TrigonoDuino - сенсорсыз қашықтықты қалай өлшеуге болады: 5 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Бұл жоба коммерциялық сенсорсыз қашықтықты өлшеуге арналған. Бұл нақты шешіммен тригонометриялық ережелерді түсінуге арналған жоба. Ол басқа тригонометриялық есептеулерге бейімделуі мүмкін. Cos Sin және басқалары Math.h -пен жұмыс істейді.

Бұл лазерлік сәулелермен өлшеудің осындай үлгісінің бірінші нұсқасы, кез келген ұсыныстар мен кеңестер құпталады.

Тригонометрия ережелерімен қашықтықты өлшеу үшін математиканы қолданады.

Бұл екі лазерлік диодпен, SG90 сервоқозғалтқышымен, 10k потенциометрмен және Arduino Uno -мен жұмыс істейді.

<1 метр қашықтық үшін дәлдік +- 2 мм шамасында, қашықтық сантиметрде көрсетіледі. Егер сіз дюймге 1см = 0, 393701 дюйммен түрлендіргіңіз келсе, оны 2, 54 -ке бөлуіңіз керек. Сіз үлкен дәлдіктегі дәлдікті жоғалтуыңыз мүмкін, себебі А -да ығысу бұрышының аздығы (90 ° орнына 90.05 ° болуы мүмкін).

Түсіндіру:

Потенциометр лазерді сервоқозғалтқышқа жылжытады, бұл C бұрышын Arduino -ға береді. Лазер Нүкте тік бұрыш береді. Лазердің (С) нүктесін потенциометрмен екі лазер сәулесінің үстіне қойылғанша жылжытыңыз, бұл В нүктесін береді.

Кеңестер: тамаша лазер нүктесін алу үшін лазерлік сәулелерді лазерлі бұрандалы линзамен реттеңіз.

1 -қадам: Бөліктер тізімі

Негізгі:

-Екі лазер:

- Arduino Uno:

-Серво қозғалтқышы:

-10к потенциметр:

-Dupont Wire:

Құрал:

-Дәнекерленген темір:

(Менде бұл бар және бұл өте жақсы дәнекерлеу үтігі, мен жұмыста Веллерді қолданамын, бірақ мен оны өзім үшін қолданамын)

Опционалды:

-Резисторлар:

2 -қадам: Электрониканы сыммен қосу

Диод эмитенттерін, 5В қызыл сымға, ал GND көк сымға қосыңыз.

Servo Red -ді 5V -ге, қара түске GND -ге және қызғылт сарыға Arduino Digital Pin 3 -ке қосыңыз.

Потенциометрдің сол жақ түйреуішін Digital Pin 8 -ге, оң жақ түйреуішті Digital Pin 9 -ға және ортаңғы істікті A0 аналогтық істігіне қосыңыз. Сол жақ түйреуіш мен үшін күлгін.

Қуат бермес бұрын схеманы қараңыз. Лазер сәулелерімен абай болыңыз, бұл көзді зақымдауы мүмкін. Диодтардың қызыл сымы мен arduino арасына резисторлар қосуға болады, KY008 модулінде 10k қолданылады.

Кеңес: лазерлер мен потенциометрге арналған Дюпонт сымдарын дайындау үшін дәнекерленген темір қажет.

3 -қадам: пластинаны 3D басып шығару

Autocad көмегімен жасалған және STL форматында экспортталған.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Басып шығарудың жеңілдетілген нұсқасы сізге жақсы, оны бекіту үшін SG90 бар бұрандалы сыйлықты пайдаланыңыз. Серво орталығы суретте көрсетілгендей қолдаудың оң жағында болуы керек.

Маңызды:

Серво қозғалтқышына екінші бөлікті жаппас бұрын, серводы (0) градусқа қойыңыз. Лазер көрсеткіштерін Servo қосулы (0) параметрімен параллель күйге қойыңыз, валды 0 -ге ауыстырыңыз: monServomoteur.write (0);.

Әзірге қоймаңыз, келесі қадамның аяқталуын күтіңіз.

4 -қадам: Arduino коды

Сіз оны пайдалану кодын таба аласыз.

Arduino IDE жүктеу және орнату:

Жобаға Math.h кітапханасын қосу қажет.

Үшбұрыш - A бұрышындағы төртбұрыш, біз айнымалы токты 14см деп білеміз, ал servo қозғалтқыш C бұрышын береді, сонымен қатар Tan (B) көмегімен AB қашықтықты өлшеу үшін B бұрышын есептейміз, B - 2 лазерлік нүктенің түйісуі. Үшбұрыштағы бұрыштардың жиынтығы 180 ° -қа тең, ал А -да 90 ° бұрыш.

Қашықтықты өлшеу A бұрышындағы лазерден басталады.

Егер сізде OLED экраны болмаса, TrigonoDuinoSerial.ino пайдаланыңыз. Мен оны компьютерсіз пайдалану үшін SSD1306 Oled экранын қолдандым.

Ескерту: 4064 -ті 1028 -ге өзгертуге болады, бұл Arduino тақтасына байланысты. Мен үшін Wavgat R3 аналогтық түйреуіші 0 -ден 4064 -ке дейінгі мәнді қайтарды, ал басқалары үшін бұл 0 мен 1028.

Өңдеу: карта функциясы дәлдікке сәйкес келмейді, айнымалының ұзақ түрінің орнына екі еселенген пайдалану үшін жаңа код нұсқасында есептеу режимі өзгертілді. «For» ілмегі сервоқозғалтқыштың жақсы тұрақтылығы үшін ұлғайтылды.

Лазерлерді өз орындарына орнату servo.write мәнін 0 күйіне қойып, серваның ортасына ұстайтын лазер корпусын қойыңыз. Лазерлер параллель болуы керек. Лазер сәулелерін бірдей биіктікке реттеңіз және көрсеткіштер лазерлердің өздерімен бірдей қашықтықта болуы керек.

5 -қадам: Сынақ шарасы

Енді өлшеу сынағына өтіңіз. Қажет болса, айнымалы токтың ұзындығын лазер корпусының ортасына қарай реттеңіз.

Кішкене қадаммен потенциометрді баяу айналдырыңыз. Сіз үлкен қашықтықты дәл көрсету үшін лазерлік фокусты реттей аласыз (бұрандалы бас лазерін бұраңыз).

Сіз бұл құрылғы арқылы бірнеше метрді өлшей аласыз, бірақ дәлдік дәл болмайды. 1 метрден төмен өлшеу өте жақсы.

Алға:

Мысалы, өлшеу үшін екінші лазерді бірінші лазердің астына қоюға болады, бірақ оған қосымша есептеу қажет. Тригонометрияны үйренетін жас студенттер үшін бұл керемет нәрсе болуы мүмкін, бұл математиканы нақты қолдануға мүмкіндік береді.

Сіз жақсырақ серво қозғалтқышты қойып, дәлдікті жоғарылату үшін потенциометрлерді қосуға болады (мысалы, 15 ° үшін 1 потенциометр) және өлшеу қашықтығы.

Айнымалы токтың ұзындығын тез өзгерту үшін серво көлденең жылжуын қосуы мүмкін.