόνο τα βασικά, αλλά άλλοι είναι πραγματικά προχωρημένοι και προσπαθούν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο να μηδενίσουν ακριβείς κινήσεις και κώδικες. Χρησιμοποιούν μοιρογνωμόνια και μπαστούνια μέτρου/αυλής για να βοηθήσουν στις μετρήσεις μαθημάτων, μονοπατιών και ακόμη και αντικειμένων που προσπαθούν να κωδικοποιήσουν την Ollie τους για να αναδημιουργήσει. Η χρήση αυτού του αισθητήρα απόστασης φωτός θα βοηθούσε με ακριβή κωδικό και θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην παροχή ενός διασκεδαστικού τρόπου για να προσδιορίσετε ποιος εκτελεί μια εργασία σε μια ορισμένη απόσταση που απαιτείται χωρίς τη χρήση χάρακα. Αυτό είναι ένα έργο αρχάριου που συνοδεύεται από οδηγίες βήμα προς βήμα που το καθιστούν εύκολο να πραγματοποιηθεί!

Ο υπερηχητικός αισθητήρας παίρνει την απόσταση ενός αντικειμένου από τον αισθητήρα του στέλνοντας κύματα υπερήχων από τον αισθητήρα που αναπηδούν από το αντικείμενο και επιστρέφουν στον αισθητήρα. Αυτά τα κύματα, με βάση τον χρόνο που χρειάζεται για να ταξιδέψει εκεί και πίσω, εκτός από την ταχύτητα που διανύει, υπολογίζουν την απόσταση. Η απόσταση αναπαρίσταται στο breadboard μέσω του φωτός LED RGB, με τις αποχρώσεις να αντιπροσωπεύουν τις αποστάσεις (σε εκατοστά) ως εξής:

• Κόκκινο: μεγαλύτερο από 125 cm
• Πράσινο: μεγαλύτερο από 100 και μικρότερο ή ίσο με 125 cm
• Μπλε: μεγαλύτερο από 75 και μικρότερο ή ίσο με 100 cm
• Κίτρινο: μεγαλύτερο από 50 και μικρότερο ή ίσο με 75 cm
• Μωβ: μεγαλύτερο από 25 και μικρότερο ή ίσο με 50 cm
• Aqua: μεγαλύτερο από 0 και μικρότερο ή ίσο με 25 cm

*Αυτές οι αποστάσεις μπορούν να τροποποιηθούν σε μικρότερες ή μεγαλύτερες προσαυξήσεις και αποστάσεις ανάλογα με την εργασία που θέλετε να ολοκληρώσετε.

Βήμα 1: Στοιχεία και έναρξη

Θα χρειαστείτε τα ακόλουθα εφόδια για να δημιουργήσετε τον δικό σας αισθητήρα υπερηχητικής απόστασης φωτός πολλαπλών χρήσεων:

• σανίδα ψωμιού
• Arduino
• 9 καλώδια βραχυκυκλωτήρων
• 1 LED RGB
• Αντιστάσεις 3-330 Ohm
• 1 Αισθητήρας υπερήχων απόστασης
• Πηγή ενέργειας- υπολογιστής και προαιρετική πηγή ενέργειας μπαταρίας
• Υποδοχή USB για σύνδεση και εκτέλεση κώδικα από υπολογιστή
• Προαιρετικά: τηλεχειριστήριο αυτοκινήτου για σύνδεση του Arduino όταν τελειώσετε.

Δεν χρειάζονται εργαλεία!

Ξεκινήστε συνδέοντας την τροφοδοσία με τη ράγα τροφοδοσίας από τον πείρο 5V στο Arduino σας και τη ράγα γείωσης στον πείρο GND στο Arduino σας.

Βήμα 2: Σύνδεση του αισθητήρα υπερήχων

Θα συνδέσετε τον υπερηχητικό σας αισθητήρα στη συνέχεια.

1. Συνδέστε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από το GND στον αισθητήρα στη ράγα γείωσης στο breadboard σας
2. Συνδέστε το Echo στο 7 pin του Arduino
3. Συνδέστε το Trig με τον 8 ακροδέκτη στο Arduino
4. Συνδέστε το VCC στη ράγα τροφοδοσίας στη σανίδα ψωμιού σας.

*Σημείωση: αυτό φαίνεται ελαφρώς διαφορετικό από αυτό που έχει οριστεί στο διάγραμμα TinkerCad λόγω του ότι ο αισθητήρας υπερήχων μου είναι διαφορετική μάρκα από αυτήν που εμφανίζεται στο πρόγραμμα. Δείτε τις εικόνες για έναν πιο ακριβή οδηγό ρύθμισης.

Βήμα 3: Σύνδεση του LED RGB

Στη συνέχεια θα συνδέσετε τη λυχνία LED RGB. Θυμηθείτε, το μακρύτερο πόδι είναι το GND- δείτε την εικόνα LED RGB ως οδηγό. Συνδέστε το LED σας χρησιμοποιώντας την εικόνα και τη φωτογραφία TinkerCad παραπάνω.

• redPin: 11
• (-): ράγα GND
• greenPin: 10
• bluePin: 9

Βήμα 4: Ο κώδικας

Στη συνέχεια, θα χρειαστεί να συνδέσετε το Arduino στον υπολογιστή και να κατεβάσετε τον κωδικό για να εκτελέσετε αυτό το πρόγραμμα. Κάντε κλικ εδώ για τον σύνδεσμο προς τον κώδικα. Δοκιμάστε τη δημιουργία σας!

ΧΡΗΣΙΜΕΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΣ:

1. Ρίξτε μια ματιά στα σχόλια του κώδικα που υποδεικνύουν πού μπορείτε να αλλάξετε προσαυξήσεις απόστασης. Επίσης, μπορείτε να επιλέξετε να αλλάξετε τη σειρά με την οποία αλλάζουν τα χρώματα των LED, εάν προτιμάτε.
2. Χρησιμοποιήστε το "Monitor" στο Arduino Editor για να παρακολουθείτε τις πραγματικές αποστάσεις ενώ ο κώδικας εκτελείται στο Arduino σας, αρκεί να είστε συνδεδεμένοι στον υπολογιστή και όχι μόνο μια πηγή μπαταρίας.
3. Συνδέω το τελειωμένο Arduino μου σε ένα τηλεχειριστήριο για να δείξω τις αλλαγές στις αποστάσεις ρευστά. Αυτό δεν είναι μόνιμο και μπορεί να μετακινηθεί ή να αποσπαστεί για να επαναπροσδιοριστεί.

Βήμα 5: Άλλοι σκοποί και πόροι

Ακολουθούν μερικοί άλλοι τρόποι με τους οποίους ο υπερηχητικός αισθητήρας φωτός απόστασης μπορεί να λειτουργήσει για εσάς:

• μέτρηση διδασκαλίας
• εκτίμηση μέτρησης
• παρακολούθηση της απόστασης των μαθητών από το γραφείο ενός δασκάλου (δυσκολεύομαι με τους μαθητές πίσω από το γραφείο μου ή παίρνω πράγματα από το γραφείο μου όταν δεν κάθομαι εκεί …. αυτό θα ήταν υπέροχο και με εγκατεστημένο βομβητή!)
• εύρος εύρους για εξάσκηση στόχου τοξοβολίας
• χώρος στάθμευσης ποδηλάτων στο γκαράζ
• παιχνίδι ζεστού/κρύου

Πόροι:

Συγγραφέας Άγνωστος. (2018). Πώς να Mechatronics. Ανακτήθηκε από:

Ε. Τσεν. (ημερομηνία άγνωστη). Υπερηχητική μονάδα που κυμαίνεται HC - SR04 & RGB LED Emitter. Ανακτήθηκε από την Summerfuel Robotics:

Joel_E_B. (ημερομηνία άγνωστη). Οδηγός πειράματος SparkFun Inventor's Kit - v4.0: Circuit 1D: RGB Night -Light. Ανακτήθηκε από: