TrigonoDuino - Kako mjeriti udaljenost bez senzora: 5 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Ovaj projekt je napravljen za mjerenje udaljenosti bez komercijalnog senzora. To je projekt za razumijevanje trigonometrijskih pravila s konkretnim rješenjem. Moglo bi se prilagoditi za neki drugi trigonometrijski izračun. Cos Sin i drugi funkcioniraju s Math.h.

To je prva verzija prototipa ove vrste mjera s laserskim zrakama, svi prijedlozi ili savjeti su dobrodošli.

Koristi matematiku za mjerenje udaljenosti s pravilima trigonometrije.

Radi s dvije laserske diode, servo motorom SG90, jednim potenciometrom 10k i Arduino Uno.

Preciznost je oko +- 2 mm za udaljenost <1 metar, udaljenost je prikazana na centimetru. Ako želite pretvoriti u inčima, 1 cm = 0, 393701 inč, morate podijeliti s 2, 54. Možda ćete izgubiti točnu preciznost s većom udaljenošću, zbog malog kuta pomaka na A (umjesto 90 ° možda imate 90,05 °).

Obrazloženje:

Potenciometar pomiče laser C na servo motor, to daje kut C Arduinu. Laser Točka daje pravi kut. Pomaknite lasersku (C) točku s potenciometrom prema gore kako biste prekrili dva laserska zraka, to daje točku B.

Savjeti: Podesite laserske zrake laserskim vijčanim objektivom prema gore kako biste dobili savršenu lasersku točku.

Korak 1: Popis dijelova

Glavni:

-Dva lasera:

- Arduino Uno:

-Servo motor:

-10k potenciometar:

-Dupont Wire:

Alat:

-Lemljeno željezo:

(Imam ovaj i jako je dobar lemilica, na poslu koristim Weller, ali za sebe ga koristim)

Opcijski:

-Otpornici:

Korak 2: Ožičenje elektronike

Spojite diodne emitere, 5V na crvenu žicu i GND na plavu žicu.

Spojite servo crveno na 5 V, crno na GND i narančasto na Arduino digitalni pin 3.

Spojite lijevi pin potenciometra na digitalni pin 8, desni pin na digitalni pin 9, a srednji pin na analogni pin A0. Lijevi pin je za mene ljubičast.

Prije uključivanja pogledajte shemu. Budite oprezni s laserskim zrakama jer bi vam mogle oštetiti oči. Možete dodati otpornike između crvene žice dioda i arduina, 10k se koristi na modulu KY008.

Savjet: Za pripremu Dupont žica za lasere i potenciometre potrebno vam je lemilica.

Korak 3: 3D ispis ploče

Dizajnirano s Autocadom i izvezeno u STL formatu.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Ispis pojednostavljene verzije je bolji za vas, za popravak upotrijebite vijak prisutan sa SG90. Centar servoa mora biti s desne strane nosača izgleda kao slike.

Važno:

Postavite servo na (0) stupanj prije lijepljenja drugog komada na servo motor. Postavite pokazivače lasera na paralelni položaj sa uključenim Servo (0), zamijenite val s 0: monServomoteur.write (0);.

Nemojte još lijepiti, pričekajte kraj sljedećeg koraka.

Korak 4: Arduino kod

Možete pronaći kod za njegovu upotrebu.

Preuzmite i instalirajte Arduino IDE:

Potrebno je dodati knjižnicu Math.h na projektu.

Trokut je pravokutnik na kutu A, poznajemo AC kao 14 cm, a servo motor daje kut C, također izračunavamo kut B za mjerenje udaljenosti AB s Tan (B), B je spoj između 2 laserske točke. Ukupno kut na trokutu je jednak 180 °, s kutom od 90 ° na A.

Mjerenje udaljenosti počinje u blizini lasera na uglu A.

Ako nemate OLED zaslon, upotrijebite TrigonoDuinoSerial.ino. Koristio sam SSD1306 Oled zaslon za ovo bez računala.

Napomena: Mogu li promijeniti 4064 do 1028, ovisi o Arduino ploči. Za mene je analogni pin Wavgat R3 vratio vrijednost između 0 i 4064, ali za neke druge to je 0 i 1028.

Uredi: funkcija karte nije prikladna za preciznost, način izračuna je promijenjen u novoj verziji koda za upotrebu dvostruke umjesto duge vrste varijable. "Za" Petlja je povećana radi bolje stabilne vrijednosti servo motora.

Montiranje lasera na njihova mjesta postavite servo.write na 0 i zalijepite kućište lasera na središte servo. Laseri moraju biti paralelni. Namjestite laserske zrake na istu visinu, a pokazivači moraju biti na istoj udaljenosti kao i sami laseri.

Korak 5: Mjera testa

Sada prijeđite na mjerni test. Podesite duljinu izmjeničnog napona prema sredini do središta kućišta lasera ako je potrebno.

Potenciometar okrećite polako, s malim korakom. Laserski fokus možete podesiti (okrenuti laser s vijcima) za precizno usmjeravanje na velike udaljenosti.

Pomoću ove jedinice možete mjeriti nekoliko metara, ali preciznost će biti manje precizna. Mjere ispod 1 metra su jako dobre.

Naprijed:

Na primjer, mogli biste staviti drugi servo pod prvi laser za mjerenje, ali za to je potrebno više izračunavanja. To bi moglo biti velika stvar za mlade studente koji uče trigonometriju, jer je dao pravu primjenu matematike.

Mogli biste staviti bolji servo motor i dodati neke potenciometre za povećanje preciznosti (1 potenciometar za 15 ° na primjer) i raspon mjerenja udaljenosti.

Može se dodati bočni pomak servo za brzu promjenu duljine izmjeničnog napona.