TrigonoDuino - Cum se măsoară distanța fără senzor: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Acest proiect este realizat pentru măsurarea distanței fără senzor comercial. Este un proiect pentru înțelegerea regulilor trigonometrice cu o soluție concretă. Ar putea fi adaptabil pentru alte calcule trigonometrice. Cos Sin și alții funcționează cu Math.h.

Este o prototip de prima versiune a acestui tip de măsură cu fascicule laser, orice sugestii sau sfaturi sunt binevenite.

Se folosește matematic pentru măsurarea distanței cu regulile de trigonometrie.

Funcționează cu două diode laser, un servomotor SG90, un potențiometru 10k și un Arduino Uno.

Precizia este de aproximativ + - 2 mm pentru o distanță de <1 metru, distanța este afișată pe centimetri. Dacă doriți să convertiți pe inch, 1cm = 0, 393701 inch, trebuie să împărțiți la 2, 54. Este posibil să pierdeți precizie precisă cu o distanță mai mare, cauzând unghiul mic de deplasare pe A (în loc de 90 ° este posibil să aveți 90,05 °).

Explicaţie:

Potențiometrul mută laserul C pe servomotor, ceea ce conferă unghiul C lui Arduino. Laser Un punct oferă un unghi drept. Deplasați punctul laser (C) cu potențiometrul până la suprapunerea celor două fascicule laser, acest lucru dă punctul B.

Sfaturi: Reglați fasciculele laser cu obiectivul cu șurub laser pentru a obține un punct laser perfect.

Pasul 1: Lista pieselor

Principal:

- Două lasere:

- Arduino Uno:

- Servomotor:

- Potentimetru 10k:

- Sârmă Dupont:

Instrument:

- Fier de lipit:

(Eu am acesta și este un fier de lipit foarte bun, la serviciu folosesc un Weller dar pentru mine îl folosesc)

Opțional:

- Rezistențe:

Pasul 2: Cablare electronică

Conectați emițătoare diode, 5V la fir roșu și GND la fir albastru.

Conectați Servo Red la 5V, Negru la GND și Orange la Arduino Digital Pin 3.

Conectați pinul stâng al potențiometrului la pinul digital 8, pinul drept la pinul digital 9 și pinul din mijloc la pinul analogic A0. Pinul stâng este violet pentru mine.

Priviți schema înainte de alimentare. Aveți grijă cu razele laser, vă poate deteriora ochii. Puteți adăuga rezistențe între firul roșu al diodelor și arduino, 10k este utilizat pe modulul KY008.

Sfat: Aveți nevoie de fier de lipit pentru pregătirea firelor Dupont pentru lasere și potențiometru.

Pasul 3: Imprimați 3D placa

Proiectat cu Autocad și exportat în format STL.

www.autodesk.fr/products/autocad/overview

Versiunea simplificată de tipărire este mai bună pentru dvs., utilizați șurubul prezent cu SG90 pentru remediere. Centrul servo trebuie să fie în dreapta suportului, arată ca niște imagini.

Important:

Setați servo la (0) grade înainte de a lipi a doua piesă pe servomotor. Așezați indicatorii laserelor în poziție paralelă cu Servo pe (0), înlocuiți valul cu 0: monServomoteur.write (0);.

Nu lipiți încă, așteptați sfârșitul pasului următor.

Pasul 4: Codul Arduino

Ai putea găsi codul pentru a-l folosi.

Descărcați și instalați Arduino IDE:

Este necesar să adăugați biblioteca Math.h pe proiect.

Triunghiul este dreptunghi pe colțul A, știm AC ca 14cm, iar servomotorul dă unghiul C, de asemenea calculăm unghiul B pentru măsurarea distanței AB cu Tan (B), B este joncțiunea dintre 2 puncte laser. Unghiul total pe triunghi este egal la 180 °, cu un unghi de 90 ° pe A.

Măsurarea distanței începe în apropierea laserului pe un colț.

Dacă nu aveți ecran OLED, utilizați TrigonoDuinoSerial.ino. Am folosit un ecran SSD1306 Oled pentru a folosi acest lucru fără computer.

NB: Poți schimba 4064 până la 1028, depinde de placa Arduino. Pentru mine pinul analogic Wavgat R3 a returnat valoarea între 0 și 4064, dar pentru unii alții este 0 și 1028.

Editare: funcția de hartă nu este adecvată pentru precizie, modul de calcul a fost schimbat în noua versiune de cod pentru utilizare dublă în loc de tip lung de variabilă. Bucla „Pentru” a crescut pentru o valoare stabilă mai bună a servomotorului.

Montarea laserelor pe locurile lor setează servo.write la 0 și lipiți carcasa laser de susținere pe centrul servo-ului. Laserele trebuie să fie paralele. Reglați fasciculele laser la aceeași înălțime, iar indicatoarele trebuie să fie la aceeași distanță cu laserele în sine.

Pasul 5: Măsurați testul

Acum treceți la testul de măsurare. Reglați lungimea AC la centru la centru a carcasei laserelor, dacă este necesar.

Rotiți încet potențiometrul cu un pas mic. Puteți regla focalizarea laserului (rotiți laserul cu șurub) pentru a indica cu precizie distanțe mari.

Puteți măsura câțiva metri cu această unitate, dar precizia va fi mai puțin precisă. Măsurarea sub 1 metru este foarte bună.

Redirecţiona:

De exemplu, ați putea pune un al doilea servo sub primul laser pentru măsurare, dar este nevoie de mai multe calcule. Ar putea fi un lucru grozav pentru tinerii studenți care învață trigonometria, dat fiind o aplicație reală a matematicii.

Puteți pune un servo motor mai bun și puteți adăuga câteva potențiometre pentru creșterea preciziei (1 potențiometru pentru 15 ° de exemplu) și distanța de măsurare.

S-ar putea adăuga deplasarea laterală a servo-ului pentru schimbarea rapidă a lungimii AC.