„TrigonoDuino“- kaip išmatuoti atstumą be jutiklio: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šis projektas skirtas atstumui matuoti be komercinio jutiklio. Tai projektas, skirtas suprasti trigonometrines taisykles ir rasti konkretų sprendimą. Jis gali būti pritaikytas kitiems trigonometriniams skaičiavimams. „Cos Sin“ir kiti veikia kartu su „Math.h.

Tai pirmas tokio tipo priemonių prototipas su lazerio spinduliais, bet kokie pasiūlymai ar patarimai yra laukiami.

Jis naudoja matematiką atstumui matuoti pagal trigonometrijos taisykles.

Tai darbas su dviem lazeriniais diodais, servo varikliu SG90, vienu potenciometru 10k ir „Arduino Uno“.

Tikslumas yra apie +- 2 mm, kai atstumas <1 metras, atstumas rodomas centimetrais. Jei norite konvertuoti į colį, 1 cm = 0, 393701 colį, turite padalyti iš 2, 54. Su didesniu atstumu galite prarasti tikslų tikslumą, dėl mažo poslinkio kampo A (vietoj 90 ° galite turėti 90,05 °).

Paaiškinimas:

Potenciometras perkelia lazerį C ant servo variklio, tai suteikia kampą C į Arduino. Lazeris A taškas suteikia stačią kampą. Perkelkite lazerio (C) tašką potenciometru aukštyn, kad uždėtumėte du lazerio spindulius, tai duos tašką B.

Patarimai: sureguliuokite lazerio spindulius lazerio sraigto objektyvu aukštyn, kad gautumėte tobulą lazerio tašką.

1 žingsnis: dalių sąrašas

Pagrindinis:

-Du lazeriai:

- „Arduino Uno“:

-Servo variklis:

-10k potenciometras:

-„Dupont Wire“:

Įrankis:

-Lituoklis:

(Turiu šį ir tai labai geras lituoklis, darbe naudoju „Weller“, bet sau naudoju)

Neprivaloma:

-Rezistoriai:

2 žingsnis: Elektronikos prijungimas

Prijunkite diodų skleidėjus, 5 V prie raudonojo laido ir GND prie mėlynos.

Prijunkite „Servo Red“prie 5 V, juodą prie GND, o oranžinę - prie „Arduino Digital Pin 3“.

Prijunkite kairįjį potenciometro kaištį prie skaitmeninio kaiščio 8, dešinįjį kaištį prie skaitmeninio kaiščio 9 ir vidurinį kaištį prie analoginio kaiščio A0. Kairysis kaištis man yra violetinis.

Prieš įjungdami, pažiūrėkite į schemą. Būkite atsargūs su lazerio spinduliais, nes tai gali pažeisti akis. Galite pridėti rezistorių tarp raudonos diodų vielos ir arduino, 10k naudojamas modulyje KY008.

Patarimas: reikia lydmetalio, norint paruošti „Dupont“laidus lazeriams ir potenciometrui.

3 žingsnis: 3D spausdinkite plokštelę

Sukurta naudojant „Autocad“ir eksportuota STL formatu.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Jums tinka spausdinimo supaprastinta versija, norėdami ją pataisyti, naudokite varžtą, esantį kartu su SG90. Servo centras turi būti palaikymo dešinėje, atrodo kaip nuotraukos.

Svarbu:

Prieš įklijuodami antrą dalį prie servo variklio, nustatykite servo padėtį (0) laipsniu. Padėkite lazerio rodykles lygiagrečiai, įjungę „Servo“(0), val pakeiskite 0: monServomoteur.write (0);.

Dar neįklijuokite, palaukite kito veiksmo pabaigos.

4 žingsnis: „Arduino“kodas

Galite rasti jo naudojimo kodą.

Atsisiųskite ir įdiekite „Arduino IDE“:

Būtina prie projekto pridėti Math.h biblioteką.

Trikampis yra stačiakampis A kampe, mes žinome kintamąją kaip 14 cm, o servo variklis suteikia kampą C, taip pat apskaičiuojame kampą B matuojant atstumą AB su Tan (B), B yra sankryža tarp 2 lazerio taškų. Bendras trikampio kampas yra lygus 180 °, o 90 ° kampas A.

Atstumo matavimas prasideda šalia lazerio A kampe.

Jei neturite OLED ekrano, naudokite „TrigonoDuinoSerial.ino“. Aš naudoju SSD1306 Oled ekraną, kad galėčiau tai naudoti be kompiuterio.

Nb: Ar galite pakeisti 4064 iki 1028, tai priklauso nuo „Arduino“plokštės. Man „Wavgat R3“analoginis kaištis grąžino vertę nuo 0 iki 4064, bet kai kuriems kitiems - nuo 0 iki 1028.

Redaguoti: žemėlapio funkcija netiksli tikslumui, skaičiavimo režimas buvo pakeistas naujoje kodo versijoje, kad būtų naudojamas dvigubas, o ne ilgas kintamojo tipas. „Už“kilpa buvo padidinta, kad servo variklis būtų stabilesnis.

Montuojant lazerius savo vietose, nustatykite servo.write į 0 ir įklijuokite laikantį lazerio dėklą į servo centrą. Lazeriai turi būti lygiagretūs. Sureguliuokite lazerio spindulius į tą patį aukštį, o rodyklės turi būti to paties atstumo kaip ir patys lazeriai.

5 žingsnis: bandymo priemonė

Dabar pereikite prie matavimo bandymo. Jei reikia, sureguliuokite kintamosios srovės ilgį nuo lazerio korpuso centro iki centro.

Lėtai pasukite potenciometrą mažu žingsniu. Galite sureguliuoti lazerio fokusavimą (pasukite lazerio varžtą), kad būtų galima tiksliai parodyti didelį atstumą.

Naudodami šį įrenginį galite išmatuoti keletą metrų, tačiau tikslumas bus ne toks tikslus. Matavimas iki 1 metro yra tikrai geras.

Persiųsti:

Pavyzdžiui, galite išmatuoti antrą servo sistemą po pirmuoju lazeriu, tačiau reikia daugiau apskaičiuoti. Tai galėtų būti puikus dalykas jauniems studentams mokantis trigonometrijos, nes tai būtų tikras matematikos pritaikymas.

Galite įdėti geresnį servo variklį ir pridėti keletą potenciometrų, kad padidintumėte tikslumą (pavyzdžiui, 1 potenciometras 15 ° kampu) ir matavimo atstumą.

Galima pridėti šoninį servo poslinkį, kad būtų galima greitai pakeisti kintamosios srovės ilgį.