Taśma miernicza 1,50 m dystansu społecznego: 3 kroki (ze zdjęciami)

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

W tej wersji dostosowuję zwykłą taśmę mierniczą do mierzenia po pokonaniu dystansu 1,5 m. Powiem wtedy „półtora metra”. Wskaże również zielonym lub czerwonym światłem, czy jesteś powyżej lub poniżej tej odległości.

Ten projekt powstał z powodu wyzwania rozpoczętego przez Henka Rijckaerta w jego serii youtube De Koterij i chciałem powiązać go z aktualnymi problemami COVID19 i dystansem społecznym. Holendersko mówiony film na youtube o tej kompilacji można znaleźć na Youtube Weyn. Tech (Dodaje się angielskie podpisy).

Użyte materiały:

1. Taśma miernicza
2. Enkoder optyczny: e4p-100-079
3. Dźwięk: DFPlayer Mini + karta SD
4. Moc: PowerBoost 1000C
5. MCU: Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather (można użyć dowolnego innego arduino, ponieważ nie używam funkcji BLE ani Wi-Fi w tej kompilacji)
6. Neopiksel
7. Głośnik
8. Bateria
9. Przełącznik włącz / wyłącz

Krok 1: Schemat

Połącz komponenty zgodnie ze schematem. Obudowa została ponownie wykorzystana i zaadaptowana z innej konstrukcji, ale możesz użyć dowolnego prostokątnego pudełka, które jest wystarczająco duże, aby zmieścić komponenty. Potrzebujesz całości do głośnika, taśmy mierniczej i przycisku włączania/wyłączania (a najlepiej do USB min do ładowania baterii).

Przymocuj metalową płytkę ze wskaźnikami do obracającej się części taśmy pomiarowej, upewniając się, że jest wyśrodkowana jak najlepiej.

Na kartę SD dla odtwarzacza DFPlayer musisz skopiować plik mp3, który chcesz odtworzyć, gdy pokonana zostanie ustawiona odległość.

Krok 2: Kod

Cały kod można znaleźć na githubie.

ESP32 (można również użyć dowolnego innego arduino) będzie stale odpytywać wyjście A i B enkodera i zwiększać lub zmniejszać licznik. Gdy przekracza -2150, wiem, że dla mojej taśmy mierniczej przekroczył 1,5 metra. Będziesz musiał skalibrować to dla swojego miernika. W zależności od wartości zmienia się kolor diody, a DFPlayer otrzymuje polecenie odtworzenia mp3 znajdującego się na karcie SD.

Krok 3: Wyjaśnienie kodera

Jak możemy zmierzyć, jak daleko rozwinęliśmy licznik?

To wyjaśnienie jest transkrypcją filmu:

Cóż, do tego używam enkodera optycznego, a mianowicie przyrostowego enkodera obrotowego. Masz też inne, na przykład enkodery absolutne. Są bardzo odpowiednie do poznania dokładnej pozycji w ciągu 1 obrotu. Z drugiej strony, przyrostowy daje stałe impulsy podczas przemieszczenia, dzięki czemu można samodzielnie zmierzyć obrót, również w zakresie różnych obrotów. W ten sposób możesz zmierzyć sam obrót, nawet w różnych rotacjach. Używam enkodera kwadraturowego, który daje dwa sygnały, dzięki czemu można również określić kierunek.

Jak to dokładnie działa?

Na okrągłym krążku znajdują się czarne znaczenia. Ta tarcza jest przymocowana do taśmy mierniczej i dlatego będzie się z nią obracać. Sam czujnik składa się z diody LED i dwóch fotodetektorów, które mierzą odbicie światła. Jeśli dioda LED świeci na czarnej linii, mniej lub wcale nie będzie odbijać światła niż wtedy, gdy świeci na metal pomiędzy czarnym znacznikiem. Ten sygnał zostanie następnie zamieniony na falę prostokątną na wyjściu. Wyjścia A i B są umieszczone w taki sposób, że widać, z której kombinacji 2 kierunek jest skręcany.

Przyjrzyjmy się temu szczegółowo

Z każdą zmianą krawędzi A możesz zmienić wartość B, w którym kierunku się obracamy. W używanym przeze mnie enkoderze impuls A rozpocznie się przed impulsem B, jeśli obrócimy się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. I odwrotnie, jeśli skręcimy w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Możemy więc rozpoznać 3 impulsy, które mówią nam coś o tym, ile zostało obróconych. Mój koder ma 100 cykli na obrót (CPR). w tym przypadku obróciła się prawie o 10,8 stopnia. Jeśli spojrzysz na arkusze danych, zwróć szczególną uwagę na to, co oznacza resuscytacja krążeniowo-oddechowa, czasami jest to liczba cykli na obrót, czasami liczba zliczeń na obrót (lub indywidualnie różne stany na obrót). Każdy impuls zawiera 4 różne stany. Wysoki lub niski w punktach A i B. To 4 razy więcej niż w przypadku cykli na obrót. PPR lub impulsy na obrót są zwykle używane do pomiaru liczby impulsów na pełny obrót. Ale niektóre arkusze danych oznaczają tutaj liczbę różnych stanów impulsów na obrót. Więc również tutaj, spójrz uważnie w arkuszu danych, co ma na myśli. Widzimy tutaj, że impuls A pojawia się przed impulsem B.

Prostym sposobem na przetworzenie tego w kodzie jest zmiana sygnału A, aby zobaczyć, jaka jest wartość sygnału B. Jeśli sygnał B nie ma wartości sygnału A, skręcamy zgodnie z ruchem wskazówek zegara i za każdym razem możemy zwiększać lub zwiększać licznik.

Otrzymujemy teraz 200 zmian krawędzi na pełny obrót, ponieważ mamy 2 na impuls. Tak więc, jeśli licznik wskazuje 200, obróciliśmy o pełny obrót. Lub obrócony o 360 stopni Na odwrót, jeśli obrócimy się w przeciwnym kierunku, to widać, że sygnał A wygeneruje te same 3 impulsy.

Mamy więc tutaj również, że obróciła się o 10,8 stopnia. Ale tym razem sygnał B ma taką samą wartość jak sygnał A, więc wiemy, że sygnał B jest już przed sygnałem A. I stąd skręcamy w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. W takim przypadku możemy zatem zmniejszyć licznik. Teraz wiemy, ile razy taśma miernicza została przycięta. Jeśli chcemy znać ustaloną odległość, jest to dość proste.

Na przykład tutaj na półtora metra licznik powinien wynosić -2150. Innymi słowy, 3870 stopni w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.

Jeśli zawsze chcesz wiedzieć, ile zostało rozwinięte, musisz liczyć się z tym, że średnica się zmniejsza, innymi słowy, odległość na taśmie mierniczej będzie coraz mniejsza przy pełnym obrocie.