TrigonoDuino - Paano Sukatin ang Distansya Nang Walang Sensor: 5 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang proyektong ito ay ginawa para sa pagsukat ng distansya nang walang komersyal na sensor. Ito ay isang proyekto para sa pag-unawa sa mga panuntunang trigonometric na may isang kongkretong solusyon. Maaari itong maiakma para sa ilang iba pang pagkalkula ng trigonometric. Ang Cos Sin at iba pa ay gumagana sa Math.h.

Ito ay isang unang bersyon ng prototype ng ganitong uri ng pagsukat sa mga laser beam, ang anumang mga mungkahi o tip ay malugod.

Gumagamit ito ng matematika para sa pagsukat ng distansya sa mga panuntunan sa Trigonometry.

Gumagana ito sa dalawang laser diode, isang servo motor na SG90, isang potentiometer 10k at isang Arduino Uno.

Ang katumpakan ay nasa paligid ng + - 2 mm para sa <1 metro na distansya, ang distansya ay ipinapakita sa sentimeter. Kung nais mong i-convert sa pulgada, 1cm = 0, 393701 pulgada, dapat mong hatiin sa 2, 54. Maaari kang mawalan ng tumpak na katumpakan na may mas malaking distansya, sanhi ng maliit na offset na anggulo sa A (sa halip na 90 ° maaari kang magkaroon ng 90.05 °).

Paliwanag:

Ang potensyomiter ilipat ang laser C sa servo motor, nagbibigay ito ng anggulo C sa Arduino. Laser Isang punto na magbigay ng isang tamang anggulo. Ilipat ang laser (C) point na may potentiometer hanggang sa superimpose ang dalawang laser beams, nagbibigay ito ng point B.

Mga Tip: Ayusin ang mga laser beam na may laser screw lens hanggang sa makakuha ng perpektong laser point.

Hakbang 1: Listahan ng Bahagi

Pangunahing:

- Dalawang laser:

- Arduino Uno:

- Servo motor:

- 10k Potentimeter: https://www.aliexpress.com/w/wh Wholesale-10k-potenti…

- Dupont Wire:

Tool:

- Solder Iron:

(Mayroon akong isang ito at napakahusay na panghinang na bakal, sa trabaho ay gumagamit ako ng isang Weller ngunit para sa aking sarili ginagamit ko ito)

Opsyonal:

- Mga Resistor:

Hakbang 2: Mga Elektronika ng Mga Kable

Ikonekta ang mga diode emitter, 5V sa pulang kawad at GND sa asul na kawad.

Ikonekta ang Servo Red sa 5V, Itim sa GND at Orange sa Arduino Digital Pin 3.

Ikonekta ang kaliwang pin ng Potentiometer sa Digital Pin 8, kanang pin sa Digital Pin 9 at ang gitnang pin sa Analog Pin A0. Violet pin para sa akin ang kaliwang pin.

Hanapin ang eskematiko bago magpatakbo. Mag-ingat sa mga laser beam, maaaring mapinsala ang iyong mga mata. Maaari kang magdagdag ng resistors sa pagitan ng pulang kawad ng diode at arduino, 10k ang ginagamit sa module na KY008.

Tip: Kailangan ng solder Iron para sa paghahanda ng mga Dupont wires para sa mga laser at potentiometer.

Hakbang 3: 3D I-print ang Plate

Dinisenyo kasama ang Autocad at na-export sa format na STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Ang pinasimple na bersyon na naka-print ay mas mahusay para sa iyo, gumamit ng tornilyo na mayroon ng SG90 para sa naayos na ito. Ang sentro ng servo ay kailangang nasa kanan ng suporta na parang mga larawan.

Mahalaga:

Itakda ang servo sa (0) degree bago i-paste ang pangalawang piraso sa servo motor. Maglagay ng mga pointers ng laser sa parehong posisyon na may Servo sa (0), palitan ang val ng 0: monServomoteur.write (0);.

Huwag i-paste pa, hintayin ang pagtatapos ng susunod na hakbang.

Hakbang 4: Ang Arduino Code

Mahahanap mo ang code para sa paggamit nito.

I-download at I-install ang Arduino IDE:

Kinakailangan na idagdag ang library ng Math.h sa proyekto.

Ang tatsulok ay parihaba sa isang sulok, alam namin ang AC bilang 14cm, at ibigay ng servo motor ang anggulo C, kinakalkula din namin ang anggulo B para sa pagsukat ng distansya AB sa Tan (B), ang B ay ang kantong sa pagitan ng 2 mga puntos ng laser. Ang kabuuan ng anggulo sa tatsulok ay egal hanggang 180 °, na may anggulo na 90 ° sa A.

Nagsisimula ang pagsukat ng distansya malapit sa laser sa Isang sulok.

Kung wala kang OLED screen, gamitin ang TrigonoDuinoSerial.ino. Gumamit ako ng isang SSD1306 Oled screen para magamit ito nang walang computer.

Nb: Maaari mong baguhin ang 4064 ng 1028 depende ito sa Arduino board. Para sa akin ang Wavgat R3 analog pin ay nagbalik ng halaga sa pagitan ng 0 at 4064, ngunit para sa ilang iba pa ay 0 at 1028.

I-edit: ang pagpapaandar ng mapa ay hindi naaangkop para sa katumpakan, ang mode ng pagkalkula ay binago sa bagong bersyon ng code para sa paggamit ng doble sa halip na mahabang uri ng variable. Ang "Para sa" Loop ay nadagdagan para sa isang mas mahusay na matatag na halaga ng servo motor.

Ang mga mounting laser sa kanilang mga lugar ay nakatakda sa servo. Sumulat sa 0 at i-paste ang hawak na laser case sa gitna ng servo. Ang mga laser ay kailangang maging pareho. Ayusin ang mga laser beam sa parehong taas at ang mga pointer ay dapat na nasa parehong distansya ng mga laser mismo.

Hakbang 5: Sukat sa Pagsubok

Ngayon magpatuloy sa pagsubok sa pagsukat. Ayusin ang iyong haba ng AC sa gitna sa gitna ng mga kaso ng laser kung kinakailangan.

Dahan-dahang gawing maliit na hakbang ang potentiometer. Maaari mong ayusin ang pokus ng laser (i-on ang laser ng ulo ng tornilyo) para sa katumpakan na tumuturo ng malaking distansya.

Maaari mong sukatin ang ilang metro sa yunit na ito ngunit ang katumpakan ay magiging mas tumpak. Ang sukat sa ilalim ng 1 metro ay talagang mahusay.

Ipasa:

Halimbawa, maaari kang maglagay ng isang pangalawang servo sa ilalim ng unang laser para sa mesuring ngunit kailangan ito ng higit na pagkalkula. Maaari itong maging isang mahusay na bagay para sa pag-aaral ng trigonometry ng batang mag-aaral, nagbigay ito ng isang tunay na aplikasyon ng matematika.

Maaari kang maglagay ng isang mas mahusay na servo motor at magdagdag ng ilang mga potensyal para sa pagtaas ng katumpakan (halimbawa ng 1 potentiometer para sa 15 °) at saklaw ng pagsukat.

Maaaring magdagdag ng pag-aalis ng pag-ilid ng servo para sa mabilis na pagbabago ng haba ng AC.