TrigonoDuino - Cara Mengukur Jarak Tanpa Sensor: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Projek ini dibuat untuk mengukur jarak tanpa sensor komersial. Ini adalah projek untuk memahami peraturan trigonometri dengan penyelesaian konkrit. Ini boleh disesuaikan untuk beberapa pengiraan trigonometri lain. Cos Sin dan lain-lain berfungsi dengan Math.h.

Ini adalah prototaip versi pertama ukuran ini dengan pancaran laser, sebarang cadangan atau petua dialu-alukan.

Ini menggunakan matematik untuk mengukur jarak dengan peraturan Trigonometri.

Ia berfungsi dengan dua diod laser, motor servo SG90, satu potensiometer 10k dan Arduino Uno.

Ketepatan sekitar + - 2 mm untuk jarak <1 meter, jaraknya dipaparkan pada sentimeter. Sekiranya anda mahu menukar pada inci, 1cm = 0, 393701 inci, anda mesti membahagi dengan 2, 54. Anda mungkin kehilangan ketepatan tepat dengan jarak yang lebih besar, sebab sedikit sudut offset pada A (bukannya 90 ° anda mungkin mempunyai 90.05 °).

Penjelasan:

Potensiometer menggerakkan laser C pada motor servo, ini memberikan sudut C ke Arduino. Titik Laser A memberikan sudut yang tepat. Gerakkan titik laser (C) dengan potensiometer hingga meletakkan kedua pancaran laser, ini memberi titik B.

Petua: Laraskan pancaran laser dengan lensa skru laser ke atas untuk mendapatkan titik laser yang sempurna.

Langkah 1: Senarai Bahagian

Utama:

- Dua laser:

- Arduino Uno:

- Motor servo:

- 10k Potentimeter:

- Dupont Wire:

Alat:

- Besi Pateri:

(Saya mempunyai yang ini dan ia adalah solder yang sangat baik, di tempat kerja saya menggunakan Weller tetapi untuk saya sendiri saya menggunakannya)

Pilihan:

- Perintang:

Langkah 2: Elektronik Pendawaian

Sambungkan pemancar diod, wayar 5V ke merah dan wayar GND ke biru.

Sambungkan Servo Red ke 5V, Hitam ke GND dan Orange ke Arduino Digital Pin 3.

Sambungkan pin kiri Potentiometer ke Pin Digital 8, pin kanan ke Pin Digital 9 dan pin tengah ke Pin Analog A0. Pin kiri berwarna ungu untuk saya.

Lihat skema sebelum menghidupkan. Berhati-hati dengan pancaran laser, ia boleh merosakkan mata anda. Anda boleh menambahkan perintang antara wayar merah dioda dan arduino, 10k digunakan pada modul KY008.

Petua: Perlu besi solder untuk menyiapkan wayar Dupont untuk laser dan potensiometer.

Langkah 3: Cetak 3D Plat

Direka dengan Autocad dan dieksport dalam format STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Cetak versi ringkas lebih baik untuk anda, gunakan skru hadir dengan SG90 untuk memperbaikinya. Pusat servo perlu berada di sebelah kanan sokongan seperti gambar.

Penting:

Tetapkan servo ke (0) darjah sebelum menampal bahagian kedua ke motor servo. Letakkan penunjuk laser pada kedudukan selari dengan Servo on (0), ganti val dengan 0: monServomoteur.write (0);.

Jangan tampal lagi, tunggu akhir langkah seterusnya.

Langkah 4: Kod Arduino

Anda boleh mendapatkan kod untuk menggunakannya.

Muat turun dan Pasang Arduino IDE:

Diperlukan untuk menambahkan perpustakaan Math.h pada projek.

Segitiga adalah segi empat tepat di sudut A, kita tahu AC sebagai 14cm, dan motor servo memberikan sudut C, juga kita mengira sudut B untuk mengukur jarak AB dengan Tan (B), B adalah persimpangan antara 2 titik laser. Jumlah sudut pada segitiga sama dengan 180 °, dengan sudut 90 ° pada A.

Pengukuran jarak bermula berhampiran laser di sudut A.

Sekiranya anda tidak mempunyai skrin OLED, gunakan TrigonoDuinoSerial.ino. Saya menggunakan skrin SSD1306 Oled untuk menggunakannya tanpa komputer.

Nb: Semoga anda menukar 4064 pada 1028, ia bergantung pada papan Arduino. Bagi saya pin analog Wavgat R3 mengembalikan nilai antara 0 dan 4064, tetapi bagi sebilangan yang lain ia adalah 0 dan 1028.

Edit: fungsi peta tidak sesuai untuk ketepatan, mod pengiraan diubah dalam versi kod baru untuk digunakan dua kali ganda bukan jenis pemboleh ubah panjang. Loop "For" dinaikkan untuk nilai servo motor stabil yang lebih baik.

Pasang laser di tempat mereka tetapkan servo. Tulis hingga 0 dan tampal casing laser penahan di bahagian tengah servo. Laser perlu selari. Laraskan pancaran laser ke ketinggian yang sama dan penunjuk mestilah pada jarak yang sama dengan laser itu sendiri.

Langkah 5: Langkah Uji

Sekarang teruskan ke ujian pengukuran. Sesuaikan panjang AC anda ke pusat ke tengah-tengah casing laser jika diperlukan.

Putar potensiometer perlahan dengan sedikit langkah. Anda boleh menyesuaikan fokus laser (putar laser kepala skru) untuk tepat yang menunjukkan jarak jauh.

Anda boleh mengukur beberapa meter dengan unit ini tetapi ketepatannya kurang tepat. Pengukuran di bawah 1 meter benar-benar baik.

Maju:

Sebagai contoh, anda boleh meletakkan servo kedua di bawah laser pertama untuk mesuring tetapi memerlukan lebih banyak pengiraan. Ini boleh menjadi perkara yang baik bagi pelajar muda belajar trigonometri, kerana aplikasi matematik sebenarnya.

Anda boleh meletakkan motor servo yang lebih baik dan menambahkan beberapa potensiometer untuk meningkatkan ketepatan (misalnya 1 potensiometer untuk 15 °) dan jarak pengukuran jarak jauh.

Dapat menambahkan perpindahan lateral servo untuk mengubah panjang AC dengan cepat.