Wielofunkcyjny czujnik odległości światła: 5 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Istnieje wiele sposobów na wykorzystanie niesamowitego dzieła, takiego jak ten czujnik odległości światła! Powodem, dla którego zdecydowałem się to stworzyć, były moje zajęcia z kodowania po szkole z szóstoklasistami. Uczniowie pracują ze swoimi Sphero Ollies i uczą się, jak używać kodowania blokowego do programowania Niektórzy uczniowie uczą się tylko podstaw, ale inni są naprawdę zaawansowani i starają się jak najlepiej skupić się na precyzyjnych ruchach i kodach. Używają kątomierzy i kijów metr/jard, aby pomóc w pomiarach kursów, ścieżek, a nawet obiektów, które próbują zakodować swojemu Olliemu, aby odtworzyć. Korzystanie z tego czujnika odległości światła pomogłoby w precyzyjnym kodzie, a także zapewniłoby zabawny sposób na określenie, kto wykonuje zadanie w określonej odległości bez użycia linijki. Jest to projekt dla początkujących, który zawiera instrukcje krok po kroku, które ułatwiają wykonanie!

Czujnik ultradźwiękowy wykrywa odległość obiektu od czujnika, wysyłając z czujnika fale ultradźwiękowe, które odbijają się od obiektu i wracają do czujnika. Fale te, w oparciu o czas potrzebny na podróż tam i z powrotem, oprócz prędkości, jaką pokonują, obliczają odległość. Odległość jest reprezentowana na płytce stykowej za pomocą światła LED RGB, a odcienie reprezentują odległości (w centymetrach) w następujący sposób:

• Czerwony: większy niż 125 cm
• Zielony: większy niż 100 i mniejszy lub równy 125 cm
• Niebieski: większy niż 75 i mniejszy lub równy 100 cm
• Żółty: większy niż 50 i mniejszy lub równy 75 cm
• Fioletowy: większy niż 25 i mniejszy lub równy 50 cm
• Aqua: większa niż 0 i mniejsza lub równa 25 cm

*Odległości te można zmieniać na mniejsze lub większe i odległości w zależności od zadania, które chcesz wykonać.

Krok 1: Komponenty i pierwsze kroki

Do stworzenia własnego uniwersalnego ultradźwiękowego czujnika odległości potrzebne będą następujące materiały:

• płytka do krojenia chleba
• Arduino
• 9 kabli rozruchowych
• 1 dioda LED RGB
• Rezystory 3-330 Ohm
• 1 ultradźwiękowy czujnik odległości
• Źródło zasilania - komputer i opcjonalne źródło zasilania bateryjnego
• Złącze USB do podłączenia i uruchomienia kodu z komputera
• Opcjonalnie: samochód z pilotem do podłączenia Arduino po zakończeniu.

Żadne narzędzia nie są potrzebne!

Zacznij od podłączenia zasilania do szyny zasilającej płytki stykowej z pinu 5V w Arduino i szyny uziemiającej do pinu GND w Arduino.

Krok 2: Podłączanie czujnika ultradźwiękowego

Następnie podłączysz czujnik ultradźwiękowy.

1. Podłącz kabel połączeniowy z GND na czujniku do szyny uziemiającej na płytce stykowej
2. Podłącz Echo do 7 pinów na Arduino
3. Podłącz Trig do 8 pinów na Arduino
4. Podłącz VCC do szyny zasilającej na płytce prototypowej.

*Uwaga: wygląda to nieco inaczej niż na schemacie TinkerCad, ponieważ mój czujnik ultradźwiękowy jest innej marki niż ta pokazana w programie. Zobacz zdjęcia, aby uzyskać dokładniejszy przewodnik konfiguracji.

Krok 3: Podłączanie diody LED RGB

Następnie podłączysz światło LED RGB. Pamiętaj, że najdłuższą nogą jest GND - zobacz obraz LED RGB jako przewodnik. Podłącz diodę LED za pomocą obrazu TinkerCad i zdjęcia powyżej.

• czerwonyPin: 11
• (-): szyna GND
• zielonyPin: 10
• niebieskiPin: 9

Krok 4: Kodeks

Następnie musisz podłączyć Arduino do komputera i pobrać kod, aby uruchomić ten program. Kliknij tutaj, aby uzyskać link do kodu. Wypróbuj swoje dzieło!

POMOCNE WSKAZÓWKI:

1. Spójrz na komentarze w kodzie, które wskazują, gdzie możesz zmienić przyrosty odległości. Możesz także zmienić kolejność, w jakiej zmieniają się kolory diody LED, jeśli chcesz.
2. Użyj "Monitora" w Arduino Editor, aby śledzić rzeczywiste odległości, gdy kod jest uruchomiony na Arduino, o ile jesteś podłączony do komputera, a nie tylko do źródła baterii.
3. Moje gotowe Arduino podłączyłem do samochodu zdalnie sterowanego, aby płynnie pokazywać zmiany odległości. Nie jest to trwałe i można je przenieść lub odłączyć w celu ponownego wykorzystania.

Krok 5: Inne cele i zasoby

Oto kilka innych sposobów, w jakie ultradźwiękowy czujnik odległości może pracować dla Ciebie:

• nauczanie pomiaru
• szacowanie pomiaru
• monitorowanie odległości uczniów od biurka nauczyciela (mam trudności z uczniami za moim biurkiem lub zabieraniem rzeczy z mojego biurka, gdy tam nie siedzę… byłoby świetnie z zainstalowanym brzęczykiem!)
• dalmierz do strzelania z łuku,
• parkowanie rowerów w garażu
• gra na ciepło/zimno

Zasoby:

Autor nieznany. (2018). Jak mechatronika. Pobrane z:

E. Chen. (data nieznana). Ultradźwiękowy moduł zasięgu HC - SR04 i emiter LED RGB. Pobrane z Summerfuel Robotics:

Joel_E_B. (data nieznana). Przewodnik po eksperymencie zestawu SparkFun Inventor - v4.0: Obwód 1D: RGB Night-Light. Pobrane z: