Сіз қаншалықты биіксіз?: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Балаңыздың өсуін сандық стадиометрмен қадағалаңыз

Бала кезімде анам менің өсуімді қадағалап тұру үшін мезгіл -мезгіл бойымды алып, блок -жазбаларға жазып отыратын. Әрине, үйде стадиометр болмағандықтан, мен қабырғаға немесе есіктің қақпасына қарсы тұрдым, ол шараны таспамен қабылдады. Енді менде жаңа туған немере қызым бар, ол жүре бастағанда, оның бойының өсуіне ата -анасы қызығатыны сөзсіз. Сонымен, цифрлық стадиометр туралы идея пайда болды.

Ол Arduino Nano мен «Ұшу уақыты» сенсорының айналасында жасалған, ол кішкентай лазерлік жарықтың сенсорға қайтып оралуына қанша уақыт кететінін өлшейді.

1 -қадам: Бөлшектер мен компоненттер

• Arduino Nano Rev 3
• CJMCU 530 (VL53L0x) лазерлік сенсор
• KY-040 айналмалы кодер
• SSD1306 OLED 128x64 дисплейі
• Пассивті дыбыстық сигнал
• 2x10KΩ резисторлар

2 -қадам: сенсор

ST Microelectronics VL53L0X-бұл кішігірім пакетте орналасқан лазерлік диапазондағы жаңа буын модулі, ол әдеттегі технологиялардан айырмашылығы, мақсатты шағылыстарға қарамастан қашықтықты дәл өлшеуді қамтамасыз етеді.

Ол 2 метрге дейінгі абсолютті қашықтықты өлшей алады. Ішкі лазер адам көзіне мүлдем көрінбейді (толқын ұзындығы 940 нм) және қауіпсіздік тұрғысынан соңғы стандартқа сәйкес келеді. Ол SPAD жиынтығын біріктіреді (бір фотонды көшкін диодтары)

Сенсормен байланыс I2C арқылы жүзеге асады. Жобада басқа I2C орнатылған (OLED) болғандықтан, SCL және SDA желілерінде 2 x 10KΩ тартылатын резистор қажет.

Мен CJMCU-530 қолдандым, ол ST Microelectronics VL53L0X бар үзіліс модулі.

3 -қадам: операциялар және сенсордың орналасуы

Құрылған және сыналғаннан кейін құрылғы есік жақтауының жоғарғы бөлігінің ортасына орнатылуы керек; себебі, егер сіз оны қабырғаға немесе кедергіге тым жақын орнатсаңыз, онда ИҚ лазерлік сәулесі кедергіге ұшырап, өлшем бойынша айқаспалы феномен жасайды. Тағы бір нұсқа - құрылғыны қабырғадан алыстату үшін ұзартқыш таяқша арқылы орнату, бірақ бұл ыңғайсыз.

Еден мен сенсор арасындағы дұрыс ұзындықты мұқият өлшеңіз (орнатылуы тиіс) және құрылғыны калибрлеңіз (келесі қадамды қараңыз). Калибрленгеннен кейін, құрылғыны басқа күйге көшірмейінше, қайта калибрлеудің қажеті жоқ пайдалануға болады.

Құрылғыны қосыңыз және өзіңізді төмен, түзу және қатты күйде қойыңыз. Бұл шара құрылғы 2,5 секундтан артық тұрақты ұзындықты анықтаған кезде қабылданады. Бұл кезде ол «сәттілік» музыкалық дыбысын шығарады және дисплейде шараны сақтайды.

4 -қадам: офсеттік калибрлеу

Бұрын айтылғандай, офсет үшін дұрыс мәнді (сантиметрмен), өлшеу құрылғысы мен еден арасындағы қашықтықты орнату қажет. Бұған айналмалы кодер тұтқасын басу арқылы қол жеткізуге болады (оның түймесі бар). Калибрлеу режимі қосылғаннан кейін, тұтқаны айналдыру арқылы дұрыс қашықтықты орнатыңыз (сағат тілі бойынша сантиметрді қосады, сағат тіліне қарсы шегереді). Офсет 0 -ден 2,55 м -ге дейін.

Аяқтаған кезде, тұтқаны қайтадан басыңыз. Сізге дыбыстық кері байланыс беру үшін ішкі дыбыстық сигнал екі түрлі дыбыс шығарады. Калибрлеу режимінің 1 минуттық күту уақыты бар: егер сіз осы уақыт аралығында есепке алмасуды орнатпасаңыз, құрылғы калибрлеу режимінен шығады және сақталған ығысуды өзгертпестен өлшеу режиміне оралады. Офсет Arduino -ның EEPROM жадында сақталады, оны кейін өшіру кезінде сақтау үшін.

5 -қадам: код

ST Microelectronics VL53L0X үшін толық API кітапханасын шығарды, оның ішінде қимылдарды анықтау. Менің құрылғым үшін мен Arduino үшін Pololu VL53L0X кітапханасын қолдануды жеңілдеттім. Бұл кітапхана VL53L0X-ті Arduino-мен үйлесімді контроллермен пайдалануды тезірек және жеңілірек жолмен қамтамасыз етуге арналған, керісінше, Arduino үшін ST API-ді теңшеуге және құрастыруға қарағанда.

Мен сенсорды орнату биіктігі мен ығысу параметріне көбірек еркіндік беру үшін ЖОҒАРЫ НАҚТЫЛЫҚ пен ҰЗАҚ АРҚЫЛ режиміне қойдым. Бұл анықтаудың баяу жылдамдығына әкеледі, бұл бәрібір бұл құрылғы үшін жеткілікті.

Есептеу Arduino EEPROM жадында сақталады, оның мәні тақта өшірілген кезде сақталады.

Цикл бөлімінде жаңа өлшем алдыңғы өлшеммен салыстырылады және егер сол өлшемге 2,5 секунд өтсе (және егер ол ауытқу немесе күту уақыты емес болса), өлшеу офсеттен алынады және дисплейде тұрақты түрде көрсетіледі.. Пайдаланушыны есту арқылы хабардар ету үшін пьезо -дыбыстық сигнал «сәтті» қысқа музыканы ойнайды.

6 -қадам: Схемалар

7 -қадам: қоршау/корпус және құрастыру

Менің коммерциялық жәшіктердегі тікбұрышты терезелерді кесу мүмкін еместігім өте жақсы белгілі болғандықтан, мен САПР бар корпусты жобалау мен оны 3D басып шығаруға жіберу жолын таңдадым. Бұл ең арзан таңдау емес, бірақ бұл әлі де ыңғайлы шешім, себебі ол барлық компоненттердің орналасуына өте дәл және икемді болу мүмкіндігін ұсынады.

Кішкене лазерлік чип еш кедергісіз және тұрақсыз шараларды болдырмау үшін ешқандай әйнексіз орнатылады. Егер сіз лазерді қақпақтың артына орнатқыңыз келсе, ST Microelectronics құжаттамасында көрсетілгендей күрделі калибрлеу процедурасын орындауыңыз қажет.