Kiek tu aukštas?: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Sekite savo vaiko augimą naudodami skaitmeninį stadiometrą

Mano vaikystėje mama buvo įpratusi periodiškai išmatuoti mano ūgį ir užsirašyti į blokines užrašus, kad galėtų sekti mano augimą. Žinoma, neturėdama namuose stadiometro, aš stovėjau prie sienos ar durų staktos, kol ji matavo juostą. Dabar turiu naujagimę anūkę ir kai ji pradės vaikščioti, jos tėvams tikrai bus įdomu sekti jos ūgio augimą. Taigi gimė skaitmeninio stadiometro idėja.

Jis pagamintas aplink „Arduino Nano“ir „Skrydžio laiko“jutiklį, kuris matuoja, kiek laiko maža lazerio šviesa grįžta į jutiklį.

1 žingsnis: dalys ir komponentai

• „Arduino Nano Rev 3“
• CJMCU 530 (VL53L0x) lazerinis jutiklis
• KY-040 rotacinis kodavimo įrenginys
• SSD1306 OLED 128x64 ekranas
• Pasyvus garsinis signalas
• 2x10KΩ rezistoriai

2 žingsnis: jutiklis

„ST Microelectronics VL53L0X“yra naujos kartos „Time-of-Flight“(ToF) lazerio diapazono modulis, sumontuotas mažoje pakuotėje, užtikrinantis tikslų atstumo matavimą, nepriklausomai nuo įprastų technologijų.

Jis gali išmatuoti absoliučius atstumus iki 2 m. Vidinis lazeris yra visiškai nematomas žmogaus akiai (bangos ilgis 940 nm) ir atitinka naujausius saugos standartus. Jame yra daug SPAD (pavienių fotonų lavinų diodų)

Ryšys su jutikliu atliekamas per I2C. Kadangi projekte taip pat yra dar vienas įdiegtas I2C (OLED), SCL ir SDA linijose reikalingi 2 x 10KΩ traukos rezistoriai.

Aš naudoju CJMCU-530, kuris yra „Break Micro“modulis su „ST Microelectronics“VL53L0X.

3 žingsnis: operacijos ir jutiklio padėtis

Sukūrus ir išbandžius, prietaisas turi būti sumontuotas durų rėmo viršaus centre; taip yra todėl, kad jei montuosite jį per arti sienos ar kliūties, IR lazerio spindulys bus trukdomas ir sukels matavimo reiškinį. Kitas variantas būtų įrengti prietaisą per prailginimo strypą, kad jį atitolintumėte nuo sienos, tačiau tai yra nepatogiau.

Atsargiai išmatuokite teisingą ilgį tarp grindų ir jutiklio (reikia nustatyti poslinkį) ir kalibruokite prietaisą (žr. Kitą žingsnį). Kai prietaisas bus sukalibruotas, jį galima naudoti nebereikės vėl kalibruoti, nebent perkelsite jį į kitą padėtį.

Įjunkite prietaisą ir atsidėkite žemiau jo, tiesiai ir tvirtai. Matavimas bus atliekamas, kai prietaisas aptiks pastovų ilgį ilgiau nei 2,5 sekundės. Tuo metu jis skleis „sėkmingą“muzikos garsą ir išlaikys matavimą ekrane.

4 žingsnis: poslinkio kalibravimas

Kaip minėta anksčiau, turite nustatyti teisingą poslinkio vertę (centimetrais), atstumą tarp matavimo prietaiso ir grindų. Tai galima pasiekti paspaudus sukamąją kodavimo rankenėlę (kurioje yra mygtukinis jungiklis). Įjungę kalibravimo režimą, sukdami rankenėlę nustatykite tinkamą atstumą (pagal laikrodžio rodyklę pridedami centimetrai, prieš laikrodžio rodyklę atimami). Poslinkis svyruoja nuo 0 iki 2,55 m.

Baigę tiesiog dar kartą paspauskite rankenėlę. Vidinis garsinis signalas sukurs du skirtingus tonus, kad gautumėte akustinį grįžtamąjį ryšį. Kalibravimo režimo laikas yra 1 minutė: jei nenustatysite poslinkio per šį laiką, prietaisas išeis iš kalibravimo režimo ir grįš į matavimo režimą, nekeisdamas išsaugoto poslinkio. Poslinkis saugomas „Arduino“EEPROM atmintyje, kad būtų išsaugotas vėliau išjungus.

5 žingsnis: kodas

„ST Microelectronics“išleido visą VL53L0X API biblioteką, įskaitant gestų aptikimą. Savo įrenginiui pastebėjau, kad lengviau naudoti „Pololu“VL53L0X biblioteką, skirtą „Arduino“. Ši biblioteka skirta greičiau ir lengviau pradėti naudoti „VL53L0X“su „Arduino“suderinamu valdikliu, o ne pritaikyti ir sudaryti „ST“API „Arduino“.

Nustatiau jutiklį AUKŠTOS TIKSLYBĖS ir ILGO APTARPO režimu, kad būtų daugiau laisvės montuoti aukštį ir poslinkį. Dėl to bus mažesnis aptikimo greitis, kurio vis tiek pakanka šio prietaiso tikslams.

Poslinkis saugomas „Arduino“EEPROM atmintyje, kurios vertės išsaugomos išjungus plokštę.

Ciklo skyriuje naujas matas lyginamas su ankstesniu ir, jei tas pats matas praleidžiamas 2,5 sekundės (o jei tai NĖRA nenukrypimo ar skirtojo laiko reikšmė), matas atimamas iš poslinkio ir nuolat rodomas ekrane. „Sėkmingą“trumpą muziką groja pjezo garsinis signalas, kad garsas praneštų vartotojui.

6 žingsnis: schemos

7 žingsnis: gaubtas/dėklas ir surinkimas

Kadangi mano nesugebėjimas išpjauti stačiakampius langus komercinėse dėžėse yra labai gerai žinomas, pasirinkau kelią suprojektuoti dėklą su CAD ir nusiųsti jį 3D spausdinimui. Tai nėra pigiausias pasirinkimas, tačiau vis tiek patogus sprendimas, nes suteikia galimybę labai tiksliai ir lanksčiai nustatyti visus komponentus.

Mažas lazerinis lustas yra sumontuotas be jokio apsauginio stiklo, kad būtų išvengta susidūrimo ir klaidingų priemonių. Jei norite įrengti lazerį už dangtelio, turėsite atlikti sudėtingą kalibravimo procedūrą, kaip nurodyta ST Microelectronics dokumentuose.