Víceúčelový snímač vzdálenosti světla: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Existuje několik způsobů, jak využít úžasný výtvor, jako je tento snímač vzdálenosti světla! Důvod, proč jsem se to rozhodl vytvořit, byl pro moji mimoškolní třídu kódování se žáky 6. ročníku. Studenti pracují se svým Sphero Ollies a učí se používat blokové kódování k programování. Někteří studenti se učí jen základy, ale jiní jsou opravdu pokročilí a snaží se co nejlépe vyladit přesné pohyby a kódy. Používají úhloměry a metrové/yardové hole, aby pomohly s měřením kurzů, cest a dokonce i předmětů, které se pokoušejí kódovat, aby jejich Ollie znovu vytvořil. Použití tohoto senzoru vzdálenosti by pomohlo s přesným kódem a také by mohlo poskytnout zábavný způsob, jak určit, kdo splní úkol v určité požadované vzdálenosti bez použití pravítka. Jedná se o projekt na úrovni začátečníků, který obsahuje podrobné pokyny, které je snadné splnit!

Ultrazvukový senzor snímá vzdálenost objektu od jeho senzoru vysíláním ultrazvukových vln od senzoru, který se odráží od objektu a vrací se zpět k senzoru. Tyto vlny na základě času potřebného k cestování tam a zpět kromě rychlosti, kterou urazí, vypočítají vzdálenost. Vzdálenost je na prkénku znázorněna pomocí RGB LED světla, přičemž odstíny představují vzdálenosti (v centimetrech) následovně:

• Červená: větší než 125 cm
• Zelená: větší než 100 a menší nebo rovna 125 cm
• Modrá: větší než 75 a menší nebo rovna 100 cm
• Žlutá: větší než 50 a menší nebo rovna 75 cm
• Fialová: větší než 25 a menší nebo rovna 50 cm
• Aqua: větší než 0 a menší nebo rovna 25 cm

*Tyto vzdálenosti lze změnit na menší nebo větší přírůstky a vzdálenosti v závislosti na úkolu, který chcete splnit.

Krok 1: Součásti a začátek

K vytvoření vlastního víceúčelového ultrazvukového snímače vzdálenosti budete potřebovat následující zásoby:

• prkénko
• Arduino
• 9 propojovacích kabelů
• 1 RGB LED
• Rezistory 3-330 Ohm
• 1 ultrazvukový snímač vzdálenosti
• Zdroj napájení- počítač a volitelný zdroj napájení z baterie
• USB konektor pro připojení a spuštění kódu z počítače
• Volitelné: auto na dálkové ovládání, ke kterému po dokončení připojíte Arduino.

Nejsou potřeba žádné nástroje!

Začněte připojením napájení k napájecí liště z desky 5V na vašem Arduinu a zemnící liště ke kolíku GND na vašem Arduinu.

Krok 2: Připojení ultrazvukového senzoru

Dále připojíte svůj ultrazvukový senzor.

1. Připojte propojovací kabel z GND na senzoru k zemnicí liště na vašem prkénku
2. Připojte Echo k 7 pinům na Arduinu
3. Připojte Trig k 8 pinům na Arduinu
4. Připojte VCC k napájecí liště na vašem prkénku.

*Poznámka: toto vypadá trochu jinak, než je nastaveno na diagramu TinkerCad, protože můj ultrazvukový senzor je jiná značka, než je uvedeno v programu. Přesnější průvodce nastavením najdete na obrázcích.

Krok 3: Připojení RGB LED

Dále připojíte RGB LED světlo. Nezapomeňte, že nejdelší část je GND- viz obrázek RGB LED jako vodítko. Připojte svou LED pomocí výše uvedeného obrázku a fotografie TinkerCad.

• redPin: 11
• (-): kolejnice GND
• greenPin: 10
• bluePin: 9

Krok 4: Kód

Dále budete muset připojit Arduino k počítači a stáhnout kód pro spuštění tohoto programu. Kliknutím sem zobrazíte odkaz na kód. Vyzkoušejte svou tvorbu!

UŽITEČNÉ RADY:

1. Podívejte se na komentáře v kódu, které označují, kde lze měnit přírůstky vzdálenosti. Pokud je to upřednostňováno, můžete také změnit pořadí, v jakém se barvy LED mění.
2. Použijte „Monitor“v editoru Arduino ke sledování skutečných vzdáleností, zatímco kód běží na vašem Arduinu, pokud jste připojeni k počítači a nikoli pouze ke zdroji baterie.
3. Svůj hotový Arduino jsem připevnil k autu na dálkové ovládání, abych plynule ukázal změny vzdáleností. Toto není trvalé a lze jej přesunout nebo odpojit a znovu použít.

Krok 5: Jiné účely a zdroje

Zde je několik dalších způsobů, jak pro vás může fungovat ultrazvukový senzor vzdálenosti:

• výukové měření
• odhadování měření
• sledování vzdálenosti studentů od učitelského stolu (mám problémy se studenty za stolem nebo brát věci z pracovního stolu, když tam nesedím…. to by bylo skvělé i s nainstalovaným bzučákem!)
• dálkoměr pro procvičování terčů lukostřelby
• parkování kol v garáži
• hra za tepla/za studena

Zdroje:

Autor neznámý. (2018). Jak na mechatroniku. Získáno z:

E. Chen. (datum neznámé). Ultrazvukový měřicí modul HC - SR04 a RGB LED vysílač. Získáno z Summerfuel Robotics:

Joel_E_B. (datum neznámé). Průvodce experimentem SparkFun Inventor's Kit - v4.0: Circuit 1D: RGB Night -Light. Citováno z: