Multiplexed Echo Locator: 6 na Hakbang

2025 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2025-01-23 15:13

Inilalarawan ng itinuturo na ito kung paano gumawa ng isang "scanning" na echo locator gamit ang isang Arduino at apat na multiplexed ultrasonic sensors. Walang mga gumagalaw na bahagi.

Ang konstruksyon ay simple … ang kailangan mo lang ay isang matalim na kutsilyo, dalawang drills, isang soldering iron, at isang hacksaw.

Sa teorya ang lokasyon ng hanggang sa apat na mga bagay ay maaaring maituro sa pin. Sa pagsasanay ang pinakamahusay na pinamamahalaang ko ay tatlo.

Ang circuit at code ay pulos pang-eksperimentong at nai-publish sa pag-asang may makakakita sa kanila na kapaki-pakinabang.

Mga imahe

• Ipinapakita sa larawan 1 ang tipunin na tagahanap ng echo.
• Ipinapakita ng video ang tagahanap ng echo pin-na tumuturo sa lokasyon ng dalawang mga bagay

Hakbang 1: Diagram ng Mga Kable

Ipinapakita ng larawan 1 ang diagram ng mga kable para sa "quad sensor echo locator".

Ang Sensor B1 at B2 ay nai-render na "passive" sa pamamagitan ng paglalagay ng maraming mga layer ng masking tape sa mga transduser ng transmit (T).

Hinahadlangan ng tape na ito ang tunog na ultrasonic na kung hindi man ay mailalabas.

Hakbang 2: Listahan ng Mga Bahagi

Ipinapakita ng Larawan 1 ang mga bahagi para sa aking tagahanap ng dual sensor echo. Ang tagahanap ng quad sensor echo na inilarawan sa artikulong ito ay nangangailangan ng isang karagdagang dalawang mga ultrasonic sensor.

Ang mga sumusunod na bahagi ay nakuha mula sa

• 1 lang ang Arduino Uno R3 kumpleto sa USB cable
• 4 lamang ang HY-SRF05, o HC-SR04, mga ultrasonic transducer

Ang mga sumusunod na bahagi ay nakuha nang lokal:

• 1 tanging male arduino header strip
• 4 lamang ang mga babaeng arduino header strips
• 2 mga piraso lamang ng scrap aluminyo
• 2 maliit na piraso lamang ng kahoy
• 2 maliit na turnilyo lamang
• 6 na mga kurbatang kurdon lamang
• 12 lamang ang haba ng plastik na pinahiran na wire (sari-saring kulay) [1]

Mga tala

[1]

Ang kabuuang haba ng mga wire ay dapat katumbas ng nais na distansya sa pagitan ng mga sensor kasama ang isang maliit na halaga para sa paghihinang. Ang mga wires pagkatapos ay i-twisted magkasama upang bumuo ng isang cable.

Hakbang 3: Teorya

Bumubuo ang circuit sa aking "Dual Sensor Echo Locator". [1]

Tagahanap ng dalawahang sensor echo

Ipinapakita ng Larawan 1 ang "lugar ng pagtuklas" para sa tagahanap ng echo sa itaas.

Ang mga equation para sa sensor na ito ay ipinapakita sa larawan 2.

Ang "dual-sensor" na echo locator ay gumagana nang maayos ngunit nangangailangan ng parehong mga sensor na mai-mount sa ibaba ng baseline (ibig sabihin, ang isang offset ay kinakailangan) upang maiwasan ang malalaking "patay na mga spot" na lumabas dahil sa paggamit ng mga makitid na-transduser na..

Ngunit paano kung ang naturang offset ay hindi posible?

Quad sensor echo locator

Napag-isipan ko na ang mga "patay na lugar" na ito, at ang "offset", ay maaaring matanggal kung parating dinoble ang bilang ng mga lugar ng pagtuklas sa pamamagitan ng pagdodoble ng bilang ng mga sensor tulad ng ipinakita sa larawan 3.

Mabilis na paglipat (multiplexing) sa pagitan ng apat na posibleng mga kumbinasyon ng sensor na mabisang lumilikha ng isang umiikot na sinag (larawan 3). Ang buong lugar ay natakpan at ang "offset" ay tinanggal.

Kahit na mas mahusay … ang parehong mga equation (larawan 2) ay maaaring magamit!

Sa teorya ang tagahanap na ito ng "quad-sensor" na echo locator:

• maaaring makakita ng hanggang sa apat na mga bagay. [2]
• walang "patay na mga spot"
• hindi nangangailangan ng offset

Mga Resulta

Gumagana ang konsepto, dahil maraming mga bagay ang maaaring napansin, ngunit ang maliliit na "patay na mga spot" ay mananatili pa rin habang ang makitid na mga lapad ng sinag ay hindi ganap na nag-iilaw sa lugar ng target kapag ang offset ay zero. [3]

Mga tala

[1]

Tingnan ang https://www.instructables.com/id/Dual-Sensor-Echo… para sa isang kumpletong paliwanag at pormula.

[2]

Ipinapalagay ng apat na bagay:

• isang lapad na sinag ng 45 degree.
• walang "shade" ng isang bagay sa pamamagitan ng iba pa

[3]

Anim na sensor na naka-mount sa 30 degree interval ay dapat na ganap na matanggal ang mga "patay na lugar"

Hakbang 4: Konstruksiyon

Mga Larawan:

• larawan 1: tumataas na mga braket
• larawan 2: pagtingin sa harap
• larawan 3: likuran
• larawan 4: tuktok na pagtingin

Mga tumataas na braket

Dalawang mga mounting bracket ang ginawa mula sa 18 gauge na sheet ng aluminyo gamit ang pamamaraang inilarawan sa aking itinuturo

Gumamit ng isang hacksaw, o mga snip ng lata, upang makagawa ng isang 30mm na hiwa mula sa isang gilid hanggang sa 45 degree na linya ng tiklop. Ngayon ay "marka" ang magkabilang panig ng gitnang linya mula sa gabas na gabas hanggang sa base pagkatapos ay "i-wiggle" ang hindi nais na seksyon hanggang sa ito ay malaya.

Ang mga sukat para sa aking mga braket ay ipinapakita sa larawan 1.

Mga socket ng sensor

Ang mga socket ng sensor ay na-istilo mula sa karaniwang mga socket ng header ng Arduino.

Ang lahat ng mga hindi ginustong mga pin ay nakuha at isang 3mm na butas na na-drill sa pamamagitan ng plastik.

Kapag ang paghihinang ng mga koneksyon ay mag-ingat na hindi maikli ang mga wire sa bracket ng aluminyo.

Pinipigilan ng pilay

Ang isang maliit na piraso ng heat-shrink tubing sa bawat dulo ng cable ay pumipigil sa mga wire na matanggal.

Ginamit ang mga ugnayan ng kable upang maiwasan ang hindi ginustong paggalaw ng cable.

Hakbang 5: Pag-install ng Software

I-install ang sumusunod na code sa order na ito:

Arduino IDE

I-download at i-install ang Arduino IDE (pinagsamang kapaligiran sa pag-unlad) mula sa https://www.arduino.cc/en/main/software kung hindi pa naka-install.

Pagpoproseso 3

Mag-download at mag-install ng Pagproseso 3 mula sa

Quad Sensor Echo Locator

Kopyahin ang mga nilalaman ng nakalakip na file, "quad_sensor _echo_locator.ino", sa isang "sketch" ng Arduino, i-save, pagkatapos ay i-upload ito sa iyong Arduino Uno R3.

Isara ang Ardino IDE ngunit iwanan ang koneksyon ng USB cable.

Pagpapakita ng Quad Sensor

Kopyahin ang mga nilalaman ng nakalakip na file, "quad_sensor_echo_locator.pde" sa isang Pagpoproseso ng "Sketch".

Ngayon i-click ang kaliwang tuktok na "Run" na pindutan … isang graphic screen ang dapat lumitaw sa iyong screen.

Nagkakaproblema sa pagbaril

Magrereklamo ang pagproseso kung ang [numero] na nauugnay sa iyong COM port ay nangangailangan ng pagbabago, ngunit bago gawin ito magpapakita ito ng isang listahan ng mga magagamit na "COM" na port bawat isa ay may isang [numero] sa mga square bracket.

Palitan lamang ang [0] sa sumusunod na linya ng code ng isa sa mga numerong ito:

myPort = bagong Serial (ito, Serial.list () [0], Baud_rate);

Subukan ang bawat isa … ang isa sa kanila ay gagana.

Hakbang 6: Pagsubok

Ikonekta ang Arduino USB cable sa iyong PC at patakbuhin ang "dual_sensor_echo_locator.pde" sa pamamagitan ng pag-click sa pindutan ng "itaas na kaliwang" run sa iyong Processing 3 IDE (integrated development environment).

Ang mga numero, na pinaghiwalay ng isang kuwit ay dapat magsimulang mag-streaming pababa sa iyong screen tulad ng ipinakita sa larawan1.

Ang huling numero ay ang zone … ang iba pang dalawang numero ay ang sensor ng A1 / A2 at ang distansya ng sensor B1 / B2.

Ang isang pula (flashing) na tuldok ay lilitaw sa display tuwing may isang bagay na napansin sa loob ng target na lugar. Lilitaw din ang karagdagang data sa sandaling ang mga sensor ay nakakita ng isang bagay (larawan 2).

Mensahe ng error sa pagsisimula

Maaari kang makakuha ng isang mensahe ng error sa pagsisimula.

Kung gayon palitan ang [0] sa linya 85 ng larawan 1 upang tumugma sa bilang na nauugnay sa iyong port na "COM".

Maraming mga "COM" na port ang maaaring nakalista depende sa iyong system. Gagana ang isa sa mga numero.

Sa larawan 1 ang bilang na [0] ay naiugnay sa aking "COM4".

Pagpoposisyon ng iyong mga sensor

I-space ang iyong mga sensor na 100cm na hiwalay sa target na 80cm..100cm sa harap.

Paikutin nang mabagal ang parehong mga sensor patungo sa pahilis na magkasalungat na sulok ng isang haka-haka na 1 metro kuwadradong.

Habang paikutin mo ang mga sensor makakakita ka ng isang posisyon kung saan lilitaw ang isang kumikislap na pulang tuldok sa display ng graphics.

Ang sumusunod na impormasyon ay lilitaw sa sandaling ang isang bagay ay nakita:

• sona
• distansya1
• distansya2
• baseline
• semi-perimeter
• lugar
• X coordinate
• Ycoordinate

Mga imahe

Larawan 1: Walang mga bagay … lahat ng mga distansya ay nahuhulog sa labas sa lugar ng pagtuklas.

Larawan 2: Ang isang bagay ay natagpuan sa "Zone 3"

Mag-click dito upang matingnan ang aking iba pang mga itinuturo.