TrigonoDuino - Jak mierzyć odległość bez czujnika: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Ten projekt jest przeznaczony do pomiaru odległości bez komercyjnego czujnika. Jest to projekt mający na celu zrozumienie reguł trygonometrycznych z konkretnym rozwiązaniem. Może być przystosowany do innych obliczeń trygonometrycznych. Cos Sin i inne działają z Math.h.

Jest to pierwsza wersja prototypu tego rodzaju miernika z wiązkami laserowymi, wszelkie sugestie i wskazówki mile widziane.

Wykorzystuje matematykę do pomiaru odległości z regułami trygonometrii.

Współpracuje z dwiema diodami laserowymi, serwomotorem SG90, jednym potencjometrem 10k oraz Arduino Uno.

Precyzja wynosi około +- 2 mm dla odległości <1 metra, odległość jest wyświetlana w centymetrach. Jeśli chcesz przeliczyć na cal, 1cm = 0, 393701 cala, musisz podzielić przez 2,54. Przy większej odległości możesz stracić precyzję z powodu małego kąta przesunięcia na A (zamiast 90° możesz mieć 90,05°).

Wyjaśnienie:

Potencjometr przesuwa laser C na serwomotor, co daje Arduino kąt C. Laser Punkt daje kąt prosty. Przesuń punkt lasera (C) za pomocą potencjometru w górę, aż do nałożenia dwóch wiązek laserowych, co daje punkt B.

Wskazówki: Dostosuj wiązki laserowe za pomocą wkręcanej soczewki laserowej, aby uzyskać idealny punkt lasera.

Krok 1: Lista części

Główny:

-Dwa lasery:

-Arduino Uno:

-Silnik serwo:

-Potencjometr 10k:

- Drut Dupont:

Narzędzie:

- Lutownica:

(mam taką i to bardzo dobra lutownica, w pracy używam Wellera ale dla siebie używam)

Opcjonalnie:

- Rezystory:

Krok 2: Okablowanie elektroniki

Podłącz nadajniki diodowe, 5V do czerwonego przewodu i GND do niebieskiego przewodu.

Podłącz czerwony serwo do 5 V, czarny do GND i pomarańczowy do pinu cyfrowego Arduino 3.

Podłącz lewy styk potencjometru do styku cyfrowego 8, prawy styk do styku cyfrowego 9, a środkowy styk do styku analogowego A0. Lewa szpilka jest dla mnie fioletowa.

Spójrz na schemat przed włączeniem. Zachowaj ostrożność przy korzystaniu z wiązek laserowych, może to spowodować uszkodzenie oczu. Możesz dodać rezystory między czerwony przewód diod a arduino, 10k jest używane w module KY008.

Wskazówka: Potrzebujesz lutownicy do przygotowania przewodów Dupont do laserów i potencjometru.

Krok 3: Wydrukuj płytę w 3D

Zaprojektowany w Autocad i wyeksportowany w formacie STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Wydrukuj uproszczoną wersję jest dla ciebie lepsza, użyj śruby obecnej w SG90, aby ją naprawić. Środek serwa musi znajdować się po prawej stronie podpory wygląda jak na zdjęciach.

Ważny:

Ustaw serwo na (0) stopień przed wklejeniem drugiego elementu do serwomotoru. Umieść wskaźniki laserowe w pozycji równoległej z Servo na (0), zamień val na 0: monServomoteur.write(0);.

Nie wklejaj jeszcze, poczekaj do końca następnego kroku.

Krok 4: Kod Arduino

Możesz znaleźć kod do użycia.

Pobierz i zainstaluj Arduino IDE:

Wymagane jest dodanie biblioteki Math.h do projektu.

Trójkąt to prostokąt na rogu A, znamy AC jako 14cm, a serwomotor podaje kąt C, również obliczamy kąt B do pomiaru odległości AB z Tan (B), B to połączenie między 2 punktami lasera. Całkowity kąt na trójkącie jest równy 180°, a kąt 90° na A.

Pomiar odległości rozpoczyna się w pobliżu lasera na rogu A.

Jeśli nie masz ekranu OLED, użyj TrigonoDuinoSerial.ino. Użyłem ekranu SSD1306 Oled do korzystania z tego bez komputera.

Uwaga: Czy możesz zmienić 4064 na 1028, zależy to od płyty Arduino. U mnie pin analogowy Wavgat R3 zwracał wartość pomiędzy 0 a 4064, ale dla niektórych to 0 a 1028.

Edycja: funkcja mapy nie jest odpowiednia dla precyzji, w nowej wersji kodu zmieniono tryb obliczania na użycie double zamiast typu long. Zwiększono pętlę "For" w celu uzyskania lepszej stabilnej wartości serwosilnika.

Montując lasery na swoich miejscach ustaw servo.write na 0 i wklej obudowę lasera trzymającego na środku serwomechanizmu. Lasery muszą być równoległe. Ustaw wiązki laserowe na tej samej wysokości, a wskaźniki muszą znajdować się w tej samej odległości, co same lasery.

Krok 5: Testuj środek

Teraz przejdź do testu pomiarowego. W razie potrzeby dostosuj długość AC do środka do środka obudów laserów.

Powoli obracaj potencjometr małymi krokami. Możesz regulować ostrość lasera (obracając laser z łbem śruby) w celu precyzyjnego wskazywania dużej odległości.

Mógłbyś zmierzyć kilka metrów tym urządzeniem, ale precyzja będzie mniej precyzyjna. Pomiary poniżej 1 metra są naprawdę dobre.

Do przodu:

Na przykład, możesz umieścić drugi serwo pod pierwszym laserem do pomiaru, ale wymaga to więcej obliczeń. To może być świetna rzecz dla młodych uczniów uczących się trygonometrii, dająca prawdziwe zastosowanie matematyki.

Możesz założyć lepszy serwomotor i dodać kilka potencjometrów, aby zwiększyć precyzję (na przykład 1 potencjometr na 15°) i zasięg pomiaru.

Można dodać boczne przesunięcie serwomechanizmu w celu szybkiej zmiany długości AC.