Cảm biến khoảng cách ánh sáng đa năng: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Có nhiều cách để sử dụng một tác phẩm tuyệt vời như Cảm biến Khoảng cách Ánh sáng này! Lý do tôi quyết định tạo ra cái này là cho Lớp học Mã hóa Sau giờ học của tôi với các học sinh lớp 6. Các sinh viên đang làm việc với Sphero Ollies của họ và học cách sử dụng mã hóa khối để lập trình Một số sinh viên chỉ học những điều cơ bản nhưng những sinh viên khác thực sự nâng cao và cố gắng hết sức để hoàn thành các chuyển động và mã chính xác. Họ sử dụng thước đo góc và gậy mét / thước để giúp đo các đường đi, đường đi và thậm chí cả các đối tượng mà họ đang cố gắng mã hóa Ollie của họ để tạo lại. Việc sử dụng Cảm biến khoảng cách ánh sáng này sẽ giúp tạo mã chính xác và cũng có thể giúp cung cấp một cách thú vị để xác định ai hoàn thành nhiệm vụ trong một khoảng cách nhất định mà không cần sử dụng thước đo. Đây là một dự án cấp độ người mới bắt đầu đi kèm với hướng dẫn từng bước giúp bạn dễ dàng hoàn thành!

Cảm biến siêu âm thu nhận khoảng cách của một vật thể từ cảm biến của nó bằng cách gửi sóng siêu âm từ cảm biến bật ra khỏi vật thể và quay trở lại cảm biến. Những sóng này, dựa trên thời gian nó di chuyển đến đó và trở lại, cộng với tốc độ nó truyền đi, tính khoảng cách. Khoảng cách được thể hiện trên bảng mạch thông qua đèn LED RGB, với các sắc thái biểu thị khoảng cách (tính bằng cm) như sau:

• Đỏ: lớn hơn 125 cm
• Màu xanh lá cây: lớn hơn 100 và nhỏ hơn hoặc bằng 125 cm
• Màu xanh lam: lớn hơn 75 và nhỏ hơn hoặc bằng 100 cm
• Màu vàng: lớn hơn 50 và nhỏ hơn hoặc bằng 75 cm
• Màu tím: lớn hơn 25 và nhỏ hơn hoặc bằng 50 cm
• Aqua: lớn hơn 0 và nhỏ hơn hoặc bằng 25 cm

* Những khoảng cách này có thể được thay đổi thành khoảng cách và khoảng cách nhỏ hơn hoặc lớn hơn tùy thuộc vào nhiệm vụ bạn đang muốn hoàn thành.

Bước 1: Các thành phần và Bắt đầu

Bạn sẽ cần các nguồn cung cấp sau để tạo Cảm biến Khoảng cách Ánh sáng Siêu âm Đa năng của riêng mình:

• breadboard
• Arduino
• 9 cáp jumper
• 1 đèn LED RGB
• Điện trở 3-330 Ohm
• 1 Cảm biến khoảng cách siêu âm
• Nguồn điện - máy tính và nguồn pin tùy chọn
• Đầu nối USB để kết nối và chạy mã từ máy tính
• Tùy chọn: ô tô điều khiển từ xa để gắn Arduino vào khi hoàn thành.

Không có công cụ cần thiết!

Bắt đầu bằng cách kết nối nguồn với thanh nguồn breadboard từ chân 5V trên Arduino của bạn và thanh nối đất với chân GND trên Arduino của bạn.

Bước 2: Kết nối cảm biến siêu âm

Bạn sẽ kết nối Cảm biến siêu âm của mình tiếp theo.

1. Kết nối cáp jumper từ GND trên cảm biến với thanh nối đất trên bảng mạch của bạn
2. Kết nối Echo với chân 7 trên Arduino
3. Kết nối Trig với chân 8 trên Arduino
4. Kết nối VCC với đường sắt nguồn trên bảng mạch của bạn.

* Lưu ý: điều này trông hơi khác so với thiết lập trên sơ đồ TinkerCad do Cảm biến siêu âm của tôi là một nhãn hiệu khác với nhãn hiệu hiển thị trên chương trình. Xem hình ảnh để có hướng dẫn thiết lập chính xác hơn.

Bước 3: Kết nối đèn LED RGB

Tiếp theo bạn sẽ kết nối đèn LED RGB. Hãy nhớ rằng chân dài nhất là GND- xem hình ảnh LED RGB làm hướng dẫn. Kết nối đèn LED của bạn bằng hình ảnh TinkerCad và hình ảnh ở trên.

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

Bước 4: Mã

Tiếp theo, bạn sẽ cần kết nối Arduino của mình với máy tính và tải xuống mã để chạy chương trình này. Nhấp vào đây để liên kết đến mã. Hãy thử sáng tạo của bạn!

MẸO HỮU ÍCH:

1. Hãy xem các nhận xét trong mã cho biết nơi bạn có thể thay đổi gia số khoảng cách. Ngoài ra, bạn có thể chọn thay đổi thứ tự chuyển màu của đèn LED nếu muốn.
2. Sử dụng "Màn hình" trong Trình chỉnh sửa Arduino để theo dõi khoảng cách thực tế trong khi mã đang chạy trên Arduino của bạn, miễn là bạn được cắm vào máy tính chứ không chỉ là nguồn pin.
3. Tôi đã gắn Arduino đã hoàn thành của mình vào một chiếc ô tô điều khiển từ xa để hiển thị những thay đổi về khoảng cách một cách linh hoạt. Điều này không phải là vĩnh viễn và có thể được di chuyển hoặc tách ra để tái sử dụng.

Bước 5: Các mục đích và nguồn lực khác

Dưới đây là một số cách khác mà Cảm biến ánh sáng khoảng cách siêu âm có thể hoạt động cho bạn:

• dạy đo lường
• ước tính đo lường
• theo dõi khoảng cách của học sinh từ bàn giáo viên (Tôi gặp khó khăn khi học sinh ngồi sau bàn của tôi hoặc lấy đồ đạc từ bàn của tôi khi tôi không ngồi ở đó…. Điều này cũng sẽ tuyệt vời với một bộ rung!)
• công cụ tìm tầm để thực hành mục tiêu bắn cung
• bãi đậu xe đạp trong nhà để xe
• trò chơi nóng / lạnh

Tài nguyên:

Tác giả Không rõ. (2018). Làm thế nào để Cơ điện tử. Lấy từ:

E. Chen. (không rõ ngày tháng). Mô-đun đo khoảng cách siêu âm HC - SR04 & Bộ phát LED RGB. Được lấy từ Summerfuel Robotics:

Joel_E_B. (không rõ ngày tháng). Hướng dẫn thử nghiệm bộ công cụ của nhà phát minh SparkFun - v4.0: Mạch 1D: RGB Night-Light. Lấy từ: