TrigonoDuino - Cách đo khoảng cách mà không cần cảm biến: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Dự án này được thực hiện để đo khoảng cách mà không có cảm biến thương mại. Đó là một dự án để hiểu các quy tắc lượng giác với một giải pháp cụ thể. Nó có thể được điều chỉnh cho một số phép tính lượng giác khác. Cos Sin và các hàm khác hoạt động với Math.h.

Đây là nguyên mẫu phiên bản đầu tiên của loại thước đo này với chùm tia laze, mọi đề xuất hoặc mẹo đều được hoan nghênh.

Nó sử dụng toán học để đo khoảng cách với các quy tắc Lượng giác.

Nó hoạt động với hai điốt laser, một động cơ servo SG90, một chiết áp 10k và một Arduino Uno.

Độ chính xác khoảng + - 2 mm đối với khoảng cách <1 mét, khoảng cách được hiển thị trên cm. Nếu bạn muốn chuyển đổi trên inch, 1cm = 0, 393701 inch, bạn phải chia cho 2, 54. Bạn có thể mất độ chính xác chính xác với khoảng cách lớn hơn, do góc lệch nhỏ trên A (thay vì 90 °, bạn có thể có 90,05 °).

Giải trình:

Chiết áp di chuyển tia laser C trên động cơ servo, điều này tạo ra góc C so với Arduino. Tia laze A cho một góc vuông. Di chuyển điểm laser (C) với chiết áp lên đến chồng hai chùm tia laser, điều này cho điểm B.

Lời khuyên: Điều chỉnh chùm tia laze bằng thấu kính vặn vít laze để thu được điểm laze hoàn hảo.

Bước 1: Danh sách bộ phận

Chủ chốt:

- Hai tia laser:

- Arduino Uno:

- Động cơ servo:

- Chiết áp 10k:

- Dây Dupont:

Dụng cụ:

- Sắt hàn: https://fr.banggood.com/buy/yotec-967-sol Order-st…

(Tôi có cái này và nó là mỏ hàn rất tốt, tại nơi làm việc tôi sử dụng Weller nhưng đối với bản thân tôi thì sử dụng nó)

Optionnal:

- Điện trở:

Bước 2: Nối dây điện tử

Kết nối bộ phát diode, 5V với dây đỏ và GND với dây xanh lam.

Kết nối Servo Red với 5V, Black với GND và Orange với Arduino Digital Pin 3.

Kết nối chân trái của Potentiometer với Chân kỹ thuật số 8, chân phải với Chân kỹ thuật số 9 và chân giữa với Chân tương tự A0. Ghim bên trái là màu tím cho tôi.

Xem sơ đồ trước khi cấp nguồn. Hãy thận trọng với tia laze, nó có thể làm hỏng mắt của bạn. Bạn có thể thêm điện trở giữa dây màu đỏ của điốt và arduino, 10k được sử dụng trên mô-đun KY008.

Mẹo: Cần có Sắt hàn để chuẩn bị dây Dupont cho laser và chiết áp.

Bước 3: In 3D tấm

Được thiết kế bằng Autocad và xuất trên định dạng STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

In phiên bản đơn giản là tốt hơn cho bạn, sử dụng vít hiện tại với SG90 để cố định nó. Trung tâm của servo cần phải ở bên phải của hỗ trợ trông giống như hình ảnh.

Quan trọng:

Đặt servo thành (0) độ trước khi dán miếng thứ hai vào động cơ servo. Đặt con trỏ laser ở vị trí song song với Servo trên (0), thay val bằng 0: monServomoteur.write (0);.

Chưa dán, hãy đợi phần cuối của bước tiếp theo.

Bước 4: Mã Arduino

Bạn có thể tìm thấy mã để sử dụng nó.

Tải xuống và cài đặt Arduino IDE:

Cần phải thêm thư viện Math.h vào dự án.

Tam giác là hình chữ nhật có góc A, ta biết AC là 14cm, và động cơ servo cho góc C, ta tính được góc B để đo khoảng cách AB với Tan (B), B là giao điểm giữa 2 điểm laze. Tổng góc trên tam giác là góc 180 °, góc trên A là 90 °.

Đo khoảng cách bắt đầu gần tia laser ở góc A.

Nếu bạn không có màn hình OLED, hãy sử dụng TrigonoDuinoSerial.ino. Tôi đã sử dụng màn hình SSD1306 Oled để sử dụng mà không cần máy tính.

Nb: Bạn có thể thay đổi 4064 bằng 1028, nó phụ thuộc vào bảng Arduino. Đối với tôi, chân tương tự Wavgat R3 trả về giá trị từ 0 đến 4064, nhưng đối với một số người khác, nó là 0 và 1028.

Chỉnh sửa: chức năng bản đồ không phù hợp với độ chính xác, chế độ tính toán đã được thay đổi trong phiên bản mã mới để sử dụng double thay vì loại biến dài. Vòng lặp "cho" được tăng lên để có giá trị ổn định tốt hơn của động cơ servo.

Việc gắn các tia laser vào vị trí của chúng, đặt servo.write thành 0 và dán hộp laser đang giữ vào tâm của servo. Các tia laser cần phải song song. Điều chỉnh các chùm tia laze đến cùng độ cao và các con trỏ phải ở cùng khoảng cách với chính các tia laze.

Bước 5: Kiểm tra Đo lường

Bây giờ tiến hành kiểm tra đo lường. Điều chỉnh độ dài AC của bạn thành tâm đến tâm của các trường hợp laser nếu cần.

Xoay chiết áp từ từ với từng bước nhỏ. Bạn có thể điều chỉnh tiêu điểm laser (xoay laser đầu vít) để hướng chính xác khoảng cách lớn.

Bạn có thể đo một số mét bằng đơn vị này nhưng độ chính xác sẽ kém chính xác hơn. Đo lường dưới 1 mét thực sự tốt.

Phía trước:

Ví dụ: bạn có thể đặt một servo thứ hai dưới tia laser thứ nhất để tạo lưới nhưng nó cần tính toán nhiều hơn. Nó có thể là một điều tuyệt vời cho sinh viên trẻ học lượng giác, nó đưa ra một ứng dụng thực tế của toán học.

Bạn có thể đặt một động cơ servo tốt hơn và thêm một số chiết áp để tăng độ chính xác (1 chiết áp cho 15 ° chẳng hạn) và phạm vi đo khoảng cách.

Có thể thêm dịch chuyển bên của servo để thay đổi chiều dài AC nhanh chóng.