Thước đo khoảng cách xã hội 1,50m: 3 bước (có hình ảnh)

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

Trong bản dựng này, tôi điều chỉnh một thước dây thông thường để đo khi khoảng cách đã được bao phủ là 1,5 m. Sau đó tôi sẽ nói "một mét rưỡi". Nó cũng sẽ báo bằng đèn xanh hoặc đỏ nếu bạn ở trên hoặc dưới khoảng cách này.

Dự án này được thực hiện vì một thử thách được bắt đầu bởi Henk Rijckaert trong loạt video trên youtube của anh ấy De Koterij và tôi muốn liên kết nó với các vấn đề hiện tại của COVID19 và sự xa cách xã hội. (Có thêm chú thích tiếng Anh).

Vật liệu đã qua sử dụng:

1. Một thước đo băng
2. Bộ mã hóa quang học: e4p-100-079
3. Âm thanh: DFPlayer Mini + thẻ sd
4. Sức mạnh: PowerBoost 1000C
5. MCU: Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather (bất kỳ arduino nào khác cũng có thể được sử dụng vì tôi không sử dụng các tính năng BLE hoặc Wi-Fi trong bản dựng này)
6. Neopixel
7. Loa
8. Ắc quy
9. BẬT / TẮT chuyển đổi

Bước 1: Sơ đồ

Kết nối các thành phần như được chỉ ra trong sơ đồ. Bao vây đã được tái sử dụng và điều chỉnh từ một bản dựng khác nhưng bạn có thể sử dụng bất kỳ hình hộp chữ nhật nào đủ lớn để vừa các thành phần. Bạn cần toàn bộ cho loa, thước dây và nút bật / tắt (và lý tưởng nhất là cho usb min để sạc pin).

Gắn tấm kim loại có chỉ thị vào phần quay của thước đo, đảm bảo bạn căn giữa nó tốt nhất có thể.

Trên thẻ SD cho DFPlayer, bạn phải sao chép mp3 mà bạn muốn phát khi khoảng cách bạn đặt bị che phủ.

Bước 2: Mã

Tất cả mã có thể được tìm thấy trên github.

ESP32 (bất kỳ arduino nào khác cũng có thể được sử dụng) sẽ liên tục thăm dò đầu ra A en B của bộ mã hóa và sẽ tăng hoặc giảm một bộ đếm. Khi nó vượt quá -2150, tôi biết đối với thước dây của mình, nó đã vượt quá 1,5 mét. Bạn sẽ phải hiệu chỉnh điều này cho đồng hồ của mình. Tùy thuộc vào giá trị mà màu của đèn led được thay đổi và DFPlayer được lệnh phát mp3 trên thẻ sd.

Bước 3: Giải thích về bộ mã hóa

Làm thế nào chúng ta có thể đo lường chúng ta đã mở đồng hồ bao xa?

Lời giải thích này là bản ghi của video:

Chà, tôi sử dụng bộ mã hóa quang học, cụ thể là bộ mã hóa quay gia tăng. Bạn cũng có những người khác, ví dụ như bộ mã hóa tuyệt đối. Chúng rất thích hợp để biết vị trí chính xác trong vòng 1 vòng quay. Nhưng ngược lại, số gia tăng cung cấp các xung cố định trong quá trình dịch chuyển, vì vậy bạn có thể tự đo vòng quay, cũng trong một loạt các vòng quay khác nhau. Bằng cách này, bạn có thể tự đo vòng quay, thậm chí qua các vòng quay khác nhau. Tôi sử dụng bộ mã hóa cầu phương, bộ mã hóa này cung cấp hai tín hiệu để cũng có thể xác định hướng.

Làm thế nào mà làm việc một cách chính xác?

Có những mảng đen trên đĩa tròn. Đĩa này được gắn vào thước dây và do đó sẽ quay cùng với nó. Bản thân cảm biến bao gồm một đèn LED và hai bộ dò ảnh để đo liệu ánh sáng có bị phản xạ hay không. Nếu đèn LED chiếu vào vạch đen, ánh sáng sẽ phản xạ ít hơn hoặc không có so với khi nó chiếu vào kim loại giữa vạch đen. Tín hiệu này sau đó sẽ được chuyển thành sóng vuông ở đầu ra. Đầu ra A và B được đặt theo cách mà bạn có thể thấy từ sự kết hợp của cả 2 hướng đang được quay.

Chúng ta hãy xem xét điều đó một cách chi tiết

Với mỗi lần thay đổi cạnh của A, bạn có thể thay đổi giá trị của B theo hướng mà chúng ta quay. Trong bộ mã hóa tôi sử dụng, xung A sẽ bắt đầu trước xung B nếu chúng ta quay theo chiều kim đồng hồ. Và ngược lại nếu chúng ta quay ngược chiều kim đồng hồ. Vì vậy, chúng ta có thể nhận ra 3 xung cho chúng ta biết điều gì đó về mức độ đã được quay. Bộ mã hóa của tôi có 100 chu kỳ mỗi vòng quay (CPR). trong trường hợp này, nó đã quay gần 10,8 độ. Nếu bạn nhìn vào bảng dữ liệu, hãy chú ý đến ý nghĩa của CPR đôi khi đây là số chu kỳ trên mỗi vòng quay, đôi khi là số lần đếm trên mỗi vòng (hoặc các trạng thái riêng lẻ khác nhau trên mỗi lượt). Mỗi xung chứa 4 trạng thái khác nhau. Cao hoặc thấp ở A và B. Nhiều hơn 4 lần so với Chu kỳ mỗi vòng quay. PPR hoặc xung trên mỗi vòng quay thường được sử dụng để đo số lượng xung trên mỗi vòng quay đầy đủ. Nhưng một số bảng dữ liệu ở đây có nghĩa là số lượng các trạng thái xung khác nhau trên mỗi vòng quay. Vì vậy, cũng ở đây, hãy xem kỹ trong biểu dữ liệu có nghĩa là gì. Ở đây chúng ta thấy rằng xung A đến trước xung B.

Một cách dễ dàng để xử lý điều này trong mã là khi tín hiệu A thay đổi để xem giá trị của tín hiệu B là bao nhiêu. Nếu tín hiệu B không có giá trị của tín hiệu A, chúng ta quay theo chiều kim đồng hồ và chúng ta có thể tăng hoặc giảm một bộ đếm mỗi lần.

Bây giờ chúng ta nhận được 200 lần thay đổi cạnh mỗi lượt vì chúng ta có 2 lần thay đổi mỗi xung. Vì vậy, nếu bộ đếm ở mức 200, chúng tôi đã quay một lượt đầy đủ. Hoặc xoay 360 độ Ngược lại nếu chúng ta quay theo hướng ngược lại thì bạn có thể thấy tín hiệu A sẽ tạo ra 3 xung giống nhau.

Vì vậy, chúng tôi cũng có ở đây rằng nó đã quay 10,8 độ. Nhưng lần này tín hiệu B có cùng giá trị với tín hiệu A, vì vậy chúng ta biết rằng tín hiệu B đã đi trước tín hiệu A. Và do đó, chúng ta quay ngược chiều kim đồng hồ. Trong trường hợp này, chúng ta có thể giảm bộ đếm. Bây giờ chúng ta biết thước dây đã bị cắt bao nhiêu lần. Nếu chúng ta muốn biết một khoảng cách cố định, nó khá đơn giản.

Ví dụ, ở đây, đối với một mét rưỡi, bộ đếm phải là -2150. Nói cách khác, 3870 độ ngược chiều kim đồng hồ.

Nếu bạn luôn muốn biết bao nhiêu đã được mở cuộn, bạn phải tính đến việc đường kính ngày càng nhỏ, hay nói cách khác, khoảng cách trên thước dây sẽ ngày càng ít hơn trên mỗi vòng quay đầy đủ.