Εξομοιωτής ποντικιού PC χρησιμοποιώντας Arduino Uno και αισθητήρες .: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Σε αυτό το Instructable, πρόκειται να δημιουργήσουμε ένα πρωτότυπο εξομοιωτή ποντικιού. Ο εξομοιωτής ποντικιού είναι μια συσκευή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν το ποντίκι σας δεν λειτουργεί σωστά.

Οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των κινήσεων του ποντικιού. Το έργο αποτελείται από έναν αισθητήρα υπερήχων, τρεις αισθητήρες υπέρυθρων ακτίνων και παράθυρο γλώσσας επεξεργασίας για τον έλεγχο των κινήσεων. Το λογισμικό αναπαράγει τις βασικές κινήσεις του ποντικιού όπως κλικ, αριστερά, δεξιά κινήσεις.

Ο πίνακας Arduino Leonardo αποτελείται από τσιπ επεξεργασίας, οπότε δεν απαιτούμε λογισμικό και κώδικα επεξεργασίας για τον έλεγχο των κινήσεων του ποντικιού. Μόλις εκτελεστεί το λογισμικό, τότε δεν μπορεί να ελεγχθεί από το κανονικό ποντίκι.

Βήμα 1: Απαιτούμενα υλικά

1. Δύο αισθητήρες IR

2. Αισθητήρας υπερήχων

3. Σύρματα

4. Arduino UNO 3

5. Arduino IDE και λογισμικό επεξεργασίας.

6. Breadboard

7. Καλώδια από jumper αρσενικά έως θηλυκά

Βήμα 2: Εισαγωγή στους αισθητήρες

1. Αισθητήρας υπερήχων

Ένας υπερηχητικός αισθητήρας είναι μια συσκευή που μπορεί να μετρήσει την απόσταση από ένα αντικείμενο χρησιμοποιώντας ηχητικά κύματα.

Μετρά την απόσταση στέλνοντας ένα ηχητικό κύμα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα και ακούγοντας το ηχητικό κύμα να αναπηδήσει.

Με την καταγραφή του χρόνου που μεσολαβεί μεταξύ του ηχητικού κύματος που δημιουργείται και του ηχητικού κύματος που αναπηδά, είναι δυνατό να υπολογιστεί η απόσταση μεταξύ του αισθητήρα σόναρ και του αντικειμένου.

Απόσταση = ταχύτητα φωτός (σταθερή)* χρόνος (υπολογίζεται από αισθητήρα)

2. Αισθητήρες IR

Ένας αισθητήρας υπερύθρων είναι μια συσκευή που μπορεί ένα ηλεκτρονικό όργανο που χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει ορισμένα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντός του είτε εκπέμποντας ή/και ανιχνεύοντας υπέρυθρη ακτινοβολία.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό οποιουδήποτε αντικειμένου σε κάποια απόσταση.

Το ποτενσιόμετρο που είναι ενσωματωμένο στην πλακέτα μονάδας αισθητήρα μας επιτρέπει να αλλάξουμε την ευαισθησία της συσκευής.

Βήμα 3: Διασύνδεση αισθητήρων με Arduino UNO

Βήματα που έπρεπε να ληφθούν υπόψη κατά τη διασύνδεση:

Αισθητήρας υπερήχων: Ο ακροδέκτης Trig είναι ο πείρος που χρησιμοποιείται για την αποστολή ηχητικών κυμάτων, οπότε είναι μια κατάσταση εξόδου και ο πείρος ηχώ λαμβάνει το ηχητικό κύμα που αντανακλάται από το αντικείμενο, οπότε θα πρέπει να βρίσκεται σε κατάσταση εισόδου σε σχέση με τον μικροελεγκτή, ενώ καθορίζει τη διαμόρφωση του πείρου. Τα τσιπ IC που υπάρχουν σε μονάδες αισθητήρων υπερήχων υπολογίζουν τον χρόνο.

Είναι αναλογικά δεδομένα, επομένως θα πρέπει να διασυνδέεται με αναλογικές ακίδες του μικροελεγκτή.

Αισθητήρας IR: Ο πείρος που υπάρχει στον αισθητήρα IR δείχνει είτε 1 είτε 0 ανάλογα με το αν το αντικείμενο ανιχνεύεται ή όχι. Εάν ο δέκτης IR λαμβάνει τις ακτίνες, τότε θα υπάρχει υψηλότερη λογική.

Είναι ψηφιακά δεδομένα, επομένως θα πρέπει να διασυνδέεται με ψηφιακές ακίδες του μικροελεγκτή.

Ρύθμιση ολόκληρου του κυκλώματος:

1. Συνδέστε το 5v και το GND από το Arduino στις ράγες τροφοδοσίας του breadboard. Η ισχύς στους αισθητήρες θα δοθεί από τις ράγες ισχύος.

2. Τώρα συνδέστε τους αισθητήρες IR "OUT" με 4, 5 και 10 ακίδες του Arduino.

3. Συνδέστε τον ακροδέκτη A0 του Arduino με έναν πείρο ηχώ υπερήχων αισθητήρα

4. Συνδέστε τον ακροδέκτη A1 του Arduino με έναν πείρο τριγώνου αισθητήρα υπερήχων.

5. Συνδέστε φορητό υπολογιστή από το Arduino χρησιμοποιώντας καλώδιο USB. Το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να παραδοθεί από το Arduino μέσω του πείρου VCC είναι 200 ma, οπότε θα διώξει εύκολα τους αισθητήρες.

6. Βεβαιωθείτε ότι οι ακίδες γείωσης και VCC του αισθητήρα είναι σωστά συνδεδεμένες με τις ράγες ισχύος της σανίδας.

Βήμα 4: Διασύνδεση της γλώσσας επεξεργασίας Arduino

1. Το σειριακό λογισμικό επεξεργασίας επικοινωνεί με το Arduino μέσω της θύρας UART. Βεβαιωθείτε ότι μία θύρα είναι ενεργοποιημένη τη μοναδική στιγμή και τότε μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο επικοινωνία δεδομένων. Η επεξεργασία είναι λογισμικό ανοιχτού κώδικα και μπορεί να μεταφορτωθεί εύκολα από το διαδίκτυο.

2. Το backend του λογισμικού επεξεργασίας βασίζεται στη γλώσσα java.

3. Η βιβλιοθήκη ρομπότ ανοιχτού κώδικα χρησιμοποιείται για να μιμηθεί το ποντίκι.

Σύνδεσμος για λήψη:

Βήμα 5: Ρύθμιση του προγράμματος Java

Ας ρυθμίσουμε πρώτα το πρόγραμμα java. Βεβαιωθείτε ότι έχετε ενημερώσει όλες τις βιβλιοθήκες επεξεργασίας πριν εκτελέσετε τον κώδικα.

Η βιβλιοθήκη ρομπότ μας βοηθά να μιμηθούμε το ποντίκι και μπορούμε να αποφασίσουμε πόσο πρέπει να κινείται ο δείκτης του ποντικιού.

Βεβαιωθείτε ότι η θύρα σας δεν είναι απασχολημένη κατά τη συλλογή δεδομένων από τους αισθητήρες. Το πρόγραμμα δημιουργεί μια διεπαφή μεταξύ της θύρας UART και του λογισμικού επεξεργασίας που μας βοηθά να συλλέγουμε δεδομένα από τον αισθητήρα και να μετακινούμε το ποντίκι ανάλογα.

Βήμα 6: Ρύθμιση του κώδικα Arduino

Ανεβάστε τον κωδικό που είναι γραμμένος στον πίνακα Arduino. Βεβαιωθείτε ότι το IDE επεξεργασίας δεν εκτελείται εκείνη τη στιγμή.

Βήμα 7: Αντιμετώπιση προβλημάτων

Μπορεί να είναι δύσκολο να λειτουργήσει το πρόγραμμα Java. Έχω μερικές συμβουλές αν έχετε κολλήσει:

-Αλλάξτε τη συμβολοσειρά "COM4" στο PORT_NAMES στη θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένο το Arduino Uno. (Άλλαξα σε COM4 από το προεπιλεγμένο COM3 στο πρόγραμμα Java μου)

-Επαναφέρετε την εικονική μηχανή Java στο IDE σας. Maybeσως ακόμη και να επαναφέρετε το πρόγραμμα πριν χρησιμοποιήσετε το ποντίκι για πρώτη φορά.

-Κάντε κλικ στο "Rebuild Package" ή στα αντίστοιχα IDE σας

Βήμα 8: Συμπέρασμα

-Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για άτομα με ειδικές ανάγκες με αναβάθμιση σε ποντίκι με φωνητικό έλεγχο.

-Έτσι η κίνηση του ποντικιού θα ελέγχεται από τη δική μας με τη φωνή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τυφλά άτομα ή άτομα με αναπηρία.

-Η αναβάθμιση στο έργο περιλαμβάνει τον έλεγχο της κίνησης του ποντικιού με τα δάχτυλα χρησιμοποιώντας επιταχυνσιόμετρο, ποντίκι φωνητικού ελέγχου.

Τελικά, η ευκολότερη λύση είναι να χρησιμοποιήσετε ένα Arduino Leonard ή Mini που μπορεί να λειτουργήσει ως συσκευή συστήματος για τις εισόδους του ποντικιού, αλλά μου φάνηκε διασκεδαστικό να κάνω τη λειτουργία Uno με τρόπο που δεν είχε σχεδιαστεί.

Καλή μάθηση ….. Μη διστάσετε να σχολιάσετε και να κάνετε αμφιβολίες