TrigonoDuino - Jak měřit vzdálenost bez senzoru: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Tento projekt je určen pro měření vzdálenosti bez komerčního senzoru. Je to projekt pro pochopení trigonometrických pravidel s konkrétním řešením. Mohlo by to být přizpůsobitelné pro nějaký jiný goniometrický výpočet. Cos Sin a další fungují s Math.h.

Je to první verze prototypu tohoto druhu opatření s laserovými paprsky, jakékoli návrhy nebo tipy jsou vítány.

Používá matematiku pro měření vzdálenosti pomocí pravidel trigonometrie.

Je to práce se dvěma laserovými diodami, servomotorem SG90, jedním potenciometrem 10k a Arduino Uno.

Přesnost je přibližně +- 2 mm pro vzdálenost <1 metr, vzdálenost se zobrazuje v centimetrech. Pokud chcete převádět na palce, 1 cm = 0, 393701 palce, musíte vydělit 2, 54. Při větší vzdálenosti můžete ztratit přesnou přesnost, protože na A je malý úhel odsazení (místo 90 ° můžete mít 90,05 °).

Vysvětlení:

Potenciometr posune laser C na servomotoru, což dává úhel C Arduinu. Laser Bod dává pravý úhel. Posuňte bod laseru (C) potenciometrem až na superponování dvou laserových paprsků, čímž získáte bod B.

Tipy: Upravte laserové paprsky laserovým šroubovým objektivem nahoru, abyste získali dokonalý laserový bod.

Krok 1: Seznam dílů

Hlavní:

-Dva lasery:

- Arduino Uno:

-Servomotor:

-10k potenciometr:

-Dupont Wire:

Nářadí:

-Páječka:

(Mám tuhle a je to velmi dobrá páječka, v práci používám Weller, ale pro sebe ji používám)

Volitelné:

-Rezistory:

Krok 2: Zapojení elektroniky

Připojte diodové zářiče, 5 V na červený vodič a GND na modrý vodič.

Připojte Servo Red k 5V, Black k GND a Orange k Arduino Digital Pin 3.

Připojte levý pin potenciometru k digitálnímu pinu 8, pravý kolík k digitálnímu pinu 9 a prostřední kolík k analogovému pinu A0. Levý kolík je pro mě fialový.

Před zapnutím se podívejte na schéma. Buďte opatrní s laserovými paprsky, mohlo by dojít k poškození očí. Mezi červený vodič diod a arduino můžete přidat odpory, na modulu KY008 je použito 10k.

Tip: Na přípravu vodičů Dupont pro lasery a potenciometry potřebujete páječku.

Krok 3: 3D tisk desky

Navrženo s Autocadem a exportováno do formátu STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Zjednodušená verze tisku je pro vás lepší, použijte šroub s SG90 pro její opravu. Střed serva musí být vpravo, podpora vypadá jako obrázky.

Důležité:

Před vložením druhého kusu do servomotoru nastavte servo na (0) stupeň. Umístěte ukazatele laseru na paralelní polohu se zapnutým servem (0), val nahraďte 0: monServomoteur.write (0);.

Zatím nevkládejte, počkejte na konec dalšího kroku.

Krok 4: Kód Arduino

Můžete najít kód pro jeho použití.

Stáhněte a nainstalujte Arduino IDE:

Je nutné přidat knihovnu Math.h do projektu.

Trojúhelník je obdélník v rohu A, známe AC jako 14 cm a servomotor udává úhel C, také vypočítáme úhel B pro měření vzdálenosti AB pomocí Tan (B), B je křižovatka mezi 2 laserovými body. Celkový úhel na trojúhelníku je rovný až 180 °, s úhlem 90 ° na A.

Měření vzdálenosti začíná v blízkosti laseru v rohu.

Pokud nemáte OLED obrazovku, použijte TrigonoDuinoSerial.ino. K použití bez počítače jsem použil obrazovku SSD1306 Oled.

Poznámka: Můžete změnit 4064 do 1028, to závisí na desce Arduino. Pro mě analogový pin Wavgat R3 vrátil hodnotu mezi 0 a 4064, ale pro některé jiné je to 0 a 1028.

Upravit: funkce mapy není vhodná pro přesnost, režim výpočtu byl v nové verzi kódu změněn pro použití dvojitého namísto dlouhého typu proměnné. "For" Loop byl zvýšen pro lepší stabilní hodnotu servomotoru.

Upevnění laserů na jejich místa nastaví servo. Napište na 0 a vložte středící servo laserové pouzdro. Lasery musí být paralelní. Nastavte laserové paprsky na stejnou výšku a ukazatele musí být ve stejné vzdálenosti jako samotné lasery.

Krok 5: Testovací opatření

Nyní přejděte k měřicímu testu. V případě potřeby upravte délku střídavého proudu na střed a na střed pouzder laserů.

Otáčejte potenciometrem pomalu malým krokem. Pro přesné zaměření na velkou vzdálenost můžete upravit zaostření laserem (otočením laseru se šroubovou hlavou).

S touto jednotkou byste mohli změřit několik metrů, ale přesnost bude méně přesná. Měření pod 1 metr je opravdu dobré.

Vpřed:

Můžete například umístit druhé servo pod první laser pro měření, ale potřebuje více výpočtu. Mohla by to být skvělá věc pro trigonometrii pro mladé studenty, protože by dala skutečnou aplikaci matematiky.

Můžete použít lepší servomotor a přidat několik potenciometrů pro zvýšení přesnosti (například 1 potenciometr pro 15 °) a rozsah měření vzdálenosti.

Mohlo by přidat boční posunutí serva pro rychlou změnu délky střídavého proudu.